超声波增湿器
超声波增湿器（超声波雾化器）是以超声波换能的方法产生高频震动使水面产生雾化，在雾化的过程中产生水雾不断向周围蒸发使空气中保持一定的湿度。
见下电路图：由QA、L2、C1、L1、C3、C2、R1及U和WR1组成一个大功率的高频振荡器，采用电容三点式振荡电路，电路的振荡频率是超声波压电换能振子U的固有频率1.013MHz。L2和C1组成的谐振回路在这里不决定振荡器频率，而是决定振荡幅度，它的谐振频率比电路的振荡频率约低，L1和C3谐振频率大于电路的振荡频率，采用两个谐振回路是为了使电路的振荡频率合成，使振荡器在大功率下保证稳定工作。
三极管采用13009加上散热片，R1、WR1是偏置电阻，调整WR1使振荡器输出适中,确定电路已经开始振荡，这里的 A 是电流表，整个电路电流确定在0.4A左右,就可以进行电路调试了。
将雾化喷水头固定在盆底，水深6-10cm为宜。调整电位器WR1，先把电位器旋至阻值最大处。打开电源，慢慢减小WR1阻值，观察电流表和水喷起情况，直至水雾最高及雾量最大，而电流最小，用相同阻值电阻代替电位器WR1即可，第一步调试完成。
然后开始进行第二步调整！将短波磁棒敲成大小不一样的磁块，放入L2的骨架中，经过反复地选择大小不同的磁块，仔细观察电流表和水喷起的新情况！这时水雾应该比前面更高及雾量更大，而电流比较前面更小，三极管的温度更低。最后将磁块固定在L2骨架中。如果有新的调试方法我们将会更新电子制作网这里的技术资料。
元件选择与制作 C1、C2、C3用高频瓷介电容电压630V。三极管要求功率为60W，反压大于300V的开关管。
汽车倒车防碰撞的超声波雷达
近年来，超声波在多个领域的应用，已广为传播。在这里，笔者介绍一种汽车倒车时防碰撞的超声波雷达电路。该电路不仅可供电子爱好者组装自制，也可购置文末的专业公司生产的套件安装在各种型号的汽车上，供倒车的安全附件。
该超声波雷达电路设计合理，已经多次现场试用，工作可靠。该电路由密封式超声波传感器Ｒ／Ｓ４０(包括发射和接收)，信号接收处理控制电路，报警、显示电路和电源等组成，如附图所示。各部分电路分别介绍如下。
１．超声波传感器超声波传感器是超声波雷达电路中的重要部件，且经多次使用改进而成，其结构如图１所示。该传感器由铝合金外壳，谐振腔、陶瓷压电片、减振垫、吸声棉、填充硅胶和电路板部件等组成。传感器工作时是在陶瓷压电片上，加一固定振荡频率的超声波电压，该振荡频率与外壳平面形成共振并向空间发射超声波，同时腔内也向四周发射超声波，但腔内的超声波信号在内部会造成干扰，所以在传感器内部加有一片吸声棉，以便把干扰信号吸收。此外，传感器中的减震垫和填充硅胶，是为传感器后方贴面与谐振腔之间起隔离减震之用，以便尽可能抑制各种干扰源造成的干扰信号。
电路中的超声波传感器Ｒ／Ｓ４０，不仅用于发射超声波，也用于接收因反射的回波，所以它具有双向的发射／接收功能。
２．超声波信号接收处理电路完整的超声波发射和接收电路如图２所示。这里先介绍信号接收处理电路。在图中，当双向功能传感器Ｒ／Ｓ４０接收到空间反射的超声回波信号时，该信号经Ｃ１耦合到Ｑ１管进行放大，其放大的信号经运放ＩＣ１Ａ、Ｒ８、Ｃ４、Ｃ３和Ｒ７等组成的带通滤波器选出回波信号，再由Ｄ２、Ｃ６的峰值检波器检出回波(信号)，然后经Ｑ２管放大送集成电路ＩＣ２内部电路处理。
３．单片机ＩＣ２程序控制功能和超声波发射电路图２中的ＩＣ２是一种智能型单片机，其内部具有下列功能：设定频率的超声波振荡器；三色七段码ＬＥＤ电平驱动器；峰鸣报警发生器以及控制协调工作的时序程控发生器。ＩＣ２外部的Ｃ１４、Ｃ１５和ＸＴ组成单片机时钟电路。
电路工作时，ＩＣ２内部时序程控电路工作，并在ＩＣ２的Ｂ端输出具有一定频率的超声波信号到Ｑ３管的基极(见图２)，经Ｑ３放大和变压器Ｂ１耦合后，送超声波传感器Ｒ／Ｓ４０向空间发射超声波，一旦发射的超声波遇到障碍物时，其反射的回波同时被该传感器Ｒ／Ｓ４０接收，其接收的信号经上述介绍的放大、检波等处理后进入ＩＣ２的Ａ端，在其ＩＣ２内部由程控方式使ＩＣ２的Ｅ端输出声报警电平到Ｑ４的基极，由Ｑ４驱动蜂鸣器发出Ｂｉ……Ｂｉ的响亮报警声，同时ＩＣ２的Ｆ～Ｌ端输出七段码驱动电平供ＩＣ３驱动ＬＥＤ的显示，以完成超声发射—接收的一个检测周期。ＩＣ２从发射超声波到接收超声波的过程仅为０．２５ｓ～０．８５ｓ。由此可见，倒车的检测速度非常迅速，完全可以满足倒车时对时间的需求。
图２的汽车防碰超声波雷达电路，无论收发都采用了双路工作，以提高电路的可靠性。
T／R-40-XX系列通用型超声波发射／接收传感器
T／R-40-XX系列超声波传感器是得用压电效应工作的传感器，通常我们又称之为换能器。其振子用压电陶制成，加上共振喇叭可提高动作灵敏度，当处于发射状态时，外加共振频率的电压能产生超声波，将电能转化为机械能。当处于接收状态时，又能很灵敏的探测到共振频率的超声波，将机械能转化为电能。此类传感器最适用于防盗报警和遥控使用。（1）外形、尺寸及电路符号
