[发明专利]基于波形设计的数字调制误差参量计量方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字通信技术领域，对无线通信综合测试仪或者矢量信号分析仪进行基于波形设计的数字调制误差参量计量方法与系统。

背景技术

数字调制信号是现代信息传输的重要载体，已成为信息社会的基石之一，比如无线通信系统就使用多种数字调制，如GMSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等。其中数字调制误差参量包括误差矢量幅度均方根值（以下简称EvmRms）、误差矢量幅度峰值（以下简称EvmPeak）、幅度误差均方根值(以下简称MagErrRms)、幅度误差峰值（以下简称MagErrPeak）、相位误差均方根值(以下简称PhaseErrRms)、相位误差峰值(以下简称PhaseErrPeak)是衡量数字调制信号误差的重要误差参量。和所有的物理量一样，这些误差参量也必须经过可信的、可溯源的计量，才能保证量值准确和统一，才能保证信息系统的正常运转。然而，在目前的数字调制误差参量计量中仍存在如下问题：

1、闭环互测，难于溯源。这主要是指：根据目前国内外的数字调制误差参量计量方法（例如JJF1128-2004矢量信号分析仪校准规范或JJF1174-2007数字信号发生器校准规范规定的数字调制误差参量计量方法），一方面，数字信号发生器是用矢量信号分析仪（以下简称VSA）来校准的，即数字信号发生器所生成数字调制信号的各个误差参量并不是已知的，而是由VSA测量并分析得出的；另一方面，对VSA的校准则基于数字信号发生器作为标准器。上述计量过程明显是一个闭环互测的过程，而且是一个不可溯源的闭环互测的过程，是计量体系中“空中楼阁”，如图1所示。也就是说，目前的数字调制误差参量计量得到的误差参量是不可溯源的，这难于保证计量过程的准确度和可信度。

2、作为校准VSA标准的数字调制信号缺乏误差参量的设置。在实际系统中，由于多种因素的干扰，数字调制信号往往是存在误差的。因此，为了保证VSA能够准确计量数字调制信号的各个误差参量，作为校准VSA标准器的数字调制信号的误差参量在一定范围内应当是可以设置的。VSA的作用之一就是测量较宽范围内的EVM值，比如TD-LTE标准要求16QAM信号的EvmRms<12.5%.64QAM信号的EvmRms<8%，起码应该在这个范围内设置不同的EVM值。正如某卡尺的量程是10厘米，而只使长度0.1厘米的量块去校准卡尺，是不够的。我国研究人员已经在相关文献中指出了类似问题。然而，当前数字调制误差参量的校准方法却是不对误差参量进行设置，这是脱离实用要求的。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，实现本发明的目的，本发明提出一种基于波形设计的数字调制误差参量计量方法与系统。

该方法包括以下步骤：a、实现有限长度数字调制信号基带波形首尾连续的步骤；b、基于误差符号设计的基础，实现数字调制误差的设置的步骤；c、形成完整误差符号帧的步骤。

其中，步骤a指在矢量调制信号发生器的硬件架构下，设计一个有限持续时间的IQ基带波形，然后导入信号发生器的基带部分，信号发生器将以循环播放的方式将该有限持续时间的基带波形进行首尾连接，从而实现有限长度数字调制信号基带波形首尾连续。进一步地，实现步骤a，可以包括以下三种方式：

（一）步骤a包括如下步骤：

步骤1：构造符号序列，基带滤波器的时域脉冲截断长度为L个符号周期，构造未滤波符号序列的前L个符号和序列的后L个符号构成对称关系；

步骤2：预处理，依据设定的基带波形采样率和基带符号速率，将未滤波的IQ符号序列和基带滤波器冲击响应波形进行适当的内插处理，使两个波形对应的时域采样间隔相等；

步骤3：时域卷积，将步骤2预处理后的两个数值序列做时域卷积，参与卷积的IQ符号序列的采样点数是N，而相应的基带滤波器冲击响应波形采样点数是G，卷积结果的点数是N+G-1；

步骤4：截取，对步骤3的卷积结果进行截取，截取最中段的N个数值点，截取结果是所需基带波形数值序列，该序列具有首尾连续的特性。

（二）步骤a包括如下步骤：

步骤1：预处理，依据设定的基带波形采样率和基带符号速率，将未滤波的IQ符号序列和基带滤波器冲击响应波形进行适当的内插处理和零值填充，使两个波形对应的时域采样间隔相等，且点数相等均为N；

步骤2：快速傅里叶变换，将步骤1预处理后的两个数值序列分别做N点的快速傅里叶变换，形成两个新的N‘点的序列：Xk1和Xk2，然后对Xk1和Xk2执行对应元素顺序逐个相乘的运算，其结果Yk也是一个N点的数值序列；