用于测试MIMO信号系统的系统和方法

摘要

本发明提供了一种信号转换电路和方法，用于将多输入多输出(MIMO)分组数据信号传输转换为多个复数数据采样，以由共享的测试装备、例如单个矢量信号分析仪(VSA)来处理。

权利要求

1.一种包括信号转换电路的设备，用于将多输入多输出MIMO分组数据信号传输转换为多个数据采样，所述设备包括：输入信号转换电路，用于响应于至少第一和第二射频RF信号和至少第一和第二本地振荡器LO信号，将所述至少第一和第二射频RF信号转换为至少第一和第二频率转换信号，其中所述至少第一和第二射频RF信号具有公共的射频RF载波频率，包括至少第一和第二数据流，并且形成多输入多输出MIMO分组数据信号传输的至少一部分；

连接到所述输入信号转换电路的信号组合电路，用于将所述至少第一和第二频率转换信号组合，以提供至少一个组合信号；以及连接到所述信号组合电路的输出信号转换电路，用于响应于所述至少一个组合信号，提供多个具有公共的标称频率并且包括与所述至少第一和第二数据流相对应的数据采样的数据信号；

其中所述输入信号转换电路包括

第一混合器电路，用于将至少所述第一射频RF信号与第一和第二本地振荡器LO信号混合，以提供所述至少第一和第二频率转换信号的一部分，作为第一相互正交的信号，以及第二混合器电路，用于将至少所述第二射频RF信号与第一和第二本地振荡器LO信号混合，以提供所述至少第一和第二频率转换信号的另一部份，作为第二相互正交的信号；以及所述信号组合电路连接到所述第一和第二混合器电路，以组合所述第一和第二相互正交的信号中的第一信号来提供第一组合信号，并且组合所述第一和第二相互正交的信号中的第二信号来提供第二组合信号，其中所述第一和第二组合信号具有公共的标称信号频率以及相互不同的信号相位。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少第一和第二本地振荡器LO信号具有不相等的本地振荡器LO载波频率。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号组合电路包括信号加和电路，用于将所述至少第一和第二频率转换信号加和，以提供所述至少一个组合信号。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述输入信号转换电路包括至少第一和第二模拟混合电路，用于响应于所述至少第一和第二射频RF信号和所述至少第一和第二本地振荡器LO信号，将所述第一射频RF信号和第一本地振荡器LO信号混合并且将所述第二射频RF信号和第二本地振荡器LO信号混合，以提供所述至少第一和第二频率转换信号。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号组合电路包括：

第一信号加和电路，用于将所述第一和第二相互正交的信号中的所述第一信号加和，以提供所述第一组合信号；以及第二信号加和电路，用于将所述第一和第二相互正交的信号中的所述第二信号差分加和，以提供所述第二组合信号。

6.根据权利要求1所述的设备，还包括本地振荡器LO电路，用于提供所述至少第一和第二本地振荡器LO信号。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述本地振荡器LO电路包括：

本地振荡器LO信号源电路，用于提供所述第一本地振荡器LO信号；以及连接到所述本地振荡器LO信号源电路的信号相位转换电路，用于响应于所述第一本地振荡器LO信号，提供所述第二本地振荡器LO信号，其中所述第一和第二本地振荡器LO信号具有相互正交的信号相位。

8.一种包括信号转换电路的设备，用于将多输入多输出MIMO分组数据信号传输转换为多个数据采样，所述设备包括：输入信号转换电路，用于响应于至少第一和第二射频RF信号和至少第一和第二本地振荡器LO信号，将所述至少第一和第二射频RF信号转换为至少第一和第二频率转换信号，其中所述至少第一和第二射频RF信号具有公共的射频RF载波频率，包括至少第一和第二数据流，并且形成多输入多输出MIMO分组数据信号传输的至少一部分；

连接到所述输入信号转换电路的信号组合电路，用于将所述至少第一和第二频率转换信号组合，以提供至少一个组合信号；以及连接到所述信号组合电路的输出信号转换电路，用于响应于所述至少一个组合信号，提供多个具有公共的标称频率并且包括与所述至少第一和第二数据流相对应的数据采样的数据信号；

