Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann

Grundlagen der Spektrumanalyse
Häufige Messungen und Funktionserweiterungen
a)
b)
c)
Amplitude
Frequenz
Zeit
Amplitude
Frequenz
Zeit
Amplitude
Frequenz
Zeit
n–1
n
n+1
n+2
Kanäle
Zeitschlitze
Bild 6-20 Die verschiedenen Methoden zur Kanalbildung in (Mobil-)Funksystemen
durch Multiplexing einer Signal-Dimension: FDMA (a), TDMA (b) und CDMA (c)
n–1
n
n+1
n+2
Das bedeutet, daß auch in diesen Fällen stets mehrere, dann vielfach
genutze Funkkanäle im Frequenzbereich nebeneinander liegen. Der wesentliche
Unterschied der verschiedenen Systeme besteht lediglich darin,
daß die Funkkanäle im Vergleich zu den traditionellen analogen Funksystemen
eine zunehmend größere Bandbreite belegen. Bei letzteren, wie
z.B. dem amerikanischen AMPS-System, ist jedem Benutzer ein eigener
Sende- und Empfangs-Funkkanal zugeordnet, die beide während der aktiven
Funkverbindung durchgängig belegt sind. Bei TDMA-Systemen teilen
sich mehrere Teilnehmer entweder jeweils einen Sende- und Empfangskanal
im Zeitbereich (Frequenzduplex, wie zum Beispiel im GSM-
System) oder Sende- und Empfangskanal sind identisch (Time Duplex wie
z.B. bei DECT). Bei Mobilfunksystemen, die nach dem CDMA-Verfahren arbeiten,
teilen sich viele Nutzer (z.B. 128) jeweils einen entsprechend breiten
Sende- und Empfangskanal. Beide werden ganzzeitig genutzt und die
Teilnehmer dabei über „Despreading Codes“ voneinander separiert.
Um möglichst vielen Teilnehmern einen ungestörten Empfang zu ermöglichen,
ist es in jedem Fall erforderlich, daß die im Frequenzbereich benachbarten
Übertragungskanäle nicht gestört werden. Ein Maß für die
Störung ist die Nachbarkanalleistung, die möglichst klein sein soll und entweder
absolut (in dBm) oder relativ, bezogen auf die Kanalleistung im
Sendekanal (in dBc), angegeben wird.
Für cdmaOne-Systeme (IS-95, Kanalbandbreite 1,25 MHz) gibt es zusätzlich
Grenzwerte für die in den benachbarten analogen Funkkanälen
des AMPS-Systems (30 kHz Kanalbandbreite) ausgesendeten Signale.
Bei den TDMA-Systemen (z.B. IS-136 oder GSM) liegt die Sendeleistung
und damit auch die in den Nachbarkanälen unerwünscht abgestrahlte
Leistung nur in bestimmten Zeitintervallen (Slots) an, was besondere
Maßnahmen wie z.B. Gating, also Messung nur während des aktiven
Zeitintervalls, verlangt. Zusätzlich wird hier im allgemeinen danach unterschieden,
ob Nebenaussendungen im Nachbarkanal durch das stationäre,
modulierte Sendesignal (spectrum due to modulation, Nachbarkanalleistung
aufgrund der Modulation) oder durch das Ein- bzw.
Austasten des Sendesignals (spectrum due to switching) hervorgerufen
werden. Ein Spektrumanalysator, mit dem Messungen an TDMA-Systemen
durchgeführt werden sollen, muß also über geeignete Meßfunktionen zur
Bestimmung der Nachbarkanalleistung sowie auch über Gating- und Trigger-Funktionen
verfügen.
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