802.15.4 HRP UWB PathWave 矢量信号分析（89600 VSA Software）
技术概述
802.15.4 高速率脉冲重复频率 (HRP)超宽带 (UWB) 分析
PathWave 矢量信号分析 (89600 VSA 软件)
选件 89601BHTC（物联网调制分析）
什么是 HRP UWB？
HRP（高速率脉冲重复频率）UWB（超宽带）技术是 IEEE 802.15.4 标准 的物理层 (PHY) 技术之一，该标准定义了PHY、MAC 和相应子层，重点关注低数据速率无线连通性和精确测距。针对在不同地区使用不同免许可频段工作的器件，定义了不同的 PHY。2018 年 1 月，为了响应市场对增强运营的需求，802.15.4z任务组成立。IEEE 802.15.4z 侧重于额外的编码和前导码选择以及对现有调制方法做出改进，从而提高距离测量的完整性和准确性，其典型的射频范围最远可达 100 米。它还增强了MAC 层，从而支持飞行测距程序的时间控制以及在参与测距的器件之间交换测距相关信息。
IEEE 802.15.4/4z 中定义的 HRP UWB 关键参数
- 信道
- 干兆赫兹以下频段（249.6 MHz 至 749.6 MHz），包含 1 个单个信道
- 低频段（3.1 GHz 至 4.8 GHz），包含 4 个信道
- 高频段（6.0 GHz 至 10.6 GHz），包含 11 个信道
- 带宽
- 499.2 MHz
- 1081.6 MHz
- 1331.2 MHz
- 1354.97 MHz
- 调制方案
- BPM（脉冲位置调制）
- BPSK
- PHY 模式
- 非 HRP-ERDEV（802.15.4）
- HRP-ERDEV-BPRF（64 MHz PRF）（802.15.4z）
- HRP-ERDEV-HPRF（128 MHz PRF）（802.15.4z）
- 数据速率
- SHR：基础速率 1 MSym/s（16/64 MHz PRF）、0.25 MSym/s（4 MHz PRF）
- PHR：110 kbps 或 850 kbps
- 数据：110 kbps、850 kbps、6.81 Mbps 或 27.24 Mbps
- 帧结构
- SHR（同步标头）
- PHR（物理标头）
- PHY 净荷字段
- STS（加扰时间戳序列）
- HRP UWB 调制方案 BPM + BPSK
PSDU（物理业务数据单元）执行系统的 Reed-Solomon 编码和卷积编码，然后每个 BPM-BPSK符号使用 g0(k) {0, 1}（决定猝发位置是前半部分还是后半部分）和 g1(k) {0, 1}（决定突发极性是正还是负）对每两个数据比特进行编码。HRP UWB PM+BPSK 调制见下面的图 1 和图 2
HRP UWB 调制分析
89600 VSA 软件的选件 89601BHTC 能够对 IEEE 802.15.4/4z 标准 (www.ieee.org) 信号进行频域、时域和调制域综合分析。您只需进行一次测量，软件便可同时提供频域、时域和调制域分析结果。通过配置频谱、采集时间和 HRP UWB 专用的结果迹线，以及信号质量迹线和表格，工程师可以识别整体信号特征，并对间歇性误差峰值或重复的同步故障进行诊断。
在进行自动化测试时，.NET API 和 SCPI 远程接口可用于加速设计，从而更快过渡到设计验证和制造阶段。89600 VSA 软件支持超过 75 种信号标准和调制类型，HRP UWB 是其中之一。该软件是一套全面的解调和矢量信号分析工具。这套工具支持您探察信号的几乎所有方面，甚至可以优化您的设计。在您评估各项设计选择时，89600 VSA 能够帮助您透过复杂表象洞悉问题根源。
通过完整的参数控制轻松完成设置
为确保成功进行解调和故障诊断，请使用简单明了的图形用户界面 (GUI) 来配置您的 89600 VSA 并调整一系列信号参数，这些参数均符合 IEEE 802.15.4/4z 规范。“动态帮助”允许您访问帮助文本，了解 HRP UWB 格式和可用于选件 89601BHTC 的特性。分离“动态帮助”窗口并将其移到屏幕一侧，如图 3 所示，这样可以按照您的菜单选择更轻松地查看帮助信息。您甚至可以将它锁定，固定显示重要的帮助数据主题。
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