误差矢量幅度确定方法及装置、信号发射机

摘要

本发明公开了一种误差矢量幅度确定方法，包括：在信号调制过程中为所述信号添加非理想特性参数，并发射调制后的信号；对发射的信号进行解调；根据解调信号和理想的解调信号确定EVM。本发明同时公开了一种误差矢量幅度确定装置，包括调制单元，用于在信号调制过程中为所述信号添加非理想特性参数；发射单元，用于发射调制后的信号；解调单元，用于对发射的信号进行解调；确定单元，用于根据解调信号和理想的解调信号确定EVM。本发明还公开了一种信号发射机。本发明能根据EVM的分析结果设计发射机中的各相关处理单元的性能，能设计出优良的发射机，从而能保证应用这些发射机的设备的发射性能，无论是对理论研究或是工程实践都有很好的指导作用。

主权项

一种误差矢量幅度确定方法，其特征在于，所述方法包括：在信号调制过程中为所述信号添加非理想特性参数，并发射调制后的信号；对发射的信号进行解调；根据解调信号和理想的解调信号确定误差矢量幅度EVM；其中，所述非理想特性参数包括以下参数的至少一项：载波泄露、相位振幅IQ增益失衡、IQ相位失衡、本地振荡相位噪声、非线性功率放大；所述根据解调信号和理想的解调信号确定EVM，为：利用积化和差公式对解调信号表达式进行降幂处理，再将降幂处理后的解调信号表达式中的高次幂极小项约去，并基于约去极小项的解调信号表达式，利用EVM计算公式计算EVM；其中，所述EVM为由非理想特性参数的各自EVM表示的表达式；具体的，假设基带信号为(I＝cosω₀t，Q＝sinω₀t)，交织的相关矩阵为(A_L cosω_Lt，A_L sinω_Lt)，解交织的相关矩阵为(2cosω_Lt，2sinω_Lt)，载波泄露为V_d，相位噪声为IQ增益失衡为ε，IQ相位失衡为α，所使用的功率放大器表达式为G′·X＝G₁·X+G₃·X³，其中，X为输入信号；则调制后的信号RF′_O为：其中，I_m＝(1+ε)(V_d+cosω₀t)，Q_m＝(1‑ε)(V_d+sinω₀t)；调制后的信号RF′_G为：利用积化和差公式对RF′_G表达式进行降幂，得到：其中，ω_L的三倍频分量被滤除；将RF_G″表达式中的高次幂极小项约去，得到解调信号为：由于且下式对任意(n,k)∈N^*都成立：E[cos(nω₀t)]＝E[sin(nω₀t)]＝E[(cosω₀t)^2k+1]＝E[(sinω₀t)^2k+1]＝0；其中，(I′_o，Q′_o)为解调后的信号，(I₀，Q₀)为理想的解调后的信号；N^*表示自然数；对I′_o、Q′_o表达式中的高次项进行近似计算得到：$E[I^2+Q^2]=G_1^2·A_L^2$再根据$E\left[2V_d^2\right]={10}^{-\frac{R_{CL}}{10}}=E_{CL}^2,$$E\left[{ϵ}^2\right]={10}^{-\frac{R_{IQA}}{10}}=E_{IQA}^2,$E[cosα]＝1，$E\left[{\sin }^2\alpha \right]={10}^{-\frac{R_{IQA}}{10}}=E_{IQP}^2,$$E\left[{\left(\frac{3G_3}{4G_1}{A}_L^2\right)}^2\right]={10}^{-\frac{IMD3}{10}}=E_{NL}^2,$得到：$EVM=\sqrt{{10}^{-\frac{R_{CL}}{10}}+{10}^{-\frac{R_{IQA}}{10}}+2·{10}^{-\frac{R_{CL}+R_{IQP}}{20}}+2(1-e^{-\frac{{\sigma }^2}{2}})+{10}^{-\frac{IMD3}{10}}+\frac{3}{2}(1+4\times {10}^{-\frac{R_{IQA}}{20}})\times {10}^{-\frac{IMD3}{20}}}\times 100\%$其中，表示载波泄露产生的EVM值平方；E[ε²]表示IQ增益失衡产生的EVM值平方；E[sin²α]表示IQ相位失衡产生的EVM值平方；表示相位噪声产生的EVM值平方；表示放大器非线性因素产生的EVM值平方；即：$EVM=\sqrt{E_{CL}^2+E_{IQA}^2+2·E_{CL}{E}_{IQP}+2E_{PN}^2+E_{NL}^2+\frac{3}{2}{E}_{NL}+6E_{IQA}{E}_{NL}}\times 100\%.$