其中所述输出信号转换电路包括

第一信号转换电路，用于响应于所述至少一个组合信号，提供至少第一数字信号，连接到所述第一信号转换电路的数字滤波器电路，用于对所述至少第一数字信号进行滤波，以提供至少第一滤波后的信号，以及连接到所述数字滤波器电路的第二信号转换电路，用于响应于所述至少第一滤波后的信号，提供所述多个数据信号，并且所述第一信号转换电路包括

信号混合电路，用于响应于至少相互正交的本地振荡器LO信号和所述至少一个组合信号，提供至少相互正交的模拟信号；以及连接到所述信号混合电路的模数转换ADC电路，用于响应于所述至少相互正交的模拟信号，提供至少第一和第二数字信号。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述第一信号转换电路包括模数转换ADC电路。

10.根据权利要求8所述的设备，其中所述数字滤波器电路包括数字信号处理器DSP。

11.一种包括信号转换电路的设备，用于将多输入多输出MIMO分组数据信号传输转换为多个数据采样，所述设备包括：输入信号转换电路，用于响应于至少第一和第二射频RF信号和至少第一和第二本地振荡器LO信号，将所述至少第一和第二射频RF信号转换为至少第一和第二频率转换信号，其中所述至少第一和第二射频RF信号具有公共的射频RF载波频率，包括至少第一和第二数据流，并且形成多输入多输出MIMO分组数据信号传输的至少一部分；

连接到所述输入信号转换电路的信号组合电路，用于将所述至少第一和第二频率转换信号组合，以提供至少一个组合信号；以及连接到所述信号组合电路的输出信号转换电路，用于响应于所述至少一个组合信号，提供多个具有公共的标称频率并且包括与所述至少第一和第二数据流相对应的数据采样的数据信号；

其中所述输出信号转换电路包括

第一信号转换电路，用于响应于所述至少一个组合信号，提供至少第一数字信号，连接到所述第一信号转换电路的数字滤波器电路，用于对所述至少第一数字信号进行滤波，以提供至少第一滤波后的信号，以及连接到所述数字滤波器电路的第二信号转换电路，用于响应于所述至少第一滤波后的信号，提供所述多个数据信号，以及所述第二信号转换电路包括频率旋转电路。

12.一种包括信号转换电路的设备，用于将多输入多输出MIMO分组数据信号传输转换为多个数据采样，所述设备包括：输入信号转换电路，用于响应于至少第一和第二射频RF信号和至少第一和第二本地振荡器LO信号，将所述至少第一和第二射频RF信号转换为至少第一和第二频率转换信号，其中所述至少第一和第二射频RF信号具有公共的射频RF载波频率，包括至少第一和第二数据流，并且形成多输入多输出MIMO分组数据信号传输的至少一部分；

连接到所述输入信号转换电路的信号组合电路，用于将所述至少第一和第二频率转换信号组合，以提供至少一个组合信号；以及连接到所述信号组合电路的输出信号转换电路，用于响应于所述至少一个组合信号，提供多个具有公共的标称频率并且包括与所述至少第一和第二数据流相对应的数据采样的数据信号；以及本地振荡器LO电路，用于提供所述至少第一和第二本地振荡器LO信号，其中所述本地振荡器LO电路包括锁相环PLL电路，用于提供相互正交的锁相环PLL信号，

直接数字合成器DDS电路，用于提供相互正交的直接数字合成器DDS信号，以及连接到所述锁相环PLL电路和所述直接数字合成器DDS电路的信号组合电路，用于组合所述相互正交的锁相环PLL信号和相互正交的直接数字合成器DDS信号，以提供至少所述第一和第二本地振荡器LO信号。