T／R-40-XX系列超声波传感器分为发射和接收两种，发射器型号为T-40-XX，接收器型号为R-40-XX。它们适用于以空气作为传播媒介的遥控发射、接收电路中使用。图1-1给出了此型号超声波传感器的外形图、外形尺寸及电路符号。
图1-1、2、3中所示的传感器尺寸为T／R-40-16型号的尺寸，另外此系列超声波传感器还有T／R-40-12、T／R-40-18A、T／R-40-24A三种型号，使用时可根据具体情况选择使用。它们的具体外形尺寸见表1.
表1 外形尺寸
(2)主要电气参数
（2）工作原理及应用
当施加于超声波传感器两电极上40kHz的振荡脉冲时，发射器工作爱人腔内发生振动效应，产生40kHz的超声振荡机械波向空中辐射。接收传感器回收到40kHz的超声振荡波时，接收器中的谐振腔（片形振子）和外部40kHz的超声波发生共振，将超声波转换成电信号去控制电子电路工作，从而达到遥控的目的。由于超声波换能器（收、发）均工作于4 0kHz频率，所以只要有40kHz的超声波产生媃中被接收器接收。如果发射器的调制信号含有编码功能，则接收电路的放大电路中必须有相应的解码器方可工作。此类遥控接收器基本应用电路类型分为三种：
1）、直射型，主要用于遥控及报警电路；
2）、分离反射型，主要用于测距、料位测量等电路；
3）、反射型，主要用于材料的探伤、测厚等电路。下面简单介绍几种此类超声波传感器构成的超声波发射／接收应用电路。
a.分立件构成的超声波发射电路
通用型超声波接收电路
图1-1给出了一种通用型超声波接收电路。此电路简单，接收灵敏度高，不用调试。图中超声波信号由R-40-16接收后，经VT1、VG2两级放大，送入运放LM324进行放大、整形，然后由LM324的第6脚输出高电平，使VT3导通，继电器K吸合，控制负载工作。
分立件构成的超声波发射电路
如图1-1给出了由分立元件构成的最简单的超声波发射电路。电路中晶体管VT1、VT2组成了强反馈稳频振荡器，其振荡频率等于超声波发送器T-40-16的共振频率。此时T-40-16即作为反馈耦合元件又是输出换能器。工作时T-40-16两端的振荡波形近似于方波，电压振幅接近电源电压。当按下开关S时，T-40-16便可发射出一串40KHz的超声波信号。此电路工作电压9V，工作电流25mA，控制距离可达8m。
超声波测距电路设计
由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。
为了使移动机器人能自动避障行走，就必须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的距离信息（距离和方向）。本文所介绍的三方向（前、左、右）超声波测距系统，就是为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。
二、超声波测距原理
1、超声波发生器
为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。
2、压电式超声波发生器原理
压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波发生器内部结构如图1所示，它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。
3、超声波测距原理
超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2
图1 超声波传感器结构
这就是所谓的时间差测距法。<
三、超声波测距系统的电路设计
图2 超声波测距电路原理图
本系统的特点是利用单片机控制超声波的发射和对超声波自发射至接收往返时间的计时，单片机选用8751，经济易用，且片内有4K的ROM，便于编程。电路原理图如图2所示。其中只画出前方测距电路的接线图，左侧和右侧测距电路与前方测距电路相同，故省略之。
1、40kHz 脉冲的产生与超声波发射
测距系统中的超声波传感器采用UCM40的压电陶瓷传感器，它的工作电压是40kHz的脉冲信号，这由单片机执行下面程序来产生。
puzel：mov 14h, #12h；超声波发射持续200ms
here：cpl p1.0 ；输出40kHz方波
nop ；
nop ；
nop ；
djnz 14h，here；
ret
前方测距电路的输入端接单片机P1.0端口，单片机执行上面的程序后，在P1.0 端口输出一个40kHz的脉冲信号，经过三极管T放大，驱动超声波发射头UCM40T，发出40kHz 的脉冲超声波，且持续发射200ms。右侧和左侧测距电路的输入端分别接P1.1和P1.2端口，工作原理与前方测距电路相同。
2、超声波的接收与处理
