EVM的定义(精)

1、1.1.1.1 EVM对于一些恒包络的调制方案， 比如 GSM移动通信系统中的GMSK (Gauss MinimumShift Keying :高斯最小频移键控)，相位误差和频差被作为衡量调制精 度的指标，然而对于 3G 中普遍采用的 QPSK 来说，是一种非恒包络调制，以上两 项指标就不足以反映调制精度，因为这种调制方式使得信号除了相位上有误差以 外，幅度上也会有误差5。所以，对于非恒包络调制精度，一种可以全面衡量信号幅度误差和相位误差的 指标误差矢量幅度(EVM : Error Vector Magnitude )被提出来了，EVM 是反映测 量信号和参考信号的误差的一个指标，在星座图上误

2、差矢量很清楚的反映了信号的 损伤，可以通过比较测量信号矢量 Z 和参考信号矢量 R 得到的误差矢量 E 来评 估，然后用上面提到的那些调制域测量的指标去分析并解决发射机设计中的问题， 如下图。I71图 1 误差矢量信号定义示意图EVM 定义为误差矢量信号平均功率的平方根值和参考信号平均功率的平方根 值之间的比值，实际也就是误差矢量信号和参考信号的均方根值(RMS : RootMean Square 之间的比值，并把这种比值以百分比的形式表示。假设测量信号为 Z，参考信号表示为 R，则 EVM 的计算公式如下：%100 (? -=R R M R Z R M R R M E R M E V M式中

3、测量信号 Z 就是实际测到的发射机发射的信号，参考信号 R 是对发射机 信号用理想接收机接收并经过理想的解调和理想的再调制得到的。测量信号 Z 和 参考信号R 都要经过频差、绝对相位和幅度、时钟的修正。1. IQ 信号的幅度误差和相位误差上节介绍的 EVM 反映了测量信号和参考信号的误差情况，其中涵盖了 IQ 信 号的幅度误差和相位误差，但是有时候分析问题时需要分别考察 IQ 信号的幅度误 差和相位误差。幅度误差定义为测量信号和参考信号幅度之差的均方根值与参考信号幅度的均 方根值之间的比值，并以百分比的形式表示，计算公式如下：%100 (? -=R R M R Z R M r r o r M

4、a g n i t u d e E相位误差定义为测量信号和参考信号相位之差的均方根值，计算公式如下：(R phase Z phaseRMS PhaseError -=这里要强调的一点是，这里定义的 IQ 信号的幅度误差和相位误差与误差矢量信号的幅度和相位是不同的概念，这一点从定义式和参见图1 中都可以看出来。2. PCDECDE ( Code Domain Error：码域功率误差)和 EVM 都是反映信号质量的指标，只是 EVM 反映的是各个码道叠加后的复合信号的质量情况，而CDE 反映的是误差信号功率在各个码道分布情况，PCDE( Peak Code Domain Error:峰值码域功率

5、误差)则反映了误差功率最大的那个码道的误差信号功率。CDE 定义为误差矢量功率映射到指定扩频因子的码域，并与参考信号功率做 比，再把这个比值表示为 dB 的形式。PCDE 定义为 CDE 的最大值1516。假设 误差矢量 E映射到第 i 个码道上为 i e，则 CDE 和 PCDE 的定义式分别如下：K i R R M e R M C D E i i 1,(l o 1022=K i C D E P C D E i 1,m a x (=其中，K 为一个时隙的最大码道数3.直流偏置(DC Offset)由于电路不理想等原因，接收机模数转换后的数据会引入一定的直流分量，这 种直流分量会影响信号的解调

6、判决，所以要想办法消除。假设理想的IQ 信号为(k jQ k I k R +=，如果叠加上直流分量 i r jC C C _0_00+=后，信号变为(i r C k Q j C k Ik Z _0_0 ( ( (+=，直流偏置定义为：(l o 200k R RMS C DCoffset ? = 4.频率误差频差指的是发射机上变频使用的本振和测量设备下变频使用的本振的频率差 异，这种频差在测量 EVM 等指标时要从中去除，并和 EVM 一起作为测试指标列 出来。在实际通信过程中，终端和基站之间的载波一样会有频差，基站通过AFC(Automatic Freque ncy Control)来调整终端的载频，从而减小频差，如果频差太大 会导致信号根本无法解调。实际上，这种频差信息是包含在经测试设备下变频以后的信号的相位里的，通 过一定的算法可以提取出来。为了说明这一点，假设发射机发射信号为t f j t j