13.一种包括信号转换电路的设备，用于将多输入多输出MIMO分组数据信号传输转换为多个数据采样，所述设备包括：输入信号转换电路，用于响应于至少第一和第二射频RF信号和至少第一和第二本地振荡器LO信号，将所述至少第一和第二射频RF信号转换为至少第一和第二频率转换信号，其中所述至少第一和第二射频RF信号具有公共的射频RF载波频率，包括至少第一和第二数据流，并且形成多输入多输出MIMO分组数据信号传输的至少一部分；

连接到所述输入信号转换电路的信号组合电路，用于将所述至少第一和第二频率转换信号组合，以提供至少一个组合信号；以及连接到所述信号组合电路的输出信号转换电路，用于响应于所述至少一个组合信号，提供多个具有公共的标称频率并且包括与所述至少第一和第二数据流相对应的数据采样的数据信号；以及本地振荡器LO电路，用于提供所述至少第一和第二本地振荡器LO信号，其中所述本地振荡器LO电路包括：

锁相环PLL电路，用于提供相互正交的锁相环PLL信号；

第一直接数字合成器DDS电路，用于提供第一相互正交的直接数字合成器DDS信号；

第二直接数字合成器DDS电路，用于提供第二相互正交的直接数字合成器DDS信号；

连接到所述锁相环PLL电路和所述第一直接数字合成器DDS电路的第一信号组合电路，用于组合所述相互正交的锁相环PLL信号和第一相互正交的直接数字合成器DDS信号，以提供至少所述第一本地振荡器LO信号；以及连接到所述锁相环PLL电路和所述第二直接数字合成器DDS电路的第二信号组合电路，用于组合所述相互正交的锁相环PLL信号和第二相互正交的直接数字合成器DDS信号，以提供至少所述第二本地振荡器LO信号。

14.一种用于将多输入多输出MIMO分组数据信号传输转换为多个数据采样的方法，包括：根据至少第一和第二本地振荡器LO信号将至少第一和第二射频RF信号转换为至少第一和第二频率转换信号，其中所述至少第一和第二射频RF信号具有公共的射频RF载波频率，包括至少第一和第二数据流，并且形成多输入多输出MIMO分组数据信号传输的至少一部分；

组合所述至少第一和第二频率转换信号以提供至少一个组合信号；以及

将所述至少一个组合信号转换为多个具有公共的标称频率并且包括与所述至少第一和第二数据流对应的数据采样的数据信号；

其中所述根据至少第一和第二本地振荡器LO信号将至少第一和第二射频RF信号转换为至少第一和第二频率转换信号包括混合至少所述第一射频RF信号与第一和第二本地振荡器LO信号，以提供所述至少第一和第二频率转换信号的一部分，作为第一相互正交的信号，以及混合至少所述第二射频RF信号与第一和第二本地振荡器LO信号，以提供所述至少第一和第二频率转换信号的另一部分，作为第二相互正交的信号；并且所述组合所述至少第一和第二频率转换信号以提供至少一个组合信号包括：组合所述第一和第二相互正交的信号中的第一信号，以提供第一组合信号，以及组合所述第一和第二相互正交的信号中的第二信号，以提供第二组合信号，其中所述第一和第二组合信号具有公共的标称信号频率以及相互不同的信号相位。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述将所述至少一个组合信号转换为多个具有公共的标称频率并且包括与所述至少第一和第二数据流对应的复数数据采样的数据信号包括：将所述至少一个组合信号转换为至少第一数字信号；

对所述至少第一数字信号进行数字滤波，以提供至少第一滤波后的信号；以及将所述至少第一滤波后的信号转换为所述多个数字信号。

16.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一信号转换电路包括模数转换ADC电路。

17.根据权利要求11所述的设备，其中所述数字滤波电路包括数字信号处理器DSP。

说明书

用于测试MIMO信号系统的系统和方法

背景技术

[0001] 1.技术领域

[0002] 本发明涉及用于测试MIMO信号系统的系统和方法，尤其是用于利用尽可能最低限度的测试装备来测试这样的系统的系统和方法。

[0003] 2.相关领域

[0004] 许多现代设备采用无线信号发送和接收数据。特别是手持设备采用无线连接来提供功能，包括电话语音(telephony)、数字数据传输和地理定位。虽然采用了多种不同的无线连接功能(例如WiFi、WiMAX和蓝牙)，但通常每种无线连接功能均由行业认可的标准(例如分别由IEEE 802.11、IEEE 802.16和IEEE 802.15)限定。为了使用这些无线连接功能进行通信，设备必须遵守相关标准规定的参数和限制。

