首先我们要回顾一下EVM的定义,下图以一个QPSK调制的第一象限为例,假设理想信号是矢量R(Ref Vector),实际测试信号是M(Meas Vector),从M到R之间作一个矢量E(Error Vector)叫作误差矢量,这个矢量E的幅度和R的幅度之比,即|e|÷|R|,一般以百分比或者dB表示,这就是EVM(Error Vector Magnitude),中文全称是“误差矢量幅度”。这个值越小,说明发射机的调制质量越好。
注意一般来说EVM是衡量发射机调制质量的一个重要指标。
通常我们都是使用矢量信号分析仪VSA等设备测试EVM的,VSA一般是一台接收机或者是带解调功能的频谱仪,增加了一些解调和矢量信号分析的软件,就可以测试发射机的EVM了。
但是VSA接收机,是不知道待测发射机发送的是什么数据内容的(当然必须要告诉VSA基本的调制参数,例如符号速率、调制方式、滤波器参数),而且这个数据内容一般是随机数(或者至少是伪随机数)。
所以这里就有一个非常重要的步骤----解调和符号判决(Demodulation & Symbol Decision),通过这一步,把接收到的IQ电平(模拟信号),判决成符号或者0、1数据(数字信号),再根据这些数字信号,生成理想信号R矢量,然后就可以计算EVM了。
符号判决的原则是----就近判决,如下图,还是以QPSK为例,假设发射的数据是00(即第一象限,幅度为1,相位是45°的矢量)。但是由于发射机不理想,真正发出的数据到了第二象限10位置附近(幅度1,相位135°),当然这个例子有点夸张。
但是VSA不知道你本来发送的是00,根据“就近判决”原则,VSA会认为你发送的就是10,他就会判决为10,然后生成的理想信号R就是幅度1,相位135°,这样算出来的EVM就会很小,接近于0%,但是,实际上针对这个符号,正确的EVM应该接近141%,即根号2。所以EVM测试结果正确的前提是----不能有误判决,即发射机调制失真不能太大。
因此,这里我们可以初步得出一个结论----在发射机的性能不变的情况下(不是理想发射机,有一定的调制失真),被“误判决”的概率越高,总体平均EVM会越好。
那什么情况下“误判决”的概率会高呢?当然对于同一个发射机,调制阶数越高,被误判决的概率就越高。即阶数越高,星座点之间的距离越近,越容易误判。
所以,有时候你会遇到,同一台发射机,测试16QAM时候的EVM不太好,但是测试64QAM的EVM会变好,再测试256QAM的EVM可能会变得更好。这就是VSA“误判决”导致的结果。
当然,有没有办法解决这个问题呢?当然是有的----我们只要告诉VSA,现在发送的是什么数据,那就可以了,所以,现在有的VSA软件会有“Known Data”的选项。
例如R&S的VSA选件,可以让你自定义已知数据(以xml格式导入),或者选择ITU-T组织规定好的PRBS伪随机序列。这样就不会遇到“假作真时真亦假”的现象了。
不过这也是有条件的,你必须事先知道发了什么数据,而且,尤老师认为,如果一个发射机有调制失真,连高档的VSA都会误判了,这个发射机基本上也不能用了,除非发射的数据还加了一些纠错编码(如FEC,Turbo,LDPC等)。
备注:来源于网络,侵删~~~