接收头采用与发射头配对的UCM40R，将超声波调制脉冲变为交变电压信号，经运算放大器IC1A和IC1B两极放大后加至IC2。IC2是带有锁定环的音频译码集成块LM567，内部的压控振荡器的中心频率f0=1/1.1R8C3，电容C4决定其锁定带宽。调节R8在发射的载频上，则LM567输入信号大于25mV，输出端8脚由高电平跃变为低电平，作为中断请求信号，送至单片机处理。
前方测距电路的输出端接单片机INT0端口，中断优先级最高，左、右测距电路的输出通过与门IC3A的输出接单片机INT1端口，同时单片机P1.3和P1.4接到IC3A的输入端，中断源的识别由程序查询来处理，中断优先级为先右后左。部分源程序如下：
receive1：push psw
push acc
clr ex1 ；关外部中断1
jnb p1.1, right ；P1.1引脚为0,转至右测距电路中断服务程序
jnb p1.2, left ；P1.2引脚为0,转至左测距电路中断服务程序
return：SETB EX1；开外部中断1
pop? acc
pop? psw
reti
right： ...? ；右测距电路中断服务程序入口
? ajmp? return
left：... ；左测距电路中断服务程序入口
? ajmp? return
3、计算超声波传播时间
在启动发射电路的同时启动单片机内部的定时器T0，利用定时器的计数功能记录超声波发射的时间和收到反射波的时间。当收到超声波反射波时，接收电路输出端产生一个负跳变，在INT0或INT1端产生一个中断请求信号，单片机响应外部中断请求，执行外部中断服务子程序，读取时间差，计算距离。其部分源程序如下：
RECEIVE0：PUSH PSW
PUSH ACC
CLR EX0 ；关外部中断0
? MOV R7, TH0 ；读取时间值
MOV R6, TL0?
CLR C
MOV A, R6
SUBB A, #0BBH；计算时间差
MOV 31H, A ；存储结果
MOV A, R7
SUBB A, #3CH
MOV 30H, A?
SETB EX0 ；开外部中断0
POP ACC?
POP PSW
RETI
四、超声波测距系统的软件设计
软件分为两部分，主程序和中断服务程序，如图3（a）（b）(c) 所示。主程序完成初始化
工作、各路超声波发射和接收顺序的控制。
定时中断服务子程序完成三方向超声波的轮流发射，外部中断服务子程序主要完成时间值的
读取、距离计算、结果的输出等工作。
五、结论
对所要求测量范围30cm~200cm内的平面物体做了多次测量发现，其最大误差为0.5cm，且重复性好。可见基于单片机设计的超声波测距系统具有硬件结构简单、工作可靠、测量误差小等特点。因此，它不仅可用于移动机器人，还可用在其它检测系统中。
微型调频无线话筒
下面是电子制作网设计的一款微型调频无线话筒；电路非常简洁没有多余器件的微型调频无线话筒电路图。高频三极管Q1A采用9018和电容C1、C3、C5组成一个电容三点式的振荡器，由三极管Q1A 9018集电极的负载C1、L1组成一个谐振器，通过C3正反馈电容形成三点式谐振振荡器原理，谐振频率就是调频话筒的发射频率，实际上是一个以谐振频率为基准的高频振荡器。通过调整图中元件L1的参数可以使发射频率可以在88～108MHZ之间，正好覆盖调频收音机的接收频率，通过调整L1的数值（拉伸或者压缩线圈L1）可以方便地改变发射频率，避开调频电台。发射信号通过C4耦合到Q2A高频放大器，由高频放大器Q2A进行谐振放大后再通过天线上再发射出去。由于高频振荡器和高频放大器互相独立使得发射频率和发射功率都十分稳定。 R1是Q1A 9018的基极偏置电阻，给三极管提供一定的基极电流，使Q1A工作在稳定的高频振荡区，R3是直流反馈电阻，使三极管振荡工作点稳定作用。
这种调频话筒的调频原理是通过改变三极管的基极和发射极之间电容来实现调频的，当声音电压信号加
到三极管的基极上时，三极管的基极和发射极之间电容会随着声音电压信号大小发生同步的变化，同时使三极管9018的振荡频率发生频偏变化实现频率调制。
话筒MIC可以采集外界的声音信号，这里我们用的是驻极体小话筒，灵敏度非常高，可以采集微弱的声音，同时这种话筒工作时必须要有直流偏压才能工作，电阻R4可以提供一定的直流偏压，R4的阻值越大，话筒采集声音的灵敏度越弱。电阻越小话筒的灵敏度越高，话筒采集到的交流声音信号通过C6耦合到Q1A 9018三极管的基极进行频率调制。
C4将频率调制好的载波信号传递到Q2B进行高频放大，注意这里仔细调整L2的值（拉伸或者压缩线圈L2）可使输出功率最大！距离最远，整个工作电流最小。
调幅电路原理
任何一种非线性器件都可以用来产生调幅彼。晶体管是一种非线性器件，只要让其工作在
非线性（甲乙类，乙类或丙类）状态下，即可用它构成调幅电路。一般总是把高频载波信号
和调制信号分别加在谐振功率放大器的晶体管的某个电极上，利用晶体管的发射结进行频率