[0005] 虽然无线通信规范之间存在差异(例如在频谱中，调制方法和用于发送和接收信号的频谱功率密度)，但几乎所有的无线连接标准都规定使用同步数据包来传输和接收数据。此外，遵循这些无线通信标准的大部分设备都采用收发机进行通信；也就是说，它们发射和接收无线射频(RF)信号。

[0006] 在设备开发流程的任意点处，可能需要测试和验证设备根据与其各种通信功能相关的标准的运行情况。设计用于测试此类设备的专用系统通常包含子系统，该子系统在测试期间可操作地与无线通信设备通信。这些子系统设计用于测试设备是否根据合适的标准发送和接收信号。子系统必须接收和分析设备传输的信号并将信号发送至支持行业认可标准的设备。

[0007] 测试环境一般由待测设备(DUT)、测试仪、和计算机/控制器构成。测试仪通常负责使用特定的无线通信标准与DUT进行通信。计算机与测试仪协同工作以捕获DUT传输信号，然后根据相关标准提供的规范分析这些信号，从而测试DUT的传输功能。

[0008] 在DUT具有多输入/多输出(MIMO)能力的情况下，这种技术支持同时传输利用相同频道而利用不同数据流调制的离散RF信号。通常，这样做会导致信号相互干扰，从而使得不可能解码所得到的复合信号。但是，MIMO技术利用正交载波和多个接收器所接收的组合信号上夸大的多径效应，这就使得复合信号能被解码以生成原始的离散数据流。

[0009] 理想地，为了测试MIMO设备中发射器各自的传输性能，会例如利用分开的同轴传输线将所传输的信号分离，以允许同时测量各个单独的传输的信号。例如在2×2MIMO设备的情况下，会使用两个分开的VSA以便测试两个同时传输。这样的测试仪的成本因此随着要测量的同时信号的数量的增加而增加。因此，会期望找到一种方式来提供对MIMO信号的同时测量和测试，同时避免在测试仪复杂性和成本方面的显著增加。

发明内容

[0010] 根据本发明，提供了信号转换电路和方法，用于将多输入多输出(MIMO)分组数据信号传输转换为多个复数数据采样，以由共享的测试装备(例如单个矢量信号分析仪(VSA))处理。

[0011] 根据本发明的一个实施例，用于将多输入多输出(MIMO)分组数据信号传输转换为多个数据采样的信号转换电路包括：

[0012] 输入信号转换电路，用于通过将至少第一和第二射频(RF)信号转换为至少第一和第二频率转换信号来对所述至少第一和第二RF信号和至少第一和第二本地振荡器(LO)信号进行响应，其中第一和第二RF信号具有共同的RF载波频率，包括至少第一和第二数据流，并且形成MIMO分组数据信号传输的至少一部分；

[0013] 连接到输入信号转换电路的信号组合电路，用于组合所述至少第一和第二频率转换信号以提供至少一个组合信号；以及

[0014] 连接到信号组合电路的输出信号转换电路，用于通过提供多个具有公共标称频率并且包括与所述至少第一和第二数据流相对应的数据采样的数据信号来对所述至少一个组合信号进行响应。

[0015] 根据本发明的另一实施例，用于将多输入多输出(MIMO)分组数据信号传输转换为多个数据采样的信号转换电路包括：

[0016] 输入信号转换器装置，用于通过将至少第一和第二射频(RF)信号转换为至少第一和第二频率转换信号来对所述至少第一和第二RF信号和至少第一和第二本地振荡器(LO)信号进行响应，其中第一和第二RF信号具有共同的RF载波频率，包括至少第一和第二数据流，并且形成MIMO分组数据信号传输的至少一部分；

