5G非地面网络相关误差矢量幅度标准测试模型分析

针对泛在通信和万物智联的发展需求,地面5G蜂窝通信系统和非地面网络系统实现优势互补、融合发展、资源共享。非地面网络是一种全新的形态,文中先讨论5G非地面网络系统元素及相关应用场景,接着根据5G基站的测试方法和一致性要求,来分析误差矢量幅度测试的方法及相关指标,通过自主设计的程序生成的测试波形与商业软件生成的测试波形进行比对,从信噪比、信道带宽以及子载波间隔三个方面分析其对误差矢量幅度的影响。为非地面网络设备的设计研发提供基于3GPP最新标准的测试方法,可为相关设备大规模量产节省开销。

数字发射机的误差矢量幅度仿真与分析

如果能够准确而快捷地预测本振相位噪声和功率放大器非线性对数字发射机的误差矢量幅度(EVM)的恶化程度,以及采用EVM来快捷地预测系统误比特率(BER)性能,可为衡量现代数字通信系统性能提供一种新的可行手段。针对这一问题,首先推导了EVM与本振相位噪声、功率放大器的3阶交调失真(IMD3)之间的数学关系式,并提出了利用3阶交调失真(IMD3)来准确而快捷地预测功率放大器非线性对发射机EVM的恶化影响;其次推导出在同时存在相位噪声和功率放大器非线性时EVM的数学表达式;最后通过分析EVM与信噪比(SNR)之间的关系,获得了由EVM计算误比特率(BER)的数学公式。仿真结果表明:采用IMD3来预测功率放大器非线性对EVM的恶化,无需考虑输入输出功率、3阶截止点(IP3)和3阶交调产物等参数,为计算功放非线性引起的EVM提供了一种简单快捷的方法;使用EVM来预测系统的BER,能够大大节省传统BER测量方法所需的时间和闭环终端。

κ-μ阴影衰落信道下非数据辅助的误差矢量幅度性能分析

κ-μ阴影衰落信道下系统性能预测是无线通信中一个具有挑战性的问题,严重影响着传输机制设计。针对此问题,提出一种采用非数据辅助的误差矢量幅度(NDA-EVM,nondata-aided error vector magnitude)对κ-μ阴影衰落信道进行性能分析的理论方法。选取NDA-EVM作为反映信道变化的评估参量,采用最大似然准则推导阴影衰落信道下不同调制阶数NDA-EVM统一的计算模型,并以衰落因子为中间变量,建立NDA-EVM与κ-μ分布的联系,据此推导NDA-EVM在κ-μ阴影衰落信道的理论下限,并化简给出几种典型信道的性能界限。对所得结论进行理论分析和数值仿真模拟,结果表明:相较传统的DA-SNR(data-aided signal to noise ratio)和DA-EVM(data-aided error vector magnitude),NDA-EVM对κ-μ阴影衰落信道的评估具有最小均方根误差;推导的下限与理论值有很高的吻合度,特别是在低SNR时为紧下界;下限与κ-μ阴影衰落信道参数均呈负相关特性,对信道变化非常敏感。

快时变信道下非数据辅助误差矢量幅度的自适应调制算法

针对快时变信道下无线通信频谱利用率降低的问题,提出一种基于非数据辅助的误差矢量幅度的自适应调制(NDA-EVM-AM,nondata-aided error vector magnitude based adaptive modulation)算法,选取NDA-EVM作为反映快时变信道变化的特征参量并给出不同调制阶数的统一计算模型,建立不同调制阶数NDA-EVM与误码率(BER)之间的关系并据此设计MQAM(multilevel quadrature amplitude modulation)调制阶数的快速调整机制。以高铁通信的快时变信道场景为例,数值仿真表明,相比DA-EVM(data-aided error vector magnitude)和信噪比估计,NDA-EVM估计具有最小均方根误差;NDA-EVM-AM算法可提高信道质量评估与调制阶数选择的准确性,相较于DA-EVM-AM(data-aided error vector magnitude based adaptive modulation)算法,调制阶数选择的正确率可提升7.9%,频谱利用率可提高0.53 bit·s^(-1)·Hz^(-1);相较于SNR-AM(signal to noise ratio based adaptive modulation)算法,调制阶数选择的正确率可提升15.7%,频谱利用率可提高0.82 bit·s^(-1)·Hz^(-1)。