变换，并通过选频放大，从而达到调幅的目的。根据信号所加的电极不同，可分为基极调幅，
集电极调幅和发射极调幅等多种调幅电路。它们的调幅原理基本相同。这里只介绍基极调幅
电路。
1，Cb2分别对载波和调制信号旁路以形成通
路，C3对载波和调制信号均能旁路。Rb1、
Rb2为偏置电路，使晶体管发射结处于临界
导通，从而使放大器工作在甲乙类状态。Tr
1是高频变压器，Tr2是低频变压器，它们分
别使高频载波信号和低频调制信号耦合到晶
体管基极上。由图可见，载波电压、直流偏
压和调制信号电压在基极电路中是串联的。
故：如把UBE + um看成是放大器晶体管
的总偏压时，显然，这个偏压将随调制信号
变化而变化。如图Z0907所示。这正是基极调幅电路与谐振功率放大器的区别点。这样，
当加上等幅的高频载波后，由于基极偏压的变化，在集电极回路中将出现幅度随um而变化
的一系列高频电流脉冲，如图所示。这种高频电流包含着许多新的频率成份，又由于集电极
电路中的LC回路谐振在ω0上，所以只有ω0，和ω0±Ω三个频率成份在回路上有较大的
压降，而其他成份都将滤去，因
此，在回路两端便得到调幅电压u
a，如图所示。
图Z0908是一个典型的基极调幅、小型近
离发射机电路图。其中T1、C1、L1等组成
电感三点式振荡电路，用以产生频率f0为
1MHz的载波。T2组成甲乙类的基极调幅电
路。作为调制信号的音频信号um，由电容
C8耦合到T2的基极与L2耦合来的高频信号
叠加。天线与线圈L4连接，长度由实验决定。
浅谈关于手机接收性能的测试
手机作为无线通讯设备，就是要能接收和发射无线信号，笔者前一段时间写了一篇《浅谈手机发射功率》后收到一些Email，鼓励笔者继续写，实在不好意思就再凑一篇《浅谈手机接收性能的测试》，算是把手机接收和发射这两部分都议了一议，当然还是浅谈，还是抛砖，希望同行能够斧正。
一、从收音机、电视机谈起
我们这一代人从小接触的是收音机，后来是电视机，现在还能想起刚开始有电视机时，家家必加高高的电视天线（那时还没有普及有线），但电视接收效果还是有的家好，有的家不好，这时我们半大孩子一定会为了更好的看电视找原因、想办法。通常是说把天线架的更高，原因是说有楼房或别的什么高东西遮挡了电视信号，有从影就一点一点的左右旋转电视天线，还不行就煞有介事的说你家的电视灵敏度太低，当然家旁边有汽车通过或天气不好，电视上会有雪花，有时还偶尔能听到串进来其它台的弱小声音，这些我们都知道，这是电视信号被干扰了。
其实手机作为无线通讯设备与收音机、电视机没有什么本质的区别，它同样在通信信号被遮挡或接收到几条路径的无线信号时，通信质量较差；被干扰后，通信质量较差；手机灵敏度太低，在有些场合也会影响通信质量；这些其实完全可以与收音机、电视机类比的，但手机作为可移动的无线通讯产品，它所遇到的无线电环境远比收音机、电视机（这里指以前的，不是指现在车载收音机、电视机）要恶劣，比如你在高速运动的汽车上通话——会遇到多普勒效应，在一个小区内多个用户同时通话——会受到系统内部之间的互相干扰等等。其实本文开始罗嗦半天，无非就是想说明一点，考察手机的接收性能，就是要先了解手机都会在什
么样的无线电环境下工作。
1、当手机在小区边缘，或无线信号被建筑物或其他东西遮挡、或在一个屏蔽的
空间里（如电梯间），手机只能收到弱小信号；
2、手机接收到多条无线路径的射频信号，这主要是同一个无线信号被城市建筑物或其他东西折射、反射过来，当这些多径信号相位相反时，会造成合成信号的幅度快速变化，且由于这些多径信号传播路径不同，会产生时延散布，这样就形成了多径衰落，类比电视的从影，但要比从影恶劣的多，多径衰落对手机的通信质量影响很大，这是由于手机是移动设备，在密集的高楼大厦之间使用的几率很大，而手机无法象电视机那样使用定向天线来回避这个问题，当然现在cdma2000已经启用了RAKE接收机的技术；其思想是如果不同路径信号的延迟超过一个伪码的码片的时延，则在接收端可将不同的波束区别开来。将这些不同波束分别经过不同的延迟线，对齐以及合并在一起，则可达到变害为利，把原来是干扰的多径信号变成有用信号组合在一起。这就是RAKE接收机的基本原
理。
3、在运动的汽车或火车上通话，由于是在高速运动中通话，会形成的多普勒效
应；
4、手机会受到同小区其他通话用户，或其他邻近小区通话用户的干扰；
5、会受到附近频段其他正在使用的无线设备的干扰；
6、会受到其他突发性干扰，如打雷、大电机的瞬时启停等；
其实这些情况都可以用一张很好的图画形象表示，感兴趣的可以在一些相关书籍
或资料中找到。
二、如何衡量手机的接收性能