[0017] 信号组合器装置，用于组合所述至少第一和第二频率转换信号以提供至少一个组合信号；以及

[0018] 输出信号转换器装置，用于将所述至少一个组合信号转换为多个具有公共标称频率并且包括与所述至少第一和第二数据流相对应的数据采样的数据信号。

[0019] 根据本发明的再一实施例，一种用于将多输入多输出(MIMO)分组数据信号传输转换为多个数据采样的方法包括：

[0020] 根据至少第一和第二本地振荡器(LO)信号将至少第一和第二RF信号转换为至少第一和第二频率转换信号，其中第一和第二RF信号具有共同的RF载波频率，包括至少第一和第二数据流，并且形成MIMO分组数据信号传输的至少一部分；

[0021] 组合所述至少第一和第二频率转换信号，以提供至少一个组合信号；以及[0022] 将所述至少一个组合信号转换为多个具有公共标称频率并且包括与所述至少第一和第二数据流相对应的数据采样的数据信号。

附图说明

[0023] 图1是用于单输入单输出(SISO)无线系统的传统测试环境的功能方框图。

[0024] 图2是用于常规多输入多输出(MIMO)无线设备的测试环境的功能方框图。

[0025] 图3是利用多个VSA的传统测试环境的功能方框图。

[0026] 图4是为了使得能够使用单个VSA来同时测试多个MIMO信号分量的根据本发明一个实施例的用于MIMO无线设备的测试环境的功能方框图。

[0027] 图5是根据本发明一个实施例的频率转换和信号混合电路的功能方框图。

[0028] 图6是根据本发明另一个实施例的频率转换和信号混合电路的功能方框图。

[0029] 图7是根据本发明再一个实施例的频率转换和信号混合电路的功能方框图。

[0030] 图8是用于图5至7中输入频率转换电路的本地振荡器电路的一个示例性实施例的功能方框图。

[0031] 图9是用于图7中电路的输入频率转换电路的一个示例性实施例的功能方框图。

具体实施方式

[0032] 以下具体实施方式是结合附图的受权利要求书保护的本发明的示例性实施例。相对于本发明的范围，此类描述旨在进行示例而非加以限制。对此类实施例加以详尽的描述，使得本领域的普通技术人员可以实施该主题发明，并且应当理解，在不脱离本主题发明的精神或范围的前提下，可以实施具有一些变化的其他实施例。

[0033] 在本发明全文中，在没有明确指示与上下文相反的情况下，应当理解，所述单独的电路元件可以是单数或复数。例如，术语“电路”可以包括单个部件或多个部件，所述部件为有源和/或无源，并且连接或以其它方式耦合到一起(如成为一个或多个集成电路芯片)，以提供所述功能。另外，术语“信号”可指一个或多个电流、一个或多个电压、或数据信号。在图中，相似或相关的元件将具有相似或相关的字母、数字或数字字母混合的指示。此外，虽然在具体实施的上下文中已讨论了本发明使用分立的电子电路(优选地为一个或多个集成电路芯片形式)，但作为另一种选择，根据待处理的信号频率或数据速率，此类电路的任何部分的功能可使用一个或多个适当编程的处理器进行具体实施。

[0034] 根据本发明，在现代测试仪中所使用的VSA的宽的带宽(例如，120MHz用于802.11n HT40信号的单捕获模板测量，对于其的频谱要求是120MHz宽，但是主信号只使用大约40MHz的带宽)有利地用于利用单个VSA捕获MIMO信号的较宽的频谱。这样，就可以消除更多VSA的附加成本，并且相对于单信号测试系统只需要很少的附加成本就可以设计出用于测量MiMo信号的测试仪，从而也降低了测试MIMO设备的总成本，因为对于现有VSA只需要少量的附加电路就可以支持对MIMO信号的捕获。这个方法也可以用于测试多个单独的发射器，例如多个单输入/单输出(SISO)待测设备(DUT)，其中每个单输入/单输出(SISO)待测设备(DUT)具有一个发射器，每个发射器正以相同的频率发射其信号。如下面将详细讨论的那样，这个方法将这些信号在频谱内分散开，从而允许单个宽带宽的VSA来同时分析所有这些信号。