100G系统中的误差矢量幅度参数应用

介绍了100G系统中误差矢量幅度(EVM)参数的标准现状和发展,结合实验室测试和软件仿真结果,对100G系统的EVM相关参数进行了分析。

误差矢量幅度分析及在微波发射机中的应用

数字电路技术日益成熟,传输模拟信号的微波发射机成为影响发射链路信号损伤的重要因素。以EVM作为衡量信号损伤程度的指标,分析了引起EVM恶化的因素。在GMSK恒包络调制体制下,相位噪声是引起EVM恶化的主要因素;进一步得到EVM与相位噪声的关系式,从而得到便于直接测试的单边带相位噪声指标,并应用于样品设计,研制成功了满足弹载环境要求的X波段微波发射机。

数字调制信号误差矢量幅度校准研究

从计量领域的现状看,对于矢量信号分析仪的误差矢量幅度,分析其准确度尚没有业内统一的方法。通过对数字调制信号的调制过程和解调过程的分析,罗列出影响误差矢量幅度的各种因素。在此基础上,总结出一套对误差矢量幅度的测量结果的理论计算方法,从而提出一种EVM测量结果的不确定度评定方法。此方法能够有效地分析误差矢量幅度的数字特性。

误差矢量幅度的不确定度分析

本文从数字调制和EVM的定义角度出发,得出了一种EVM测量不确定度的评定和计算方法,对实际工作有一定的指导意义。

光通信系统误差矢量幅度测量分析

高速光传输引入矢量调制格式对信号质量测量和性能分析提出了新的挑战和需求。误差矢量幅度(EVM)是测试评估矢量调制信号的重要参数,在分析EVM参数定义、测试方法和设备的基础上,讨论EVM及其相关参数测量的应用现状和标准化进展。

一种校准空口误差矢量幅度的辐射信号产生方法

新一代通信技术愈发依赖毫米波信号,空口条件下毫米波信号质量的校准成为亟需解决的问题。在此背景下提出了一种用于空口毫米波信号误差矢量幅度(Error Vector Magnitude,EVM)参数校准的W频段宽带矢量调制辐射信号产生方法,可以提供高载频、高传输速率的宽带矢量调制信号,为毫米波接收设备EVM参数的校准提供标准信号。使用倍频加混频的方式,获得符号速率1 GBaud(500 MBaud)的W频段正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)矢量调制信号,通过天线辐射到空间传输。接收天线在远场条件处对信号进行接收,经过下变频后得到载频1 GHz的QPSK接收信号,解调后信号的EVM约为20%@1 GBaud(10%@500 MBaud)。为提高接收信号质量,研究了相应的预失真与信号平均技术,通过结合发射接收信号来估计传输链路误差并进行迭代补偿,将EVM最低降低到5.2%@1 GBaud(2.1%@500 MBaud),大幅度地提高了信号质量,为空口EVM参数校准提供了高质量的辐射信号。

基于星座图设计的矢量调制误差计量方法研究

提出了一种基于星座图设计来实现对矢量信号发生器输出数字调制信号的调制误差进行准确设置的新方法,给出了方法的理论推导过程、方法的实现,以及实验验证。该方法可以用于实现对矢量信号分析仪在非零调制误差处测量准确度的校准,也可以用于数字调制误差参数量值比对传递标准的研制中。

D2D通信中一种基于非数据辅助误差适量幅度的同信道干扰控制方法及其性能分析

针对D2D通信系统中广泛存在的同信道干扰问题,该文提出一种基于非数据辅助误差矢量幅度(NDA-EVM)进行同信道干扰分析的方法。以NDA-EVM作为信道质量评估参量,推导信号在M-QAM调制下的NDA-EVM统一计算模型,利用信道增益建立NDA-EVM同信道干扰分布模型,并进一步求解该模型的性能上限,从而量化同信道干扰。理论分析和仿真实验表明,相对于传统算法,该文所提上限的计算时间复杂度由O(M2)降为O(M),提高了信道评估时效性;推导性能上限与理论值吻合度高,特别是在低SNR时为紧上界,两者最小均方根误差RMSE低至0.2615。

