Replicación de señales de radiofrecuencia reales en el laboratorio

Su misión

Distintas aplicaciones y escenarios en el campo de la radiomonitorización requieren la presencia de señales de radiofrecuencia reales. Por ejemplo, sin el entorno de radiofrecuencia adecuado, la evaluación de equipos de clasificación de señal o la formación eficiente de operadores de radio resulta muy difícil. Muchos tipos de sistemas de modulación, cifrado y transmisión no pueden simularse ni generarse artificialmente y deben captarse directamente desde el aire. Para poder controlar cuándo aparecen estas señales, deben estar disponibles para el usuario en forma de grabaciones.

Solución de monitorización

La solución de Rohde & Schwarz que aquí se describe consiste en tres pasos aparte e independientes (grabación, conversión y reproducción de la señal de interés) que pueden realizarse de forma individual e independiente.

Grabación de la señal de banda base

Con el concepto de procesamiento de señales que se utiliza en todos los receptores Rohde & Schwarz disponible actualmente, la señal de frecuencia inmediata está disponible en la banda base compleja digital. Por tanto, la información de banda base sin procesar está disponible en formato I/Q, y es posible almacenar en el disco duro prácticamente cualquier señal de RF que esté presente.

El receptor portátil R&S®PR100 es la opción ideal para aplicaciones de radiomonitorización móvil. El almacenamiento interno puede ampliarse mediante una tarjeta SD de hasta 32 Gb. Con la opción de grabación interna del R&S®PR100-IR, es posible grabar audio, espectro o datos I/Q directamente en el almacenamiento interno o en una tarjeta SD instalada. Pero únicamente los datos I/Q contienen toda la información necesaria para reproducir la señal correctamente.

Para realizar una grabación de datos I/Q, el R&S®PR100 debe operarse en el modo de frecuencia fija (FFM). El usuario sintoniza el receptor a la frecuencia de interés y establece el ancho de banda de demodulación al ancho de banda de la señal de interés. La demodulación del ancho de banda es el factor que limita el ancho de banda de la grabación de banda base I/Q (500 kHz en el R&S®PR100). El usuario a continuación pulsa el botón “REC” del panel frontal para acceder al menú de grabación y selecciona el modo de grabación “IQ data”. Para iniciar y detener la grabación se puede utilizar la tecla F2. El tamaño del archivo de grabación está limitado a 4 Gb. Con un ancho de banda de hasta 500 kHz, el usuario puede grabar hasta 26 minutos, aproximadamente, en un archivo. Antes de retirar la tarjeta SD del receptor, el usuario deberá comprobar que el archivo se ha guardado correctamente en la tarjeta SD.

Conversión de archivos grabados

Tras la grabación, los datos de banda base sin procesar están disponibles en un archivo *.riq de dos canales. Este archivo consiste en un canal de datos “I” y un canal de datos “Q” y cierta información de encabezamiento (frecuencia central y ancho de banda). Para que esta información pueda leerla el generador de señal debe convertirse a la etiqueta de traza adecuada. Esto puede lograrse utilizando el software R&S®ARBToolbox Plus que está disponible gratuitamente en la página web de Rohde & Schwarz.

El diseño del software del R&S®ARBToolbox Plus es similar al de un explorador de archivos. El usuario busca el archivo grabado en el explorador; para convertir el archivo, el usuario hace clic con el botón derecho del ratón en el archivo y selecciona “Import RIQ” del menú desplegable. Para finalizar la conversión, el usuario simplemente debe seguir todos los pasos del proceso. El archivo convertido es un archivo *.wv que puede reproducirse en cualquier generador de señales equipado con un generador de trazas arbitrarias.

Reproducción de los archivos grabados y convertidos

Para lograr que una señal grabada anteriormente esté de nuevo «en el aire», se requiere un generador de señal con un generador de formas de ondas arbitrarias (ARB) como el R&S®SMBV100A. Se necesita ARB para reproducir la señal.

Los archivos convertidos deben almacenarse en el almacenamiento interno del generador de señales. Cuando se reproduce la señal, el usuario tiene que asegurarse de que la señal emitida por el generador no interfiera con ningún servicio existente.

El R&S®PR100 tiene un ancho de banda I/Q máximo de 500 kHz, lo cual resulta suficiente para la mayoría de tipos de señal. El receptor ligero (3,5 kg) funciona durante hasta cuatro horas con una única batería, lo cual permite a los usuarios grabar señales prácticamente en cualquier lugar.

La grabación de información de banda base sin procesar en un formato I/Q proporciona al usuario el control total sobre las señales, y toda la información se conserva en las grabaciones.