Величина вектора ошибки

Величина вектора ошибки или EVM (иногда также называемая относительной ошибкой созвездия или RCE ) — это мера, используемая для количественной оценки производительности цифрового радиопередатчика или приемника. Сигнал, отправленный идеальным передатчиком или полученный приемником, будет иметь все точки созвездия точно в идеальных местах, однако различные недостатки реализации (такие как утечка несущей , низкий коэффициент подавления изображения , фазовый шум и т. д.) приводят к появлению фактических точек созвездия. отклоняться от идеальных мест. Неофициально EVM — это мера того, насколько далеко точки находятся от идеального местоположения.

Шум, искажения, побочные сигналы и фазовый шум ухудшают EVM, поэтому EVM обеспечивает комплексную оценку качества радиоприемника или передатчика для использования в цифровой связи. EVM передатчика можно измерить с помощью специального оборудования, которое демодулирует принятый сигнал аналогично тому, как это делает настоящий радиодемодулятор . На одном из этапов типичного процесса фазовой манипуляции создается поток точек IQ, который можно использовать в качестве достаточно надежной оценки идеального передаваемого сигнала при расчете EVM.

Определение

Вектор ошибки — это вектор в плоскости IQ между идеальной точкой совокупности и точкой, полученной приемником. Другими словами, это разница между фактически полученными символами и идеальными символами. Среднеквадратическая . (RMS) средняя амплитуда вектора ошибки, нормированная на идеальную эталонную амплитуду сигнала, представляет собой EVM EVM обычно выражается в процентах путем умножения коэффициента на 100. ^[1]

Эталоном идеальной амплитуды сигнала может быть либо максимальная идеальная амплитуда сигнала созвездия, либо среднеквадратическая ( RMS) средняя амплитуда всех возможных значений идеальной амплитуды сигнала в созвездии. Для многих распространенных группировок, включая BPSK, QPSK и 8PSK, эти два метода поиска опорного значения дают один и тот же результат, но для группировок QAM более высокого порядка, включая 16QAM, Star 32QAM, 32APSK и 64QAM, среднеквадратичное среднее и максимальное значение дают разные опорные значения. ценности. ^[2]

Величина вектора ошибки иногда выражается в дБ . Это связано со значением EVM в процентах следующим образом: $\mathrm {EVM} _{\text{dB}}=20\log _{10}\left({\mathrm {EVM} _{\%} \over 100}\right).$

Определение EVM во многом зависит от используемого стандарта, например, в 3GPP LTE соответствующие документы будут точно определять, как следует измерять EVM. Ученые продолжают обсуждать некоторые проблемы, связанные с измерением EVM. ^[3]

Динамическая ЭВМ

Срок службы батареи и потребляемая мощность являются важными факторами при проектировании радиочастотного передатчика системного уровня. Поскольку усилитель мощности передачи (УМ) потребляет значительную часть общей мощности постоянного тока системы, для снижения энергопотребления УМ используется ряд методов. Многие усилители мощности предлагают регулируемое напряжение питания постоянного тока для оптимизации максимального уровня выходной радиочастотной мощности по сравнению с потребляемой мощностью постоянного тока. Кроме того, большинство PA можно отключить или отключить, когда они не используются для экономии энергии, например, во время приема или между пакетами во время передачи. Чтобы максимизировать энергоэффективность, усилитель мощности должен иметь быстрое время включения и выключения. Наивысшая эффективность энергопотребления постоянного тока достигается, когда разница во времени между включением PA и радиочастотным сигналом минимизирована, но короткая задержка может усугубить переходные воздействия на радиочастотный сигнал.

Поскольку включение/выключение усилителя мощности может вызвать переходные и тепловые эффекты, которые ухудшают характеристики передатчика, другой показатель, называемый динамическим EVM часто проверяется . Динамическое EVM измеряется с помощью прямоугольного импульса, подаваемого на PA Enable для имитации реальных динамических условий работы передатчика. Ухудшение динамического EVM происходит из-за переходного процесса PA, влияющего на преамбулу в начале пакета и вызывающего несовершенную оценку канала. Исследования показали, что динамический EVM с прямоугольным импульсом рабочего цикла 50%, примененный к PA Enable, хуже, чем статический EVM (PA Enable со 100% рабочим циклом). ^[4]

См. также

Ссылки

^ «Амплитуда вектора ошибки (цифровая демодуляция)» .
^ «Справочник по нормализации EVM (цифровой демодулятор)» .
^ Виджиланте, Марко; МакКьюн, Эрл; Рейнарт, Патрик (24 августа 2017 г.). «К ЭВМ или двум ЭВМ?». Журнал IEEE твердотельных схем . ИИЭЭ . дои : 10.1109/MSSC.2017.2714398 . S2CID 6849707 – через IEEE Xplore.
^ «Тестирование усилителя мощности на соответствие стандарту 802.11ac» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 18 февраля 2015 г. Проверено 18 апреля 2014 г.

[1] «Амплитуда вектора ошибки (цифровая демодуляция)» .

[2] «Справочник по нормализации EVM (цифровой демодулятор)» .

[3] Виджиланте, Марко; МакКьюн, Эрл; Рейнарт, Патрик (24 августа 2017 г.). «К ЭВМ или двум ЭВМ?». Журнал IEEE твердотельных схем . ИИЭЭ . дои : 10.1109/MSSC.2017.2714398 . S2CID 6849707 – через IEEE Xplore.

[4] «Тестирование усилителя мощности на соответствие стандарту 802.11ac» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 18 февраля 2015 г. Проверено 18 апреля 2014 г.

[1]

[2]

[3]

[4]