Величина вектора ошибок (EVM)

Величина вектора ошибок (EVM) является измерением модулятора или производительности демодулятора в присутствии нарушений. По существу EVM является векторной разностью в установленный срок идеала (переданный) сигнал и измеренного (полученного) сигнала. Если используется правильно, эти измерения могут помочь в идентификации источников ухудшения сигнала, таких как: шум фазы, неустойчивость I-Q, амплитудная нелинейность и искажение фильтра

Эти типы измерений полезны для определения производительности системы в приложениях связи. Например, определение, если система EDGE соответствует 3GPP радио-стандарты передачи, требует точной RMS, EVM, Пикового EVM и 95-й процентили для измерений EVM.

Пользователи могут создать объект EVM двумя способами: использование объекта по умолчанию или путем определения пар значения параметров. Как задано 3GPP стандарт, единица измерения для RMS, Максимума и Процентили измерения EVM является процентилью (%). Для получения дополнительной информации смотрите EVM Measurement или comm.EVM страница справки.

Измерение точности модулятора

Панорама

Communications Toolbox™ обеспечивает два блока, которые можно использовать в измерении точности модулятора: EVM Measurement и MER Measurement.

Этот пример тестирует передатчик EDGE на нарушения разработки системы с помощью измерений EVM. В этом примере блок EVM Measurements сравнивает идеальный ссылочный сигнал с измеренным сигналом, и затем вычисляет RMS EVM, максимальный EVM и процентиль значения EVM. Согласно стандарту EDGE [1], величина вектора ошибок полученного сигнала, вычисленного относительно переданной формы волны, не должна превышать следующие значения:

Спецификации измерения стандарта EDGE [2]

ИзмерениеМобильная станцияБазовая приемопередающая станция
 НормальныйЭкстремальное значениеНормальныйЭкстремальное значение
RMS9%10%7%8%
Пиковый EVM30%30%22%22%
95-я процентиль EVM15%15%11%11%

Этот пример использует следующую модель.

Можно открыть эту модель путем ввода doc_evm в командной строке MATLAB®.

Структура

Модель по существу содержит три части:

  • Передатчик

  • Нарушения получателя

  • Вычисление EVM

Следующие разделы примера содержат описания для каждой части модели.

Передатчик.  Следующие блоки включают передатчик:

Блок Random Integer Generator симулирует случайную генерацию данных. Стандарт EDGE указывает, что передатчик выполняет измерения во время полезной части пакета – исключая биты хвоста – по крайней мере по 200 пакетам. В этом режиме передатчик производит 435 символов на пакет (9 дополнительных счетов символов на задержки фильтра). Блок Phase Offset предоставляет непрерывное вращение фазы 3π/8 сигналу. В целях синхронизации блок Upsample сверхдискретизировал сигнал фактором 4.

Блок Discrete FIR Filter обеспечивает линеаризацию импульса GMSK, основной компонент в разложении Лорана модуляции GMSK [3]. Функция помощника вычисляет коэффициенты фильтра и использует КИХ-цифровой фильтр прямой формы, чтобы создать эффект формирования импульса. Нормализация фильтра обеспечивает усиление единицы в основном касании.

Блок I/Q Imbalance симулирует нарушения передатчика. Этот блок добавляет вращение в сигнал, симулируя дефект в передатчике под тестом. I/Q amplitude imbalance является 0.5 дБ и I/Q phase imbalance является 1°.

Нарушения получателя.  В этой модели блок Receiver Thermal Noise представляет нарушения получателя. Эта модель принимает 290 K теплового шума, представляя недостатки оборудования под тестом.

Вычисление EVM.  Вычисление EVM полагается на следующие блоки:

Блок измерения EVM вычисляет векторную разность идеального ссылочного сигнала и сигнала, которому повреждают. Выход КИХ-фильтра обеспечивает Reference введите для блока EVM. Выход блока Noise Temperature обеспечивает сигнал, которому повреждают, в Input порт блока EVM.

В то время как блок имеет различные опции нормализации в наличии, стандарт EDGE требует нормализации Average reference signal power. В целях рисунка в этом примере, блок EVM выходные параметры RMS, максимум и значения измерения процентили.

Экспериментирование с моделью

  1. Запустите модель путем нажатия на кнопку воспроизведения в окне модели Simulink.

  2. Исследуйте выход блока EVM и сравните измерения с пределами в таблице EDGE Standard Measurement Specifications.

    В этом примере блок EVM Measurement вычисляет следующее:

    • Худшая RMS случая EVM на пакет: 9,77%

    • Пиковый EVM: 18,95%

    • 95-я процентиль % EVM:14.76

    В результате этот симулированный передатчик EDGE проходит тест EVM для Мобильной Станции при экстремальных условиях.

  3. Дважды кликните блок I/Q Imbalance.

  4. Введите 2 в I/Q Imbalance (dB) и нажимают OK.

  5. Кликните по кнопке воспроизведения в окне модели Simulink.

  6. Исследуйте выход блока EVM. Затем сравните измерения с пределами в таблице EDGE Standard Measurement Specifications.

    В этом примере блок EVM Measurement вычисляет следующие результаты:

    • Худшая RMS случая EVM на пакет: 15,15%

    • Пиковый EVM: 29,73%

    • 95-я процентиль EVM: 22,55%.

    Эти значения EVM явно недопустимы согласно стандарту EDGE. Можно экспериментировать с другими значениями разбаланса I/Q, исследовать удар на вычисления и сравнить их со значениями, введенными в таблице.

Ссылки

[1] 3GPP TS 45.004, “Сети радиодоступа; Модуляция”, Релиз 7, v7.2.0, 2008-02.

[2] 3GPP TS 45.005, “Сеть радиодоступа; Радио-передача и прием”, Релиз 8, v8.1.0, 2008-05.

[3] Лоран, Пьер. “Точная и аппроксимированная конструкция цифровой фазовой модуляции суперпозицией амплитуды модулировала импульсы (AMP)”. Транзакции IEEE на Коммуникациях. Издание COM-34, № 2, февраль 1986, стр 150-160.

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте