R&S全新矢量信號分析工具VSE

趙毅　羅德與施瓦茨（中國）科技有限公司

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R&S全新矢量信號分析工具VSE

趙毅羅德與施瓦茨（中國）科技有限公司

編者按：VSE是R&S公司最新推出的一款基于Windows平臺的矢量信號分析軟件，它支持R&S在售的絕大多數信號與頻譜分析儀以及高端示波器RTO。作為一款PC端軟件，用戶只需要將VSE軟件安裝在PC上，就可以使用它來控制儀器對輸入信號進行分析。此外，還支持使用多個儀器進行并行測量。VSE分析的信號除了可以從儀器輸入外，也可以通過IQ數據文件方式輸入。VSE通過智能卡方式進行加密，用戶可以通過購買相應的軟件授權打開相應的功能應用。羅德與施瓦茨（中國）科技有限公司趙毅所撰《R&S全新矢量信號分析工具VSE》一文對R&S全新矢量信號分析儀工具VSE進行了詳細介紹和研究。可供相關技術人員參考。

摘要：VSE（VectorSignalExplorer）是R&S公司最新推出的一款基于Windows平臺的矢量信號分析軟件，支持R&S在售的絕大多數信號與頻譜分析儀以及高端示波器RTO。作為一款PC端軟件，用戶只需要將VSE軟件安裝在PC上，就可以使用它來控制儀器對輸入信號進行分析。除此之外，它還支持使用多個儀器進行并行測量。VSE分析的信號除了可以從儀器輸入外，也可以通過IQ數據文件方式輸入。VSE通過智能卡方式進行加密，用戶可以通過購買相應的軟件授權打開相應的功能應用。

關鍵詞：VSE；FSPC；頻譜分析儀；測量組；測量通道

1　VSE概述

在通信系統中，發射機性能的好壞是影響通信質量好壞的關鍵，這些性能包含了發射信號的頻譜、EVM、頻率誤差、幅度誤差、相位誤差等。因此，工程師也需要有相應的測量工具對信號的質量進行測量和評估。目前，通用的方法是通過在頻譜分析儀上加入相關的信號分析選件來實現的。這樣的好處是測量速度快，操作方便。但其不足之處在于其功能擴展性和通用性不好，比如用戶原有儀器在停產后無法進行功能升級，或者有些特殊的分析功能只限于某幾款儀器。VSE正是R&S公司基于這一背景開發的全新矢量分析軟件。它將R&S公司信號與頻譜儀R&S?FSW上強大的矢量信號分析功能移植到PC上，從而將整個測量平臺分為了兩個部分：硬件部分即儀器和軟件部分即VSE。儀器只負責IQ數據的采樣，VSE負責對采到IQ數據進行后期處理分析并顯示結果。目前，VSE支持R&S在售的頻譜分析儀R&S?FSW，FSV，FPS，FSL以及高端示波器RTO。VSE通過以太網來控制儀器，提供Vxi-11和HiSLIP兩種連接方式。除了用儀器來抓取IQ數據外，VSE還提供用IQ數據文件的方式輸入。用戶可以將每次測量的信號通過IQ數據文件的形式保存下來。這樣方便用戶記錄每次的測量結果，以及將來對結果進行對比。VSE支持.iq.tar、.iqw和matlab共3種IQ數據文件格式輸入。

VSE通過智能卡FSPC（SIM卡）進行軟件加密，用戶可以將智能卡插入到USB適配器中，這樣用戶每次使用的時候只需要將FSPC插入PC的USB接口，軟件會自動識別FSPC中所包含的選件信息。每張FSPC都有一個唯一的序列號，購買相應的選件就可以打開相應的軟件功能。VSE的基礎（Base）功能選件提供儀器連接，IQ信號的采集，讀取與回放以及信號幅度頻譜分析等功能。在此基礎之上，用戶可以根據自身的需求購買相應的功能選件。例如，VSE-K70選件提供單載波矢量信號分析（VSA）功能，VSE-K100選件提供LTE-FDD下行信號解調功能。VSEV1.11版本的選件列表如圖1所示。

VSE的軟件界面主要由菜單欄、工具欄、任務欄和顯示欄4部分組成，具體參見圖2。菜單欄提供VSE所有相關功能的操作入口。工具欄提供常用功能的快速接入，如文件保存，測量設置，光標等功能。在任務欄中用戶可以添加多個測量通道來完成不同的測量任務。針對每個測量通道用戶可以添加多個顯示窗口來顯示不同的分析結果。除此之外，VSE提供一種特殊的分析工具VSE播放器如圖2右下窗口所示。它可以對一段保存的測量信號進行回放，用戶可以在播放條上選擇任意的時間點，觀察該時間點的信號對應的分析結果。

圖1　VSEV1.11選件構成

圖2　VSE軟件主界面

2　VSE多任務運行模式

VSE支持多個測量任務同時運行，這使得一些復雜測量變得更加簡單快速。VSE的多任務測量又分為順序（Sequence）和并行（Parallel）兩種模式。

VSE把一個測量任務稱為一個測量通道（Channel）。多個測量通道可以組成一個測量組（Group）。同一個測量組中的測量通道可以在同一時刻開始并行運行。在這個過程中，VSE可以從不同儀器或IQ數據文件中獲取IQ數據，然后對它們進行并行處理分析，并在相應的窗口顯示結果。如果用戶將同一測量組中不同測量通道的輸入源設置為相同的儀器，這些測量通道將不能同時運行，用戶只能激活其中的一個測量通道。

這樣的運行方式能很好地滿足用戶用多個儀器進行并行測量或者將當前儀器的測量結果與之前的保存的測量結果進行對比的場景。如圖3左所示，在Group 1中添加了兩個測量通道，其中一個通道連接FSV使用VSA功能進行矢量信號解調，另外一個通道對已有的IQ數據文件進行頻譜分析。

有時用戶希望在同一臺儀器上運行不同的測量通道，但兩個測量通道不能同時控制一臺儀器進行IQ采樣。針對這一應用場景，VSE提供兩個測量通道的順序測量。在這種模式下，用戶需要將每個測量通道添加到不同的測量組中。如圖3右所示，VSE里添加了兩個測量組Group1和Group2，然后分別在每個測量組內添加一個測量通道，將它們連接到了同一臺FSV上。其中，Group1中的測量通道使用VSA功能進行矢量信號解調，Group2中的測量通道使用IQ分析功能進行頻譜分析。VSE會順序運行這兩個測量通道，而每個測量通道的測量結果也會順序地在窗口中刷新。

3　結束語

目前，VSE發布的版本為V1.11，它除了具備了VSA、GSM、WCDMA、LTE和Wi-Fi等信號解調功能外，還提供了模擬信號解調，脈沖信號分析兩個選件。未來VSE還將會集成更多R&S?FSW現有的選件功能，并提供更多新穎的功能供用戶使用。VSE還支持自動化控制，基于VSE開發的自動化測試程序與R&S?FSW完全兼容。用戶之前基于R&S?FSW開發的自動化測試程序可以直接應用于VSE。憑借其強大的功能和獨有的靈活性，VSE必將成為矢量信號分析的又一利器。

圖3　VSE多任務測量

參考文獻

［1］R&S?VSEVectorSignalExplorer.ProductBrochure.

［2］R&S?VSEVectorSignalExplorer.Datasheet.

［3］R&S?VSE Vector Signal Explorer. Base Software User Manual.

中創信測技術專欄