用模拟数字混合乘法器实现矢量测量的原理及误差分析

模拟数字混合乘法矢量测量法原理中零阶保持器和D/A转换器的使用都必然会带来一定的原理性误差。针对零阶保持器引起的幅度误差和相位误差,以及D/A转换器有限字长引起的误差进行了较为详细的分析,并进行了D/A误差仿真试验。结果证明,相位测量的理论误差为零,幅度测量的理论误差可用修正系数消除,且D/A有限字长引起的误差远小于一个LBS。

4G移动系统中误差向量幅度的影响分析与评估

误差矢量幅度(EVM,Error Vector Magnitude)是用来测试通信系统的性能的一个关键参数。评估EVM的影响,本文通过实验仿真研究分析了EVM对削峰性能及其峰值流量的影响,给出了在达到峰值速率时所允许的EVM,并给出了不同EVM对性能的影响,同时还给出了一种EVM指标的测量方法。结果表明,EVM指标能的是系统性重要影响因素,对EVM的研究将为提高移动网络性能提供理论基础及实际指导意义。

矢量信号分析中匹配滤波器的参数寻优与仿真

研究数字调制系统和信号测试问题,为了方便、快捷的设置与优化匹配滤波器的相关参数,为了得到精确矢量信号和优化参数,在深入研究矢量信号分析技术的基础上,分析了滤波器参数对矢量信号分析结果的影响,提出了以误差矢量幅度(EVM)最小为准则的匹配滤波器参数自动寻优方法,并在MATLAB平台上进行仿真结果表明,方法具有较好的可行性与有效性。

信号分析仪中矢量信号分析设计

针对通信信号的矢量分析测试需求,借鉴国外先进仪表的解决方案,在高性能信号分析仪中开发了矢量信号分析功能。首先对输入信号进行超外差变频接收和A/D采样,然后在FPGA中完成高速数字下变频和数据整数倍抽取滤波,最后在上层应用软件中完成高精度数据重采样、宽带时域修正滤波、瞬态分析和前馈数字解调等多域矢量分析,并通过多级方式实现多域测试结果的配置和同步显示。实测结果表明采用本方案设计的矢量信号分析指标优异、配置灵活、测试结果丰富多样。

矢量信号调制质量分析方法研究与实现

采用矢量信号分析技术通过分析已调信号的特性,能够快速发现引起信号失真的原因,定位系统设计中的错误,该技术在信号分析仪器、数字通信等领域应用广泛。本文在深入研究矢量分析技术的基础上,建立了矢量信号分析模型,并对矢量信号分析中对结果影响较大的最佳判决未知和幅相补偿模块进行了详细分析。利用软件实现了矢量信号调制质量分析,能够快速的对EVM等指标进行计算,且易于嵌入其它系统和设备,使用方便。

IQ误差自适应校准在OFDM解调器的应用

研究了正交解调器IQ误差对OFDM解调器的影响,提出了一种简单易行的IQ误差自适应校准方法。仿真结果表明,WLAN802.11a通信系统中单纯的采用基带AGC不能消除IQ误差,使用该方法校准后的OFDM解调器性能得到了很大改善。研究结果为研制OFDM宽带接收机提供了参考。

幅相控制精度对射频仿真目标位置误差的影响

在射频仿真系统中,目标的精确位置是通过对三元组辐射信号的幅度和相位控制来实现的,幅度和相位控制精度直接影响目标位置的模拟精度。基于波因廷矢量法建立了三元组合成位置模型,以两元组为例,分析了二元组合成位置特性及其对幅度和相位的灵敏度特性,建立了合成位置误差与幅相控制精度关系的数学模型,并给出了合成位置误差的分布规律,结论具有工程指导意义。

一种单矢量水听器通道增益一致性分析方法

单只矢量水听器通道增益一致性对空间谱估计结果有很大的影响。通过理论推导证明,当单矢量水听器声压通道增益不同于两路振速通道时,最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)算法空间谱谱峰变宽,并且可能产生伪峰;当一路振速通道增益不同于另外两路通道时,MVDR算法空间谱估计值与真实值存在偏差,且可能存在伪峰,仿真分析验证了理论推导的正确性。根据分析结果,结合通道增益一致性对多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)算法的影响,提出了一种判断单矢量水听器各通道增益一致性的分析方法。