[0035] 参考图1，用于单输入单输出(SISO)无线待测设备(DUT)的传统测试环境10包括DUT 12、测试装备(统称为测试仪14)、和控制器16(经常是个人计算机(PC)的形式)。DUT12和测试仪14经由信号路径13通信，信号路径13在测试环境中通常是线缆连接，但是也可以是由DUT 12和测试仪14处各自的天线(未示出)建立的无线连接，类似于DUT 12在测试环境10之外正常使用的那样。DUT包括接收器12r和发射器12t，它们经由信号路径
13分别与测试仪14内的矢量信号发生器(VSG)14t和矢量信号分析仪(VSA)14r通信。控制器经由通信路径17a、17b与DUT 12和测试仪14通信，在通信路径17a、17上，控制器16发送命令和数据到DUT 12和测试仪14并且从其接收数据。根据公知的技术和过程，控制器16在DUT 12和测试仪14经由双向通信路径13通信时通过协调DUT 12和测试仪14各自的操作来执行测试程序。

[0036] 参考图2，用于MIMO DUT 22的测试环境20也包括测试仪14和控制器16。在2×2MIMO DUT 22的情况下，两个接收器22ra、22rb和两个发射器22ta、22tb经由两个双向通信路径23a、23b(在测试环境20中通常是线缆连接)分别与测试仪14的两个VSG 14ta、
14tb和两个VSA 14ra、14rb通信。利用两个VSA 14ra、14rb就使得测试仪14能够与控制器16协调一致地同时捕获和分析来自DUT发射器22ta、22tb的MIMO信号。这个技术当然是能够扩展的，使得更高级的MIMO系统(诸如3×3、4×4等)可以通过仅仅为每个附加的MIMO信号添加附加的VSG 14t和VSA 14r而以类似的方式被测试。然而，每个这样的附加VSG 14t和VSA 14r都增加测试仪14的总成本，并且因为VSA经常是测试仪更显著成本之一，所以每个附加VSA都显著地增加了总成本。

[0037] 参考图3，图2所示的测试仪14的一个常规实施例包括两个VSA14ra、14rb，用于处理所接收的MIMO信号分量23ar、23br。这些信号分量23ar、23br通过在模拟信号混合器32a、32b中与共同的本地振荡器(LO)信号31混合而被下变频。包含原始数据流TX1、TX2的相应下变频信号33a、33b被相应的模数转换器(ADC)34a、34b转换为数字信号，以生成具有公共标称频率并且包括与传入的数据流(TX1、TX2)相对应的数据采样的数据信号35a、
35b，用于下游复域处理(未示出)。(标志符TX1和TX2用于标记源自DUT发射器22ta、
22tb的相应射频(RF)信号。这些RF信号TX1、TX2虽然不相同，但是各自可以包含一个或多个数据流，这些数据流在已经被分隔开之后根据传统的MIMO信号处理而被处理。)[0038] 根据一种替代形式的常规实施例，所接收的MIMO信号分量23ar、23br可以被采样并且然后利用频率旋转被下变频到基带(F＝0)。

[0039] 参考图4，根据本发明一个实施例的用于测试MIMO系统的测试环境100包括MIMO DUT 22和控制器16(如上面所讨论的)、以及具有单个宽带宽VSA 114r的测试仪114，VSA114r具有改进的RF输入级(在下面详细讨论)，这个改进的RF输入级将由DUT发射器
22ta、22tb生成(并且由相应的信号路径23a、23b传送)的同时MIMO信号分量23ar、23br转换为中频(IF)信号用于处理。

