我們一般使用連續波(CW) 信號來描述高速模數轉換器(ADC) 和數模轉換器(DAC)。這樣做的原因是：1）就ADC 而言，CW 信號更易于通過CW 生成器和窄帶通濾波器無噪生成；2）就DAC 而言，CW 信號更容易分析；3）它們具有許多標準參考測試，可在各種器件之間清楚地比較。然而，大多數現實系統都將高速數據轉換器用于采樣調制波形。彌合基于CW 測量的各種規范和調制信號的系統要求之間存在的差異具有一定的挑戰。
CW 信號和調制信號之間存在兩種差異，會影響高速數據轉換器的行為。首先，CW 信號沒有帶寬——能量被限定在某個單一頻率；而調制信號有帶寬，能量分布于某個頻率范圍。其中的一個結果便是CW 信號失真在另一個頻率引起CW 諧波，而調制信號失真引起該信號之外更寬頻率范圍的諧波和交叉調制：二次諧波2x、三次諧波3x 等。在帶寬與調制信號相同的某個頻段能量的傳播帶來更低完整度的失真能量。
其次，大多數調制信號（只有如GSM 中使用的GMSK 等調制方案除外）均是對振幅進行調制，其產生比最大功率要低的平均功率。為了對比方便，CW 信號的功率恒定。圖1 顯示了存在的差異，其表明了調制長期演進(LTE) 信號的功率與時間的對比關系。平均功率約為最大功率的7%，即比最大功率低11 dB。
圖1調制LTE 信號的功率與時間的對比關系
大多數器件中，諧波失真結果隨信號功率增加而增加。例如，信號功率每增加1dB，三階諧波結果便增加3dB。因此，相比較低平均功率的調制信號，最大功率的CW 信號具有更加明顯的失真。圖2描述了這種情況，其將最大功率的CW 信號三階諧波失真同調制LTE 信號進行了對比。所用失真模型是一個簡單的多項式：
Vout = Vin + coeff*Vin3
其中，諧波失真系數coeff為任意選取，旨在說明巨大的失真量。
CW 信號生成CW 信號以下三階失真結果42 dB，而LTE 信號生成LTE 信號以下三階失真結果56 dB。請注意，圖2所示功率已被標準化為每個信號的最大功率。
圖2諧波失真CW 和調制LTE 信號
因此，使用最大功率CW 信號來估算我們理論器件中調制LTE 信號的諧波失真將LTE 信號失真高估算了14 dB。
什么是更精確的CW 測試呢？一次CW 測試永遠都無法捕獲完全一樣的調制信號效果，而調制信號失真取決于信號功率的統計分布。在我們的例子中，一個最大功率以下–7 dB的CW 信號會產生與LTE 信號相同的三次諧波失真水平（請參見圖2）。由于調制LTE 信號的平均功率為最大功率或者峰值功率以下~11 dB，這相當于將CW 信號功率設置為調制信號平均功率以上4 dB。
對調制信號性能進行更精確評估的一個快速法則是使用調制信號峰值功率與平均功率的dB 比，然后設置CW 功率為最大功率以下2/3。例如，如果調制信號PAR 為6dB，則應將CW 信號設置為最大功率以下-4 dB，然后測得相對于信號功率的諧波失真。這種法則對各種調制信號類型（例如：OFDM、WCDMA 和QAM 等）都很有效。
下次，我們將討論更多詳情，敬請期待。
參考文獻
如欲了解數據轉換器的更多詳情，敬請訪問：www.ti.com.cn/dataconverters。
作者簡介
Robert Keller現任高速數據轉換器系統與應用經理。他在無線基礎架構通信、測試與測量以及軍用系統的高速產品技術支持方面擁有長達9 年的工作經驗。他畢業于圣路易斯華盛頓大學(Washington University, St. Louis)，獲物理與數學學士學位，后又畢業于斯坦福大學(Stanford University)，獲應用物理學博士學位。他擁有10 項網絡與傳感器應用美國專利。