EVM基礎知識及測量方法簡(jiǎn)介

EVM表征的是調制精度，是衡量現代無(wú)線(xiàn)通信系統中數字調制質(zhì)量的一項關(guān)鍵指標。EVM是發(fā)射信號的理想的測量分量I（同相位）和Q（正交相位）（稱(chēng)為基準信號“R”）與實(shí)際接收到的測量信號“M”的 I和Q分量幅值之間的矢量差。EVM適用于每一個(gè)發(fā)射和接收的符號。

EVM是一個(gè)幅值量，表示為一個(gè)百分比，但是每個(gè)測量點(diǎn)上的相位和幅值誤差都是要測量的。很多信號都要測量EVM。實(shí)際上，EDGE標準要求要在200個(gè)以上的突發(fā)脈沖上測量EVM，因此它通常指的是RMS或者峰值EVM。

RMS EVM定義為平均誤差矢量功率與平均基準功率的比值的平方根。峰值EVM是在測量區間內出現的最大EVM。

通過(guò)EVM值可以觀(guān)察到信號的質(zhì)量，這是眼圖或BER測量之類(lèi)的其他性能指標無(wú)法表征的。EVM與誤碼率成正比，但是它比眼圖或BER測試的速度更快，并且能夠提供更多可供觀(guān)察判斷的信息。

EVM和信噪比（SNR）以及信號與噪聲加失真比（SNDR）也有直接的關(guān)系。我們可以通過(guò)EVM判斷通信系統不同層次引入的實(shí)際誤差，這能夠幫助設計者查找某些具體的問(wèn)題。

測量EVM的另外一個(gè)優(yōu)勢在于它的測量設置比較簡(jiǎn)單。我們需要使用一臺射頻矢量信號發(fā)生器，因為測量過(guò)程需要一個(gè)信號源產(chǎn)生射頻系統發(fā)射和接收的調制信號。另外，需要使用一個(gè)矢量信號分析儀采集和分析DUT的輸出信號，它能夠將接收到的信號分解成I和Q分量，解調或恢復出原始的發(fā)射狀態(tài)。根據所測得的I和Q值，參照解調狀態(tài)的理想I、Q值即可計算出EVM。復雜性在于測試儀中內置的內部算法或外部軟件，它們要能夠產(chǎn)生并分析各種調制機制。相比將大量的數據傳輸到PC機中進(jìn)行處理的方式，將算法植入測試儀之后，信號生成和信號分析的速度都加快了。

星座圖顯示，增大EVM會(huì )導致出現重疊狀態(tài)和誤碼。在不同的調制方式下，相同的EVM可能具有不同誤碼率，因為它們的符號狀態(tài)比較接近或者相差較大。在技術(shù)方面的影響是增大了數據誤差，在Internet報文必須重發(fā)的TCP/IP系統中這一影響將造成語(yǔ)音質(zhì)量下降或者信道帶寬降低。在經(jīng)濟方面的影響可能包括：產(chǎn)品成本增加，產(chǎn)品銷(xiāo)售量下降，銷(xiāo)售收益減少。

EVM的測量

圖2給出了一種典型的EVM測量設置。待測器件（DUT）是用于發(fā)射符合GSM/EDGE移動(dòng)通信標準的信號的功率放大器。我們將要測試其EDGE調制的EVM性能。

我們使用一臺矢量信號發(fā)生器（VSG）產(chǎn)生具有所需頻率、幅值和EDGE調制的射頻信號。該射頻信號通過(guò)待測的功率放大器進(jìn)行發(fā)送，并在矢量信號分析儀（VSA）中進(jìn)行解調，VSA負責測量并計算EVM。

VSG和VSA的基準頻率（時(shí)鐘）連接在一起。這種方式消除了兩臺儀器之間的相對頻率誤差，大大加快了測量速度。這兩臺儀器通過(guò)它們的LAN（LXI）或GPIB端口與一臺電腦相連。

一般用戶(hù)在進(jìn)行特征分析或在制造環(huán)境下分析功率放大器調制性能的時(shí)候都會(huì )有各種需求。在這個(gè)例子中，我們將在放大器的工作頻率范圍上和輸入功率的范圍上測量EVM，以分析功率放大器的EVM是如何受頻率和輸入功率大小的影響的。

同樣重要的是要確保測量有足夠的精度。測量精度直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和良率。這會(huì )間接影響由于客戶(hù)滿(mǎn)意而獲得的產(chǎn)品收益，以及減少返修、退貨和廢棄而降低的產(chǎn)品成本。