[0040] 参考图5，根据一个示例性实施例，根据本发明的114ra包括输入信号转换电路(包括模拟信号混合器132a、132b、信号组合(例如，加和)电路134)、和输出信号转换电路(包括ADC 136、数字滤波器电路(例如，硬件地实现为频带选择滤波器或数字信号处理器)138a和数字频率旋转电路(例如，数字信号处理器)140)，它们基本上如图所示地互相连接。传入的MIMO信号分量23ar、23br被各自相应的混合器132a、132b拿来与频率不相等的LO信号131a、131b混合(下面将更详细地讨论)，以生成中心定在不相等的标称频率处的下变频信号133a、133b。这些信号133a、133b在信号组合电路134中被组合，例如被加和。组合信号135被ADC 136转换为以不相等的标称频率包含原始数据流TX1、TX2的数字信号137。这个信号137被数字滤波器电路138a滤波，以生成滤波后的信号139。包含在这个滤波后的信号139内的被捕获数据流TX1、TX2分别被频率旋转电路140拿来从它们各自的标称频率进行频率旋转到公共频率(例如，中心位于零附近)，以生成包含与原始数据流TX1、TX2相对应的数据采样的正交数据信号141。

[0041] 参考图6，根据另一示例性实施例114rb，输出信号转换电路包括ADC 136、数字复下变频电路142、复数字滤波器电路138b、和频率旋转电路140，它们如图所示地互相连接。在组合信号135转换为数字信号之后，数字复下变频电路142提供双下变频信号143a、143b，它们每一个都包含原始数据流TX1、TX2。这些信号143a、143b被数字复滤波器电路
138b滤波，以生成包括第一数据流TX1和第二数据流TX2的滤波后的信号139，第一数据流TX1和第二数据流TX2分别具有负的和正的标称频率。

[0042] 参考图7，根据另一个示例性实施例114rc，输出信号转换电路包括附加的模拟信号混合器146a、146b、多个ADC 136a、136b、和上面谈到的复滤波器电路138b和频率旋转电路140。组合信号135在每一个模拟信号混合器146a、146b中与由LO信号源145和移相器144提供的相应相位145i、145q混合。所得到的正交信号147a、147b被各自相应的ADC136a、136b转换为以不相等的标称频率包含原始数据流TX1、TX2的相应数字信号137a、
137b。这些信号137a、137b被数字复滤波器电路138b滤波，以生成滤波后的信号139，如上所述的那样。

[0043] 如本领域技术人员能想到的那样，输出信号转换电路的操作顺序可以以不同的次序来安排，而实现期望的结果。最佳的操作顺序将取决于多个因素，诸如采样速率、所期望信号的带宽、所期望信号的与采样频率相比的输入频率、功率消耗等。换言之，虽然图5至7的示例性VSA实施例114ra、114rb、114rc中的输出信号转换电路的操作是在模数转换后面接着滤波、然后是频率旋转，但是这样的操作可以被重新排序以对于具体系统获得最有效的实现。例如：模数转换之后是滤波、然后是频率旋转；模数转换之后是频率旋转、然后是滤波；滤波之后是模数转换、然后是频率旋转；频率旋转之后是滤波、然后是模数转换；滤波之后是频率旋转、然后是模数转换；或者频率旋转之后是模数转换、然后是滤波。当然，在模数转换操作之前的那些操作应在模拟域中进行，而在模数转换操作之后的那些操作应在数字域中进行。每个操作可以被实现以根据公知的模数转换、以及已知的数字信号处理操作(如滤波和频率旋转技术)来执行。

[0044] 此外，虽然上面已经以接收两个数据流23ar、23br为上下文讨论了示例，但是应该很容易想到，根据本发明的信号转换和组合技术可以被扩展到转换和组合不止两个数据流。

[0045] 参考图8，根据另一示例性实施例，用于图5至7中电路的输入LO信号源150可以包括模拟LO信号源152(例如，根据公知技术的具有压控振荡器(VCO)的常规锁相环(PLL))以及正交相移电路154，它们一起生成同相(I)信号153i和正交相(Q)信号153q。还包括直接数字合成器(DDS)电路156、158，它们分别生成I信号157i、159i和Q信号157q、159q。模拟的I信号153i和Q信号153q分别与来自第一DDS156的Q信号157q和I信号
157i、并且分别与来自第二DDS 158的I信号159i和Q信号159q混合。第一组混合信号
161i、161q在信号加和电路164中被加和，以生成第一输入LO信号131a。第二组混合信号
163i、163q在另一信号加和电路166中被加和，以生成第二输入LO信号131b。

