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摘要
根據(jù)IEEE 802.15.4的標(biāo)準(zhǔn)需求以及ZigBee的基本原理的介紹，全面介紹了羅德與施瓦茨公司對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)通信ZigBee完整而成熟的測(cè)試解決方案。
1 引言
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)龐大的家族，各種無(wú)線技術(shù)都有不同的應(yīng)用。發(fā)展至今，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也各不相同。與藍(lán)牙技術(shù)一樣，ZigBee也是一種短距離無(wú)線通信技術(shù)。
作為低傳輸數(shù)據(jù)速率下的各種電子設(shè)備之間的無(wú)線通信技術(shù)，ZigBee名字來(lái)源于蜂群使用的賴以生存和發(fā)展的通信方式，蜜蜂通過(guò)跳ZigZag形狀的舞蹈來(lái)通知發(fā)現(xiàn)的新食物源的位置、距離和方向等信息，以此作為新一代無(wú)線通訊技術(shù)的名稱。ZigBee過(guò)去又稱為“HomeRF Lite”，“RF-EasyLink”或“FireFly”無(wú)線電技術(shù)，目前統(tǒng)一稱為ZigBee技術(shù)。
2 ZigBee相關(guān)技術(shù)及測(cè)試需求
根據(jù)IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，ZigBee工作的頻段是免費(fèi)開(kāi)放的，分別為2.4GHz（全球），915MHz（美國(guó)）和868MHz（歐洲），根據(jù)頻段的不同，采用了不同的技術(shù)（見(jiàn)表1）。
表1 IEEE 802.15.4頻帶寬度、調(diào)制類型和脈沖成型濾波器
在3個(gè)不同頻段，都采用相位調(diào)制技術(shù)，2.4GHz采用較高階的OQPSK調(diào)制技術(shù)以達(dá)到250kbit/s的速率，并降低工作時(shí)間，以減少功率消耗。相比較2.4GHz頻段，868/ 915MHz為低頻段，采用BPSK的調(diào)制技術(shù)，無(wú)線傳播的損失較少，傳輸距離較長(zhǎng)。
868/915MHz頻段使用較為常用的RRC濾波器，絕大多數(shù)信號(hào)源和頻譜儀都可以簡(jiǎn)單完成。而2.4GHz頻段的ZigBee使用的是半正弦成型濾波器，方程式如下：
對(duì)于2.4GHz的物理層，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)據(jù)流的映射、擴(kuò)頻和調(diào)制流程圖（見(jiàn)圖1）。
圖1 映射、擴(kuò)頻方框圖
每4個(gè)bit映射為1個(gè)符號(hào)（共16個(gè)符號(hào)），每1個(gè)符號(hào)映射為32個(gè)碼序列，每個(gè)碼序列都是一組偽隨機(jī)序列PN。OQPSK是在QPSK基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種恒包絡(luò)數(shù)字調(diào)制技術(shù)。這種形式的已調(diào)波具有兩個(gè)主要特點(diǎn)，其一是包絡(luò)恒定或起伏很�。黄涠且颜{(diào)波頻譜具有高頻快速滾降特性，或者說(shuō)已調(diào)波旁瓣很小，甚至幾乎沒(méi)有旁瓣。
根據(jù)IEEE 802.15.4測(cè)試規(guī)范，ZigBee系統(tǒng)的測(cè)試主要使用信號(hào)源、頻譜儀等。R&S提供上述的所有儀表及相應(yīng)的選件。首先，將ZigBee待測(cè)指標(biāo)分類，具體參見(jiàn)表2。
表2 ZigBee待測(cè)指標(biāo)
3 R&S針對(duì)ZigBee的測(cè)試儀器介紹
R&S提供了一系列的儀器以滿足不同的ZigBee測(cè)試需求，下面簡(jiǎn)單介紹一下本文中提到的測(cè)試儀器，包括信號(hào)產(chǎn)生方案和信號(hào)分析方案（見(jiàn)表3和表4）。
表3 R&S公司的任意矢量信號(hào)產(chǎn)生方案
表4 R&S公司的任意矢量調(diào)制信號(hào)分析解決方案