还是让我们继续从收音机、电视机谈起，衡量收音机、电视机接收性能有一个简单办法，那就是把收音机、电视机放在恶劣电磁环境中去听、去看接收效果，是否有杂音，是否有雪花，是否画面清晰，当然这个办法很直接，但评价有时却很主观，并不能很客观的、量化的去评价收音机、电视机接收性能。为了客观的、量化的去评价收音机、电视机的接收性能，人们把发送的模拟信号与接收端复制的模拟信号之间进行比对，用均方误差的方法计算二者误差程度。这个误差其实主要是由于信号在传输时叠加上的噪声所造成的（有些时候将它称之为加性干扰或加性噪声），后来人们研究发现这个加性干扰所造成的均方误差，在模拟通信中最终将完全取决于接收端输出的信号平均功率与噪声平均功率之比（即信噪比）。因此信噪比就成为人们衡量无线模拟通信设备接收性能的主要指标。也就是，信噪比真实的反映了模拟无线接收设备对接收到的无线模拟信号的复制的程
度。
拉拉杂杂罗嗦半天，说白了衡量模拟无线设备（收音机、电视机）的接收性能就是把发送的模拟信号与接收端复制的模拟信号之间进行比对，计算二指的均方误差，仅仅是在实际测试测量中，这种方法不易实现，人们才“转到”了信噪比上，而手机是数字通信，没有必要这么麻烦，直接把发送的数据流和手机接收到的、解码后的数据流进行比较，计算出误码率，ok，手机的接收性能就直观准确的表
述出来了。
本文到此基本上把要铺垫的东西都啰嗦的铺垫完了，下面将着重的把GSM手机和cdma2000手机在接收方面的性能测试对比的谈一下，这种对比其目的是要突出两种体制的异同，PHS、CDMA95、WCDMA其实在根本上与GSM和cdma2000是类似的，这里不谈的原因有二，一是篇幅所限，二是笔者偷懒。
三、手机误码率的测试方法
在谈测试方法之前，首先让我们简单回顾GSM和cdma2000。GSM是时分、频分多址系统，它属于窄带调制，带宽200kHz。GSM的传输信道是物理信道，其他逻辑信道是共用一个物理信道。GSM采用RPE-LTP对语音进行编码，把语音数据分成了三类，非常重要的语音数据（Type Ia），重要的语音数据
（Type Ib）和其他的语音数据（Type II），其中非常重要的语音数据和重要的语音数据都加了校验码，而其他语音数据没有加任何校验码。GSM是第二代无线通讯的标准，后来发展到2.5代GPRS系统，数据通信能力有所提高。
cdma2000是码分、频分多址系统，因此也是一个自干扰系统，同时码分技术的基础是扩频技术，其重要应用就是解决在出现有强烈干扰下的可靠通信问题。它是宽带调制，带宽1.25MHz，能有效抑制一些窄带干扰，采用了RAKE接收机技术，能把部分多径干扰变成有益的，它是第三代无线通讯的标准，其不仅可以进行语音通讯，而且很重视数据通讯，它比GSM标准有更多的逻辑信道。
从前文中我们知道，衡量数字通信的方法就是把发出的和收到的数据流进行比对，计算误码率，那么在具体测试过程中是如何实现这个过程哪？GSM标准规定GSM手机要有“环回模式（loop-back mode）”，其思想是手机要把接收到的数据流再调制后发回来，以便仪表比对数据流，计算误码率。GSM手机只要安转了测试SIM卡，GSM手机的“环回模式”就会被激活，测试设备可以通过下行的SACCH给手机发出命令，使之进入“环回模式”。
cdma2000的标准也规定手机要有“环回模式”，但不是所有误码率都是用环回模式来测量，测试SCH的TDSO(Test Data Service Option)就不是用的环回模式，标准规定在这种模式下，测试仪表要发出已知格式和内容的数据流，手机将这些数据解调后也不再调制发出，而是直接对这些数据进行比对，计算误祯率，另外对F-BCCH、F-CCCH等信道测试也不是采用环回模式，而是用cdma2000中一祯数据中的CRC (Cyclic Redundancy Check)位来确定误祯率，cdma2000为什么采用这么多方法来测试误祯率，这点主要是不同逻辑信道的特点决定的，由
于篇幅所限，笔者在此不再展开讨论。
GSM标准在表述手机接收质量，也就是误码率BER（Bit error ratio）时，除了用误码率这个概念外，还根据不同情况分别引入了残余比特误码率RBER （Residual Bit Error Rate）和误祯率FER (Frame Error Rate)两个概念，其中又把误码率和残余比特误码率根据语音数据的性质分成了II类误码率、Ib类残余比特误码率和II类残余比特误码率，而cdma2000没有象GSM那样搞的这么复杂，它就是用误祯率FER (Frame Error Rate)来说事。大家都看出来了GSM 和cdma2000规定的不同，本文篇幅有限不做进一步讨论，但这个问题值得深
究。
在开始下面的讨论之前，还需声明一句，下文为了能把问题说清楚，引用了标准中的一些规定，但规定是发展的，笔者引用的标准可能与读者接触的标准有些出入，幸好本文不是标准解释，有些出入和不同，大家也都还认可。另外大家也都知道，不论GSM还是cdma2000都规定了很多不同的band，频段的不同这就意味其指标，甚至测试方法都可能不同，下文除特别声明外，GSM的测试都是指EGSM的测试和指标，cdma2000的测试都是指US Cellular的测试和指标。
