Величина вектора ошибок (EVM) является измерением модулятора или эффективностью 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.
Communications Toolbox™ обеспечивает два блока, которые можно использовать для измерения 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 опорный 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:
Технические требования измерения стандарта EDGE [2]
| Измерение | Мобильная станция | Базовая приемопередающая станция | ||
|---|---|---|---|---|
| Нормальный | Экстремальное значение | Нормальный | Экстремальное значение | |
| RMS | 9% | 10% | 7% | 8% |
| Пиковый EVM | 30% | 30% | 22% | 22% |
| 95-я процентиль EVM | 15% | 15% | 11% | 11% |
Этот пример использует следующую модель.
Можно открыть эту модель путем ввода doc_evm в командной строке MATLAB®.
Модель по существу содержит три части:
Передатчик
Нарушения приемника
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 на коэффициент 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 приемника. В этой модели блок Receiver Thermal Noise представляет нарушения приемника. Эта модель принимает 290 K теплового шума, представляя недостатки оборудования под тестом.
Вычисление EVM. Вычисление EVM полагается на следующие блоки:
Discrete FIR Filter (Simulink)
Selector (Simulink)
Display (Simulink)
Блок измерения EVM вычисляет векторную разность идеального опорного 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 на Average reference signal power. В целях рисунка в этом примере, блок EVM выходные параметры RMS, максимум и значения измерения процентили.
Экспериментирование с моделью
Запустите модель путем нажатия на кнопку воспроизведения в окне модели Simulink.
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.
Дважды кликните блок I/Q Imbalance.
Введите 2 в I/Q Imbalance (dB) и нажимают OK.
Кликните по кнопке воспроизведения в окне модели Simulink.
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.
[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.