[0046] 如本领域技术人员会很容易想到的那样，各个模拟和DDS LO信号的相应I相位和Q相位的混合如图8中所示的那样导致生成两个单边带(SSB)信号作为LO信号131a、131b。更具体地，第一输入LO信号131a和第二输入LO信号131b分别是模拟LO信号153i、
153q的频率与DDS信号157i、157q、159i、159q的频率的混合产物的下边带(LSB)和上边带(USB)。

[0047] 作为另外一种选择，可以使用第二模拟LO信号源来代替这两个DDS源156、158。然而，这两个模拟信号源(包括所示出的LO信号源152)会呈现不同的相位噪声特性。通过使用DDS信号源作为第二LO信号源将导致几乎相同的相位噪声特性作为入口MIMO信号
23ar、23br的下变频转换的一部分被引入。这将有利于下游的MIMO信号分析，下游的MIMO信号分析经常需要具有相同相位噪声特性的信号来进行正确的分析。此外，可以使用单个DDS信号源来代替两个独立的DDS信号源。然而，使用独立的信号源156、158使得能够使用不同的DDS信号频率，并且在相同DDS信号频率的情况下使得能够实现对各自DDS信号的幅度和相位的独立调节，从而允许精细的相位或频率调节以实现对作为混合产物的不期望的信号边带的尽可能最好的抑制。而且，由于DDS信号生成的固有性质，使用DDS信号源还使得能够对DDS信号进行几乎即刻的幅度、相位和频率调节。(这样的DDS信号源也可以作为在典型的测试系统、例如如图2中所示的测试系统中所需要的VSG的部分被包括。)[0048] 参考图9，用于图7电路的输入频率转换电路的一个示例性实施例170可以包括镜像抑制混频电路174、176和信号加和电路178、180(基本上如图所示地互相连接)，以驱动ADC 136a、136b。这样的镜像抑制混频电路174、176包括各自的混合器174i、174q、176i、
176q和正交混合电路(未示出)，并且是本领域中公知的。MIMO信号分量23ar、23br在镜像抑制混频器174、176内与由LO信号源172(例如，具有VCO的PLL)和移相器174提供的正交LO信号173i、173q混合，以生成相应的I信号175i、177i和Q信号175q、177q。所得到的I信号175i、177i在信号加和电路178中被加和，以生成第一频率转换信号147a，而所得到的Q信号175q、177q在第二加和电路180中被差分加和(相互相减)以生成第二频率转换信号147b。(这个实施例170的一个优点是只需要一个LO信号源172。)[0049] 单个宽带宽VSA对于测试按照新兴标准、诸如IEEE 802.11ac创建的数据包可以是更有利的，在IEEE 802.11ac中使用两个80MHz信号。作为另外一种选择，其可以用于测试其中VSA带宽仅仅是信号带宽的两倍的系统。在这样的情况下，由一个发射器发送的数据包被采样，然后由另一发射器发送的数据包被采样，并且这两个采样信号被组合。这可以由切换电路或者通过使用快速DDS信号来进行。此外，如果“模板”比信号带宽更宽，则可以在数据包之间切换LO频率，并且实际上将所得到的包首尾相连地与模板频谱组合在一起。

[0050] 在不脱离本发明的范围和精神的前提下，本发明的结构和操作方法的各种其他修改形式和替代形式对本领域的技术人员将是显而易见的。虽然本发明结合具体的优选实施例加以描述，但应当理解，受权利要求书保护的本发明不应不当地限于此类具体实施例。其意图是，以下权利要求限定本发明的范围，并且由此应当涵盖这些权利要求范围内的结构和方法及其等同物。