四、灵敏度与动态范围
接收机灵敏度的定义：误码率或误祯率不超过某个指定的值时的最小接收功率。这个指标用来表征一个接收机能正确解调接收到的信号时，所需的最小功率，或者换句话说，接收到多么小的一个弱信号，手机仍能正常通信。这里值得注意的是，我们始终是说弱小信号，它的含义是这种测试主要是针对手机的射频路径性能的测试，这点其实不难理解，当手机射频路径的噪声足以“掩盖”接收到的弱小信号时，手机是无法正确的解调、解码的。
由于这种测试是理想成没有任何干扰情况下的测试，因此有些地方将这种灵敏度称之为静态灵敏度。接收机的灵敏度越好，就意味基站发出的功率可以越小，对于码分多址系统就意味着系统的容量越大。当然，接收机的灵敏度越好，也就意味着在相同条件下，小区基站所覆盖的区域可以越大。当然，不能无限制的要求手机的灵敏度，这会加大手机的制造成本。
*GSM的灵敏度是：接收到信号为-102dBm时，II RBER要小于等于2.44%。*Cdma2000灵敏度是：接收到信号为-104dBm时，FER要小于等于0.5%。
动态范围的定义：误码率或误祯率不超过某个指定的值时接收功率的范围，通常范围是指大于一个最小值，小于一个最大值。由于人们习惯把最小的接收功率称之为灵敏度，故这里动态范围一般仅指最大的接收功率。它是衡量手机接收过载信号的能力，换个说法，当接收到的信号足够大，在手机的射频路径中就被截波，这个信号也是无法被正确的解调、解码，因此这个测试也是针对手机的射频路径性能的测试。灵敏度反映了手机在远离基站时的表现，与此相对，动态范围反映了手机在基站附近时的表现。在此还要一提的是，GSM标准中对此测试的准确说法是静态输入电平范围（receiver input level range）。
*GSM的动态范围是：
接收到信号为-40dBm时，II RBER要小于等于0.012%；
接收到信号为-15dBm时，II RBER要小于等于0.122%。
*Cdma2000动态范围是：接收到信号为-25 dBm时，FER要小于等于0.5%。
灵敏度和动态范围是衡量所有无线接收设备的两个最基本的指标。
五、模拟真实的自然环境——在多径快衰落条件下的测试
本文在第一部分就简单介绍了多径衰落和多普勒效应，作为在有很多高楼大厦的城市里使用的移动通讯工具——手机，多径衰落和多普勒效应是无法避免的，那么这种测试也是无法回避的，它能更真实的反映出手机在真实的环境里的使用情况。当然笔者也知道这种测试需要更多的仪表，除手机综合测试仪外，还要加信道模拟器，将多径衰落和多普勒效应模拟出来。GSM标准规定的多径快衰落的测试较为细致，它根据统计结果，把手机工作环境分成了以下几种：
*乡村地区（rural area (RA)）RA250——运动速度250km/h；
*丘陵地区（hilly terrain (HT)）HT100——运动速度100km/h；
*城市环境（urban area (TU)）TU50——运动速度50km/h和TU3——运动速度
3km/h两种情况；
*均衡测试（equalization test （EQ））EQ50——运动速度 50km/h GSM标准中规定，在以上这些环境中，无线信号有6条或12条，当接收到的
信号为-102dBm时，II RBER为 7.50%到9.33%。这个要求比静态灵敏度的要
求低很多，这点是好理解的。
GSM标准中把这部分测试也称之为参考灵敏度（Reference sensitivity）测试，这点是很有道理的。这是因为虽然接收信号同为-102dBm，但参考灵敏度的测试把自然环境考虑进来，模拟了一个较为真实的、较为全面的、带有普遍意义的无线环境，在这些恶劣环境下手机的接收质量下降再所难免，但也要达到标准的规定，这样才能保证手机质量，这些指标表征出手机在这些参考环境下，正确接收弱小信号的能力，是对手机射频路径和基带芯片处理能力的一个综合考察。
从前文不难看出，GSM标准规定了一个静态灵敏度和静态输入电平范围，以及参考灵敏度，那么有没有参考输入电平范围哪？有的，不过没有象参考灵敏度那样测很多情况，只是在EQ模式下测试，具体的规定是在EQ模式下，输入电平分别在-82dBm，-40dBm时，II RBER要小于等于3.250%。
前面提到了GSM的静态灵敏度与动态范围，参考灵敏度与动态范围，分别考察了没有和有多径快衰落和多普勒效应时手机接收弱小信号和过载信号的能力，cdma2000的测试在此确改变了一些方向，首先让我们看看Cdma2000的标准
规定。
Cdma2000标准规定的多径快衰落的测试是在有1、2、3条路径的无线信号，运动速度在8-100 km/h等6种情况下，且有加性高斯白噪声下（Ioc大约在负五十几到负六十几dBm之间），Ior/Ioc在几个到十几个dB之间，各种通讯速率下的测试，各种情况不同，误祯率的要求也不同，从0.2%到30%，详情可查
