169 射频发送的信号质量

文摘   2024-10-07 22:00   江苏  

EVM和频率误差

LTE系统要求基站或终端在发送信号时,必须与“理想”调制信号保持一定的相似度。这意味着实际传输的信号在质量上不能偏离理想状态过多。

信号劣化主要源自发射机的射频部分,尤其是功率放大器的非线性特性。功率放大器在处理信号时可能会引入失真,导致信号质量下降。
误差矢量幅度(Error Vector Magnitude,EVM)是一种衡量调制信号质量的指标,表示在调制信号星座图中,实际信号与理想信号之间的误差。EVM是有信号的子载波上误差矢量的均方根值(RMS),考虑了所有的符号,通常以相对于理想信号功率的百分比表示。较低的EVM值意味着更高的信号质量。
如下图所示,EVM可以通过表示同相(I)和正交(Q)矢量的星座图来呈现。一般而言,EVM的计算是通过找到每个接收符号的理想星座位置来完成。接收符号位置与其最接近的理想星座位置之间所有误差矢量幅度的均方根构成设备的EVM值。

EVM与给定系统的BLER密切相关。当接收的符号偏离目标星座点时,它们落入其他星座点的决策边界的概率增加,这会导致更高的误码率。因此,EVM从根本上定义了接收机在没有额外信号劣化情况下,可以达到的最大信噪比(SINR)。
除了EVM,频率误差也是衡量信号质量的关键因素。频率误差指的是信号在频域上偏离理想频率的程度。
尽管EVM和频率误差的理论定义较为简单,但在实际中进行评估却相当复杂。这是因为它涉及到时序、频率和信号星座的多维优化,必须找到最佳的匹配方案。
接收机在接收信号时,可以通过消除某些传输中的劣化(例如时间色散),来改善信号质量。在去除循环前缀和均衡后进行EVM评估,确保结果反映的是一个标准化的接收机性能。
在EVM评估过程中,信号中的频率偏移会被平均,以此作为发送信号频率误差的度量。这种做法有助于更准确地评估信号的实际性能。

终端的带内辐射

带内辐射是指终端在信道带宽内发射信号的能力。LTE系统中的信道带宽是分配给特定用户的频率范围。带内辐射的要求,确保终端在分配给它的资源块内进行信号传输,限制了其对未分配资源块的干扰。
这种控制是为了避免终端在不应发射的频率范围内发送信号,从而保持网络的稳定性和信号质量。
带内辐射的测量是在去除循环前缀和进行快速傅里叶变换(FFT)后进行的。这是因为FFT可以将时域信号转换为频域,能够更准确地反映出终端发射机对基站接收机的影响。去除循环前缀后,信号的干扰和失真会减少,这样可以更清晰地评估信号质量和带内辐射的合规性。

基站时间对齐

基站时间对齐是指多个发射机分支(例如多天线发射)之间的同步要求。LTE系统经常利用多个天线来提高信号的可靠性和传输速度(如发射分集和MIMO)。此外,随着载波聚合的应用,多个载波可能会通过不同的天线同时传输。
为了确保终端能够正确接收来自多个天线的信号,规定了发射机分支之间的最大时间对齐误差。
这意味着所有的发射机分支需要在时间上保持同步,误差超过设定的阈值可能导致接收信号的干扰和失真。具体的最大时间对齐误差允许值,取决于发射机分支中的不同功能或功能组合。

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