Векторная Величина с ошибками (EVM)
Вектор Величины (EVM) является измерением эффективности модулятора или демодулятора при наличии нарушений. По существу, EVM является вектором, различием в установленное время между идеальным (переданным) сигналом и измеренным (принятым) сигналом. При правильном использовании эти измерения могут помочь в идентификации источников деградации сигнала, таких как: шум фазы, I-Q дисбаланс, амплитуда нелинейность и искажение фильтра
Эти типы измерений полезны для определения производительности системы в приложениях связи. Для примера, определение, соответствует ли РЕБРО система 3GPP стандартам радиопередачи, требует точного RMS, EVM, Peak EVM и 95-го процентиля для измерений EVM.
Пользователи могут создать объект EVM двумя способами: с помощью объекта по умолчанию или путем определения пар значение параметров. Как определено стандартом 3GPP, модуль измерения для измерений RMS, Maximum и Percentile EVM является процентилем (%). Для получения дополнительной информации смотрите EVM Measurement или comm.EVM страница справки.
Точность измерительного модулятора
Обзор
Communications Toolbox™ предоставляет два блока, которые можно использовать для измерения точности модулятора: EVM Measurement и MER Measurement.
Этот пример проверяет передатчик EDGE на нарушения разработки системы с помощью измерений EVM. В этом примере блок EVM Measurements сравнивает идеальный опорный сигнал с измеренным сигналом, а затем вычисляет RMS EVM, максимальное EVM и процентильные значения EVM. Согласно стандарту EDGE [1], величина вектора ошибки принимаемого сигнала, рассчитанная относительно переданной формы волны, не должна превышать следующих значений:
Стандартные спецификации к измерениям EDGE [2]
| Измерение | Мобильная станция | Базовая приемопередающая станция | ||
|---|---|---|---|---|
| Нормальный | Чрезвычайный | Нормальный | Чрезвычайный | |
| RMS | 9% | 10% | 7% | 8% |
| Пиковое значение EVM | 30% | 30% | 22% | 22% |
| 95-й процентиль EVM | 15% | 15% | 11% | 11% |
Этот пример использует эту модель.
Можно открыть эту модель, набрав doc_evm в MATLAB® командная строка.
Структура
Модель по существу содержит три части:
Передатчик
Обесценение приемника
Расчет EVM
Следующие разделы руководства содержат описание для каждой части модели.
Передатчик. Следующие блоки состоят из передатчика:
Блок Random Integer Generator моделирует генерацию случайных данных. Стандарт EDGE задает, что передатчик выполняет измерения во время полезной части пакета - исключая хвостовые биты - по меньшей мере в 200 пакетах. В этом режиме передатчик производит 435 символов на пакет (9 дополнительных символов учитывают задержки фильтра). Блок Phase Offset обеспечивает непрерывное вращение 3,/8 фазы к сигналу. В целях синхронизации блок Upsample переизбирает сигнал в 4 раза.
Блок дискретной конечной импульсной характеристики обеспечивает линеаризацию импульса GMSK, основного компонента в Laurent-разложении модуляции GMSK [3]. Вспомогательная функция вычисляет коэффициенты фильтра и использует конечную импульсную характеристику цифрового фильтра прямой формы, чтобы создать эффект формирования импульса. Нормализация фильтра обеспечивает коэффициент усиления единства на основном отводе.
Блок Разбаланс I/Q моделирует нарушения передатчика. Этот блок добавляет вращение к сигналу, симулируя дефект в тестируемом передатчике. Это I/Q amplitude imbalance 0.5 dB, и I/Q phase imbalance 1°.
Обесценение приемника. В этой модели блок Receiver Thermal Noise представляет ухудшения приемника. Эта модель принимает 290 K теплового шума, представляющего недостатки тестируемого оборудования.
Расчет EVM. Расчет EVM основан на следующих блоках:
Discrete FIR Filter (Simulink)
Selector (Simulink)
Display (Simulink)
Блок измерения EVM вычисляет различие векторов между идеальным опорным сигналом и ослабленным сигналом. Выходы конечной импульсной характеристики обеспечивают Reference вход для блока EVM. Выход блока Noise Temperature обеспечивает ослабленный сигнал в Input порт блока EVM.
В то время как блок имеет другие доступные опции нормализации, стандарт EDGE требует нормализации Average reference signal power. В целях рисунка в этом примере блок EVM выводит RMS, максимальное и процентильное значения измерения.
Эксперименты с моделью
Запустите модель, нажав кнопку play в окне модели.
Исследуйте выходы блока EVM и сравните измерения с пределами в таблице EDGE Standard Measurement Specifications.
В этом примере блок EVM Measurement вычисляет следующее:
Наихудший случай RMS EVM на пакет: 9.77%
Пик EVM: 18,95%
95-й процентиль EVM: 14.76%
В результате этот моделируемый передатчик EDGE проходит тест EVM для мобильной станции в экстремальных условиях.
Дважды кликните блок Разбаланс I/Q.
Введите
2в I/Q Imbalance (dB) и нажмите OK.Нажмите кнопку Play в окне модели.
Исследуйте выходы блока EVM. Затем сравните измерения с пределами в таблице EDGE Standard Measurement Specifications.
В этом примере блок EVM Measurement вычисляет следующие результаты:
Наихудший случай RMS EVM на пакет: 15,15%
Пик EVM: 29.73%
95-й процентиль EVM: 22,55%.
Эти значения EVM явно неприемлемы в соответствии со стандартом EDGE. Можно экспериментировать с другими значениями разбаланса I/Q, исследовать влияние на вычисления и сравнить их с значениями, представленными в таблице.
Ссылки
[1] 3GPP TS 45.004, "Radio Доступа Networks; Модуляция, "Release 7, v7.2.0, 2008-02.
[2] 3GPP TS 45.005, "Radio Доступа Network; Радиопередача и прием ", Release 8, v8.1.0, 2008-05.
[3] Лоран, Пьер. Точная и приблизительная конструкция цифровой фазовой модуляции путем наложения амплитудно-модулированных импульсов (AMP). Транзакции IEEE по коммуникациям. Том COM-34, № 2, февраль 1986, стр. 150-160.