标准，不再赘述。
两相对比我们可以看出GSM与Cdma2000测试的不同，GSM侧重的是没有和有多径快衰落和多普勒效应时手机接收弱小信号和过载信号的能力，而Cdma2000在此的测试是强调在多径快衰落和多普勒效应时，且有很多同一小区内的用户也在通话时，手机的接收性能，这里Cdma2000强调的是另外一种真实的环境——有多径干扰、有多普勒效应、有同小区其他用户的干扰，且接收到的信号不大也不小，可以看出这个测试主要是针对手机参考灵敏度或参考动态
范围的测试。
Cdma2000为什么安排这么个测试，而不安排一个类似GSM一样参考灵敏度和输入电平范围的测试，而且多径信号的数量也远远小于GSM，对于此Cdma2000，都是一个自干扰系统，在一个小区内有没有其他用户同时通话，对手机接收质量有很大的影响。而且Cdma2000使用了RAKE接收技术，多径是有害的，还是有益的，是要根据多径时延的具体情况来定。Cdma2000在此安
排了一个更加真实的物理环境，有同小区的其他用户的干扰，有多径衰落，有多普勒效应，这部分可讨论的东西实在太多，移动通信主要敌人之一就是多径衰落和多普勒效应，笔者到此打住，不再就此话题继续讨论，说实话不完全是因为篇
幅原因，实在也是能力所限。
六、模拟系统内部的干扰——同信道抑制、邻信道抑制与加性高斯白噪声下的测
试
在谈本节之前，先介绍两个概念，一是同频干扰，同频干扰是指相同载频电台之间的干扰，另一是邻频干扰，邻频是指两个相邻的信道之间的干扰，这是由于一个强信号串入弱信号中，且干扰弱信号而造成的干扰，这两种干扰是蜂窝式移动通信所特有的干扰，是由频道重复利用所造成。
正如前文所述，GSM是时分多址和频分多址系统，在同一个小区内会有多人分时段同时通话，在附近小区也会有用户同时通话，这样他们就会受到同频干扰和邻频干扰，在这样的情况下GSM手机在接收方面要达到一个怎样的性能哪？GSM规定了同信道抑制（抑制同频干扰）测试和邻信道抑制测试（抑制邻频干
扰）测试。
GSM标准规定测试同信道抑制（Co-channel rejection）的方法是：在TU3的城市环境下（意味有多径快衰落，但运动速度不快），在同信道里存在一个载波/干扰比为9dB的GSM干扰信号，有用的接收信号为-82dBm时，II RBER不超过4.3%，Ib RBER不超过2.091%，FER不超过24.0%。
GSM标准规定测试邻信道抑制（Adjacent rejection）的方法是：在TU3的城市环境下（意味有多径快衰落，但运动速度不快），分别在200kHz邻频存在高于有用信号 9dB的GSM干扰信号，400kHz邻频存在高于有用信号 41dB的GSM 干扰信号，本小区有用的接收信号为-82dBm时，200kHz邻频干扰：II RBER 不超过8.333%，Ib RBER不超过0.420%，FER不超过6.742%。400kHz邻频干扰：II RBER不超过9.167%，Ib RBER不超过0.756%，FER不超过11.461%。
以上测试在有些地方也被称为选择性（selective）测试。
cdma2000会受到同频干扰和邻频干扰吗？答案是肯定的，我们都知道cdma2000是码分多址，同一小区其它用户发出的信号类似加性高斯白噪声的干扰，相邻小区使用的也是同一频率（虽然cdma2000也是频分多址，但在一个地区同一网络是不会使用两个频率的），它们发出的信号也类似加性高斯白噪声的干扰，因此也就没有必要再分同频干扰和邻频干扰了，直接测试手机在加性高斯白噪声下的接收质量就可以了。即对理想调制信号施加加性高斯白噪声，测量接收机的误帧率，作为对同信道抑制、邻信道抑制的测试，或者是接收机的选择性测试。这实际上是模拟接收机在实际系统中使用时所遇到的真实干扰环境。
cdma2000标准中对加性高斯白噪声下的接收质量的测量规定是：施加加性高斯白噪声（Ioc）为-54dBm，Ior/Ioc为-1dB，在此情况下前向业务信道在各种通信
速率下的误祯率分别不超过0.3%到5%之间。
从以上可以看出，由于多址方式的不同，同信道抑制、邻信道抑制的测试方法也是不同的，而且cdma2000也不再提同信道抑制、邻信道抑制了。cdma2000在组网时每个小区内都使用同一个频率，因此“邻频干扰”被同频干扰同化，或者说没有邻频干扰，但cdma2000的标准中却规定了一个邻信道选择性测试（Adjacent Channel Selectivity），其实这个测试只针对
band class 6 (IMT-2000 band)，其标准规定的出发点是，是否能与wcdma系统兼容，因此它虽叫邻信道选择性测试（当然这么叫有意义，也贴近事实），但笔
者仍把他放到下一部分去讨论。
七、模拟系统外的其他通信系统的干扰——AM抑制、单音干扰、阻塞、邻信道
选择性下的测试
正如第一部分所说，手机会受到系统内和系统外的干扰，本部分的测试主要是针
