《電子技術(shù)應(yīng)用》
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淺析TD-SCDMA誤差矢量幅度(EVM)測量
摘要: 數(shù)字信號頻帶傳輸過程中調(diào)制器產(chǎn)生的調(diào)制誤差、射頻器件質(zhì)量、鎖相環(huán)(PLL)噪聲、PA失真效應(yīng)、熱噪聲以及調(diào)制器設(shè)計(jì)等都會產(chǎn)生誤差矢量(EVM)。EVM會對調(diào)制信號的質(zhì)量都產(chǎn)生很大的影響,因此調(diào)制質(zhì)量測試項(xiàng)目是射頻測試中重要的組成部分之一。
關(guān)鍵詞: 2.5G|3G 基帶 EVM 誤差矢量
Abstract:
Key words :

數(shù)字信號頻帶傳輸是把基帶信號在發(fā)送端先經(jīng)過調(diào)制后,送到線路上傳輸,再在接收端進(jìn)行相應(yīng)解調(diào)后恢復(fù)出原來的基帶信號。在這個過程中調(diào)制器產(chǎn)生的調(diào)制誤差、射頻器件質(zhì)量、鎖相環(huán)(PLL)噪聲、PA失真效應(yīng)、熱噪聲以及調(diào)制器設(shè)計(jì)等都會產(chǎn)生誤差矢量EVM)。EVM會對調(diào)制信號的質(zhì)量都產(chǎn)生很大的影響,因此調(diào)制質(zhì)量測試項(xiàng)目是射頻測試中重要的組成部分之一。
一般對調(diào)制質(zhì)量有兩種衡量方法:波形質(zhì)量Rho(CDMA2000)和誤差矢量幅度EVM(TD-SCDMA 和WCDMA)。波形質(zhì)量是通過計(jì)算相關(guān)度的方法衡量整個信號由于調(diào)制誤差引起的能量損失;誤差矢量幅度(EVM)則通過測量誤差矢量反映調(diào)制質(zhì)量。

由于EVM是衡量總體調(diào)制質(zhì)量,因此還需進(jìn)行峰值碼域誤差測量(PCDE- Peak Code Domain Error)來進(jìn)一步分析影響調(diào)制質(zhì)量的因素。本期結(jié)合實(shí)際測試案例來談?wù)凾D-SCDMA的EVM測試。

EVM(Error Vector Magnitude)是指測量波形與理想調(diào)制波形之間的矢量差。兩個調(diào)制波都通過滾降系數(shù)α =0.22,帶寬為1.28 MHz 的匹配根升余弦濾波器后,進(jìn)一步通過選擇頻率、絕對相位、絕對幅度及碼片時鐘定時進(jìn)行調(diào)制,使誤差向量最小。

調(diào)制信號可以表示為一個同相(I)分量與一個正交(Q)分量的矢量和,映射到星座圖上如下圖1所示。在星座圖上EVM直接表現(xiàn)為星座點(diǎn)的發(fā)散程度,如圖2所示。

 


圖1

圖2

 

其中,Perror:誤差向量平均功率(幅值),Preference:參考信號平均功率(幅值)

根據(jù)3GPP TS 34.122 中的 5.7.1的測試要求,EVM 定義為誤差向量平均功率與參考信號平均功率之比的平方根,用百分?jǐn)?shù)表示。測量間隔為一個時隙。測試UE的誤差矢量幅度不超過17.5%,以避免超過指標(biāo)要求的EVM增加本信道上行鏈路的發(fā)射誤差。我們可按照下圖3所示搭建測試平臺并按測試步驟進(jìn)行測試。

 


圖3

測試步驟:
1) 設(shè)置UE的輸出功率達(dá)到最大;
2) 測試EVM;
3) 降低UE的功率為 -20 —— -19dBm之間;
4) 再測試EVM;

測試結(jié)果如圖4所示:

 


圖4

由上圖可以看到,綠色圖形即為測量的調(diào)制信號星座圖,X軸代表I路信號,Y軸代表Q路信號,信噪比SNR也是衡量EVM性能重要指標(biāo)。在測量EVM的同時也會測量PCDE,即測量信號的峰值碼域誤差。

 

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