在802.15標準中除了Bluetooth (802.15.1)外，也規範高傳輸率UWB(802.15.3a)與低功耗的ZigBee(802.15.4)。因為消費者在無線區域網路技術上有了多樣選擇...
在802.15標準中除了Bluetooth (802.15.1)外，也規範高傳輸率UWB(802.15.3a)與低功耗的ZigBee(802.15.4)。因為消費者在無線區域網路技術上有了多樣選擇，所以繼WiFi之後未來在市場上勢必再掀起另一波熱潮。
ZigBee是一套架構在IEEE 802.15.4之上的高階(High Layer)通訊協定，它是經由ZigBee聯盟內各廠家協商後所極力推廣的標準，在市場上則是針對各種監控應用，短距離的低速傳輸像工業控制與家庭自動化都適合使用，且此技術還具備低消耗功率的特性(電池壽命可達三年)。由於IEEE 802.15.4已制定了MAC與PHY Layer的規範，所以未來架構在此規範上的應用將越來越多。
802.15.4使用OQPSK及Half-sine Pulse Shaping濾波器作為其調變技術，這個標準的運用是在低速率(Low Data Rate)及低功率下，對於其調變方式則是對不同頻段有不同定義(表1)。
由於使用向量訊號分析儀分析ZigBee訊號時，使用RRC濾波器的QPSK訊號與使用Half-sine Pulse Shaping的OQPSK相較之下容易多了，所以本文將著重於後者的描述。
OQPSK是一種近似QPSK的數位調變技術，在QPSK訊號中當下一個資料被傳送時，基頻訊號IQ將在同一時間根據資料變化而變化，而且變化時的行進軌跡有可能經過星狀圖的原點，也就是零交越(Zero Crossing)(圖1)。
這種行為將造成振幅調變(Amplitude Modulation)，繼而需要非常線性的放大器，基於這個原因，假設使基頻訊號IQ不在同一時間改變，則可以避免這種情形的發生。在OQPSK這種調變技術下，可讓基頻I與Q的訊號變化不在同一時間，而是相差半個符號時間(Symbol Time)。
因為一個OQPSK Symbol包含了兩個位元(Bite)，所以讓基頻I與Q訊號變化時間相差一個位元(Bite)時間，因此在ZigBee的訊號下，這個時間差就等同一個Chip的時間(圖2)。
基於以上所述，當ZigBee訊號使用Chip Rate應在2MChip/S下，在使用向量訊號分析儀分析ZigBee的訊號時，Symbol Rate應該使用1MSym/S。其訊號如圖3及圖4所示。
在ZigBee訊號中使用Half-sine Pulse Shaping濾波器，其時間函數如圖5所示。在此使用9個取樣點(Samples)來實現Half-sine Pulse Shaping濾波器，因此，其訊號軌跡在向量圖(Vector Diagram)上，將由正方形變為圓形。
換句話說，Half-sine Pulse Sha-ping濾波器限制了任何振幅變異(Amplitude Variations)而使OQPSK成為固定峰值調變(Constant Envelope Modu-lation)，就如同MSK技術，因此也有些書籍將OQPSK與MSK歸為同類的數位調變技術。其訊號如圖6所示。
由於在許多先進通訊系統中數位調變通訊已相當普及地被使用，因此數位調變信號的調變品質也格外顯得重要。
EVM(Error Vector Magnitude)值的量測，可以幫助了解數位調變信號品質，來找出信號惡化之原因及來源。
EVM的量測是在IQ平面上評估理想訊號與實際訊號間所形成向量之差異。換句話說，這二個向量訊號差異就是Error Vector，其大小即稱為EVM(圖8)。