I/Q 串流功能：在 R&S 向量訊號產生器上重現 TB 級的真實世界訊號
- Sonya Chan
- 2025年10月19日
- 讀畢需時 4 分鐘
突破記憶體限制，實現超長時間的真實訊號模擬
在雷達（Radar）、通訊或 GNSS（全球導航衛星系統） 接收器的測試中，使用最貼近真實情境的訊號至關重要，但這類測試情境通常涉及的波形檔，其大小遠超過向量訊號產生器內建的 ARB（任意波形產生器） 記憶體所能負荷。
當情境模擬需要持續數分鐘甚至數小時，所對應的 I/Q 資料檔案量可達 TB 等級，這對傳統儀器架構構成嚴峻挑戰，為解決此一痛點，Rohde & Schwarz 推出了 R&S®SMW-K508 或 R&S®SMM-K508 I/Q 串流選配功能，允許使用者透過乙太網路，將這些龐大的波形檔從 PC 直接串流至 R&S®SMW200A 或 R&S®SMM100A 向量訊號產生器，實現不間斷的長時間真實訊號重播。
您的任務：在實驗室重現真實世界的複雜訊號
擷取真實的雷達、通訊或 GNSS 訊號，其中包含了發射器特性、非理想失真，以及無線通道的屬性與效應，透過重播這些擷取的訊號，接收器即使在實驗室環境中，也能經歷如同真實操作情境下的訊號條件；然而，這些用於長時間情境模擬的波形檔通常極為龐大，傳統的記憶體播放方式難以應對。
Rohde & Schwarz 解決方案：高效能 I/Q 串流
透過 R&S®SMW-K508 和 R&S®SMM-K508 軟體選配項目，搭配操作簡易的 R&S®I/Q player PC 軟體，使用者能將大型波形檔或真實訊號錄製檔，從 PC 串流傳輸至 R&S®SMW200A 或 R&S®SMM100A 向量訊號產生器。
在設定並配置好 PC 與訊號產生器後，使用者僅需開啟 R&S®I/Q player，選取指定的波形檔，即可開始串流，I/Q 資料會由該軟體直接傳輸至 PC 網路卡，以達到最佳的資料傳輸速率。
接著，光纖電纜會連接 PC 網路卡與向量訊號產生器，用以傳輸 I/Q 資料，產生器會將接收到的 I/Q 訊號調變至設定的 RF 射頻頻率，最終訊號由 RF 輸出埠提供。
彈性的客製化開發支援
除了使用 R&S®I/Q player，使用者也可以利用隨附的 C++ 函式庫所提供的 API（應用程式設計介面），開發專屬的串流應用程式；開發時，必須將此函式庫連結至客製化的軟體專案中，並實作預先定義的介面，以便將 I/Q 資料提供給該函式庫。
效能與延遲考量
使用 R&S®SMW-K508 或 R&S®SMM-K508 選配功能所能實現的最大 RF 調變頻寬可達 800 MHz，對應的取樣率為 1 Gsample/s，但實際效能取決於 PC 的硬體效能與整體設定。
I/Q 資料會在產生器內部進行緩衝，確保訊號的連續播放不中斷；對於延遲敏感型應用，建議採用 R&S®SMW-K556 客製化數位輸入選配，該功能使用 Rohde & Schwarz 的專有協定，能有效處理低延遲需求。
應用情境與設定
簡易的操作流程
透過光纖電纜將 PC 連接至向量訊號產生器後，使用者可在產生器上設定中心頻率與功率位準，
僅需在向量訊號產生器的 ARB（任意波形調變） 模組中完成幾個簡單的配置步驟，即可啟動 I/Q 串流功能。
完成配置後，即可從 PC 端開始串流程序，使用者可以選擇 RF 輸出的訊號播放是由 PC 觸發，或是在產生器上透過內部或外部觸發事件來啟動。
同步功能 (Synchronization)
系統支援多個 RF 輸出埠之間的訊號同步，依據所需的取樣率，可能需要多台 PC 來為多個 RF 輸出埠提供 I/Q 資料串流；藉由使用多儀器觸發功能，無論是在單一訊號產生器內部或跨多台訊號產生器，都能使對應的 I/Q 訊號達到同步。
正因如此，加上 I/Q 資料已在向量訊號產生器中進行緩衝，PC 之間或 PC 與產生器之間並不需要相互同步。
抵達角 (Angle of Arrival) 模擬
測試多通道接收器時，通常需要模擬訊號的抵達角（AoA），如前所述，多個 RF 輸出訊號可以被同步；此外，搭配 R&S®SMW-K573 動態偏移控制選配，每個訊號的基頻頻率、功率位準與相位偏移都能被獨立操控，進而動態模擬 AoA。
若有需要，還可選用 R&S®SMW-K545 自動化 RF 埠校準選配搭配 PC 軟體，在播放 I/Q 訊號之前，先在選定的參考平面（例如待測物（DUT） 的 RF 輸入埠）上，對所有 RF 路徑的振幅、相位和時間進行精確校準。
關鍵優勢
重播大型波形檔
採用商用現成（COTS, Commercial-off-the-shelf）的向量訊號產生器與 IT 硬體
易於操作與設定
搭配 R&S®SMW-K573 動態偏移控制選配模擬抵達角
可搭配 R&S®SMW-K545 RF 埠校準選配使用
支援此應用的關鍵儀器
R&S®SMW200A 向量訊號產生器
R&S®SMW200A 是一款適用於最嚴苛應用的頂尖向量訊號產生器，能滿足最高標準的測試需求，該機種提供高達 67 GHz 的頻率範圍（單機），並具備極其出色的訊號品質。
針對本文所述的 I/Q 串流應用，R&S®SMW200A 可搭配 R&S®SMW-K508 選配，並展現其強大的內部處理效能，支援高達 2 GHz 的內部 I/Q 調變頻寬；這使其成為處理複雜且大頻寬訊號的理想選擇，特別適用於先進的 5G、Wi-Fi 6E 與衛星通訊等應用領域。
R&S®SMM100A 向量訊號產生器
R&S®SMM100A 是一款中階向量訊號產生器，在同級產品中具備領先的效能與出色的訊號品質；該機種支援高達 44 GHz 的頻率範圍，涵蓋了當前多數的無線通訊頻段，透過 R&S®SMM-K508 選配（如本文所述），R&S®SMM100A 可支援 I/Q 串流應用，其最大 RF 調變頻寬可達 1 GHz。
對於需要高可靠性、優異訊號純淨度以及大檔案串流功能的中階應用而言，R&S®SMM100A 提供了一個高效能且具成本效益的測試方案，了解更多 >
