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APD 幅度概率分布測量技術(shù)介紹

云知道

作者：宋起柱; 王文儉
幅度概率分布（APD）測量技術(shù)是分析不同特性的騷擾源對不同制式的數(shù)字通信系統(tǒng)的影響的新方法 。本文介紹了國際無線電干擾非凡委員會（CISPR）關(guān)于APD技術(shù)標準制訂的最新進展，側(cè)重于APD測量方法、APD測量限值的確定以及APD測量儀的基本技術(shù)規(guī)范三個方面，對于APD技術(shù)的進一步研究及應用推廣具有一定的參考價值 。
引言
APD是AmplitudeProbabilityDistribution的縮寫，即幅度概率分布 。它是一個用來描述無線電騷擾統(tǒng)計特性的參量，定義為“騷擾幅度超過某個規(guī)定電平的時間概率的累積分布” 。APD測試是目前最新的干擾測試方法，與典型的測量方法，如:準峰值檢波等常規(guī)研究方法相比較，能更好地描述干擾本身的統(tǒng)計特性，突破了準峰值測量的局限性；采用數(shù)理統(tǒng)計的方法研究干擾源的本質(zhì)，為研究分析不同特性的騷擾源對不同制式的通信系統(tǒng)的影響開辟了新的途徑 。
CISPR規(guī)定的各種騷擾測量限值都以峰值、準峰值、平均值或有效值來表示，其目的是為了保護廣播、電視、通信系統(tǒng)和其它電子設備的正常運行 。準峰值反映了人的耳朵和眼睛對干擾的主觀感覺；通信系統(tǒng)和電子設備根據(jù)信噪比來要求電磁環(huán)境，這里的噪聲常用有效值、平均值、峰值等表示 。這些量值對評價模擬系統(tǒng)是有效的，但是很難與誤碼率建立聯(lián)系 。隨著社會的進步，數(shù)字系統(tǒng)已大大發(fā)展，而數(shù)字系統(tǒng)是用誤碼率來評價系統(tǒng)性能的，只有確定了干擾的幅度統(tǒng)計特性才能確定數(shù)字通信系統(tǒng)的誤碼率，并且找出誤碼率和系統(tǒng)輸入信噪比的關(guān)系，因此與衡量數(shù)字通信系統(tǒng)性能直接有關(guān)的是干擾的幅度統(tǒng)計特性，而非傳統(tǒng)的準峰值、平均值 。APD測試就是用來測量干擾模型的統(tǒng)計特性的，是評估數(shù)字通信系統(tǒng)性能的最優(yōu)方案之一 。
APD測量方法[1]
APD測量是針對頻率點進行的 。APD分析儀連接在騷擾測量儀（測試接收機或頻譜儀）的中頻包絡檢波輸出端，對中頻包絡分層測量，各層幅度對應于接收機輸入端的電平 。APD分析儀的結(jié)構(gòu)有二種，一是用比較器 計數(shù)器，比較器數(shù)即分層數(shù);二是使用A/D變換器 計數(shù)器 存儲器，分層數(shù)即A/D變換器的分辨率，例如8位A/D變換器可有256層 。
APD測量結(jié)果如圖1和圖2所示，橫軸是層電平，縱軸是幅度超過某層電平的概率 。由曲線可知超過低電平層的概率大，超過高電平層的概率小 。騷擾增強，曲線向右移動 。
圖1; 用APD作符合測試的方法之一
圖2; 用APD作符合性測試的方法二
其中APD定義的限值點有二個參數(shù):電平限值Elimit和概率限值Plimit 。用APD作符合性測試時有兩種方法 。
方法一（如圖1所示）:確定Plimit,測量Plimit條件下的電平E 。假如E
方法二（如圖2所示）:確定Elimit，測量超過Elimit的概率P 。假如P
APD限值的確定[1]
只有確定了APD和通信接收抗誤碼率BER之間的相關(guān)性，才可導出APD限值的確定方法 。
首先測出通信接收機的誤碼率BER，測試方法見圖3 。測量結(jié)果見圖4，橫軸為接收到的有用信號電壓U，縱軸是誤碼率 。圖4中最右邊曲線為沒有EUT干擾時的誤碼率 。接收到的有用信號越大，誤碼率越小 。右邊4條曲線是EUT發(fā)出不同強度干擾時的誤碼率 。干擾越大，曲線越右移 。由圖4可知，在確定誤碼率為10-2條件下，有EUT干擾時必須增加有用信號強度U，在可接受的性能降低的極限情況下需增加U 。
圖3; 通信接收機誤碼率BER的測試方法
圖4; 通信接收機誤碼率和接收到的有用信號的測試結(jié)果
圖5; 用頻譜儀和APD分析測量EUT干擾的APD值
圖6; EUT干擾的APD值測量結(jié)果

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