Replicação de sinais RF do mundo real no laboratório

Sua tarefa

Diversas aplicações e cenários em matéria de rádiomonitoramento requerem a presença de sinais RF do mundo real. Por exemplo, a avaliação do equipamento de classificação de sinal ou treinamento eficiente de operadores de rádio é muito difícil sem o ambiente RF apropriado. Muitos tipos de modulação, criptografia e sistemas de transmissão não podem ser simulados ou gerados artificialmente e precisam ser obtidos do mundo real. Para controlar o momento em que estes sinais aparecem, eles devem estar disponíveis para o usuário na forma de registros.

Solução de monitoramento

A solução da Rohde & Schwarz descrita aqui consiste de três etapas diferentes separadas (gravação, conversão, reprodução do sinal de interesse) que podem ser executadas de forma individual e independente.

Registrando o sinal de banda base

Com o conceito de processamento de sinal usado em todos os receptores da Rohde & Schwarz atualmente disponíveis, o sinal IF está disponível em banda base digital complexa. Sendo assim, as informações primárias da banda base estão disponíveis em um formato I/Q, e praticamente todos os sinais RF que estão presentes no ar podem ser registrados em uma unidade de disco.

O receptor portátil R&S®PR100 é ideal para aplicações móveis de radiomonitoramento. O armazenamento interno pode ser ampliado com um cartão SD de até 32 Gbytes. Com a opção de registro interna do R&S®PR100-IR, é possível registrar áudio, espectro ou dados I/Q diretamente no armazenamento interno ou em um cartão SD instalado. Mas somente os dados I/Q contêm todas as informações necessárias para a reprodução correta do sinal.

Para realizar um registro de dados I/Q, o R&S®PR100 precisa ser operado no modo de frequência fixa (FFM). O usuário sintoniza o receptor na frequência de interesse e define a largura de banda de demodulação para a largura de banda do sinal de interesse. A largura de banda de demodulação é o fator de limitação da largura de banda do registro de banda base I/Q (500 kHz no R&S®PR100). O usuário então pressiona o botão “REC” no painel frontal para acessar o menu de registro e seleciona o modo de registro "IQ data" (dados IQ). A tecla F2 inicia e interrompe a gravação. O tamanho do arquivo de aquisição é limitado a 4 Gbytes. Com uma largura de banda de até 500 kHz, o usuário pode gravar até cerca de 26 minutos em um arquivo. Antes de remover o cartão SD do receptor, o usuário deve verificar se o arquivo foi salvo corretamente no cartão SD.

Convertendo os arquivos salvos

Após a gravação, os dados primários da banda base ficam disponíveis em um arquivo *.riq de dois canais. Este arquivo é composto por um canal de dados "I", um canal de dados "Q", e algumas informações de cabeçalho (frequência central e largura de banda). Para serem lidas pelo gerador de sinal, essas informações precisam ser convertidas em um identificador apropriado de forma de onda. Isso pode ser feito usando o software R&S®ARBToolbox Plus que está disponível gratuitamente no site da Rohde & Schwarz.

O layout do software R&S®ARBToolbox Plus é semelhante a um navegador de arquivos. O usuário procura o arquivo gravado no navegador; para converter o arquivo, o usuário clica com o botão direito do mouse no arquivo e seleciona “Import RIQ” (Importar RIQ) no menu suspenso. Para finalizar a conversão, basta o usuário seguir todas as etapas no processo. O arquivo convertido é um arquivo *.wv que pode ser reproduzido por um gerador de sinal equipado com um gerador de forma de onda arbitrário.

Reprodução de arquivos gravados e convertidos

Para colocar o sinal registrado anteriormente de volta "no ar", um gerador de sinal com um gerador de forma de onda arbitrário (ARB), como o R&S®SMBV100A, é necessário. O ARB é necessário para reproduzir o sinal.

Os arquivos convertidos devem ser salvos no armazenamento interno do gerador de sinal. Ao reproduzir o sinal, o usuário deve garantir que o sinal emitido pelo gerador não interfira em nenhum serviço existente.

O R&S®PR100 possui uma largura de banda I/Q máxima de 500 kHz, que é suficiente para a maioria dos tipos de sinal. O receptor leve (de 3,5 kg) funciona por até quatro horas com apenas uma bateria, permitindo que os usuários registrem sinais em praticamente qualquer lugar.

Registrar as informações primárias da banda base em um formato I/Q dá ao usuário controle total sobre os sinais, e todas as informações são preservadas em registros.