对手机系统外干扰的测试。
GSM标准首先规定了一个阻塞（Blocking）的测试，其具体规定是GSM手机接收电平为-98dBm，其接收信道外的频带存在连续单音强干扰的情况下，II RBER 不大于2.440%。这里GSM根据干扰源所处频带，把阻塞分成了带内阻塞（Block-Inband）和带外阻塞，且把带外阻塞形象的叫成阻塞扫描（Block Sweep）。带内阻塞干扰源从接收信号的中心频率正负偏移0.6MHz开始，以0.2MHz为步长，直到正负偏移3MHz为止，功率从-43dBm（靠近中心频率，比较小）起到-23dBm（远离中心频率，比较大）。阻塞扫描的干扰源则是从2MHz开始，以0.2MHz为步长，直到835MHz为止，功率为-23dBm。
从以上的规定不难看出，它和手机发送、接收杂散是相对应的，换句话说手机发送、接收时会有杂散，会干扰别的频段的通信设备，要加以抑制。别的无线通信设备发送、接收时也会有杂散，它也会干扰GSM的通信，本测试就是模拟在接收信道外的频带上有一个较强的窄带通信信号，它的杂散会对手机产生干扰，
GSM手机对此干扰的抵抗能力。
GSM标准另外规定了一个AM抑制（AM Suppression）的测试，其具体规定是GSM手机接收电平为-98dBm，在手机工作的信道中心频点偏移6MHz至8MHz 的频带上存在一个-31dBm的AM干扰信号（GSM调制信号）时，II RBER不
大于2.440%。
以上两个测试其核心思想是一致的，仅是测试方法和侧重点略有不同和差异。阻塞（Blocking）测试把系统外的各种干扰（包括各种其他窄带通信信号）用一个单音来模拟，AM抑制则把这种系统外的干扰具体化为AM干扰信号（GSM调
制信号）。
Cdma2000对系统外的干扰是根据各个band的实际情况，分别设计了不同的测试。Cdma2000 band class 6附近的频率被规划为同样是宽带码分多址的
wcdma使用，而其他band附近的频率都被规划为窄带通信系统在使用，因此band class 6以外的所有band的测试都作单音干扰
（Single Tone Desensitization）的测试，不作邻信道选择性测试和阻塞测试，而band class 6不作单音干扰测试，而要做邻信道选择性测试和阻塞测试
首先让我们来看Cdma2000标准对单音干扰测试的规定，其具体规定是Cdma2000手机接收电平为-101dBm，在手机工作的信道中心频点分别正负偏移900kHz的频点上，存在一个-30dBm的单音干扰信号时，FER不大于1%。
这部分测试是针对band class 6以外的所有band的测试，它模拟了在cdma2000的信道外有一个较强的窄带干扰信号。
下面让我们来看针对band class 6设计的邻信道选择性测试和阻塞测试，Cdma2000对邻信道选择性测试的规定是，手机接收电平为-101dBm，在手机工作的信道中心频点分别正负偏移2.5MHz的频点上存在一个
-37 dBm/1.23 MHz，且含有导频信号、同步信号、寻呼信号和6个业务信号的一个cdma调制信号时，FER不大于1%。
正如前文讲的邻信道选择性测试只针对band class 6，其标准规定的出发点是，是否能与wcdma系统兼容，其实它与单音干扰的测试很象，仅是把干扰信号从单音信号换成了一个cdma调制信号，当然这么一换，这个测试再叫单音干扰显
然不合适。
Cdma2000对阻塞（Blocking）的测试也分为带内（In-Band）阻塞和带外（Out-Of-Band）阻塞两种，带内阻塞的具体规定是：手机接收电平为-101dBm，在手机工作的接收信道中心频点分别正负偏移2.5MHz上存在一个-56dBm的单音连续干扰源时，和分别正负偏移7.5MHz的频点上存在一个-44dBm的单音连
续干扰源时，FER不大于10%。
带外阻塞的具体规定是：手机接收电平为-101dBm，从1MHz开始，以1MHz 为步长，直到12.75GHz为止，存在一个从-15dBm到-44dBm单音连续干扰源时，FER不大于10%。为什么cdma2000只对band class 6作阻塞测试，尤其还做带外阻塞测试，而对别的band不要求哪？如果说带外窄带信号（单音）对宽带调制信号干扰小，别的band不用作此测试，那么band class 6为什么要做那？还是band class 6所处频带无线环境比较恶劣的原因哪？笔者对此也有疑
惑。
从上面不难看出，这部分的测试主要模拟了当手机在远离基站，或接收信号被严重遮挡（接收到的信号很弱），且有个很强的干扰信号时，此时手机接收部分所
应具有的能力。
八、再谈系统外的其他通信系统的干扰——在互调杂散干扰下的测试
作为系统外的干扰，笔者把互调杂散干扰单独拿出来讨论，主要是互调干扰是系统设备中的非线性引起的，如混频选择不好，使非有用信号混入，而造成的干扰，