[发明专利]一种基于高斯白噪声的可调EVM矢量信号产生方法

说明书

本发明涉及一种基于高斯白噪声的EVM可调矢量信号产生方法，方法包括以下步骤：一是高斯白噪声环境下EVM与SNR的理论关系构建；二是EVM可调矢量信号产生方法。该方法基于高斯白噪声环境下SNR与EVM的数学解析关系，利用高斯白噪声与矢量信号合成，通过控制SNR产生所需EVM值的矢量信号。该方法产生的信号在星座图上会以理想星座点为中心呈高斯分布，贴近实际信号，满足矢量信号分析仪期间核查的全面覆盖的要求，同时可作为矢量信号分析校准装置使用。

技术领域

本发明涉及一种基于高斯白噪声的可调EVM矢量信号产生方法。属于仪器仪表领域。

背景技术

作为数字信号发生器校准装置的主标准器为矢量信号分析仪，在对数字信号发生器进行校准时，测量的数字信号的误差矢量幅度(EVM，Error Vector Magnitude)均是仪器的剩余EVM，数值较小，通常小于1％，但在外场，如通信卫星地面站测试等应用场合，信号通过空间传输，数字调制信号的EVM值很大，甚至会超过10％。为了实现对矢量信号分析仪进行量值传递和在校其准周期内进行期间核查以确保其可靠性，必须使用EVM可调矢量信号，目前无商业仪器能提供此功能。

已见报道的产生EVM可调的矢量信号的方法有二种：一是基于连续波或者调幅调相波进行模拟的方法，该方法需要对矢量信号分析仪进行特殊的设定后才能解调矢量调制误差，产生的并非真实信号，且仅适用于MPSK(multiple phase shift keying)；二是基于预设基带星座图的方式实现可调EVM信号的输出，通过设计矢量信号发生器的基带星座图使得其星座图与矢量信号分析的星座图产生差异，从而产生EVM可控的矢量信号，该方法虽能稳定输出EVM可调的矢量信号，但并非自然信号，产生的信号会在星座图上偏离理想星座点固定距离并集中于一点，仅能验证矢量信号分析仪在某个点上的测量能力，不满足矢量信号分析仪期间核查的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种基于高斯白噪声环境下SNR(signal noise ratio)与EVM的理论关系，利用高斯白噪声和矢量信号合成产生EVM可调的矢量信号，产生的信号在星座图上以理想星座点为中心成高斯分布，可有效解决矢量信号分析仪的期间核查问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种基于高斯白噪声的EVM可调矢量信号产生方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一、高斯白噪声环境下EVM与SNR的理论关系构建

在加性高斯白噪声环境下，SNR的直接测量值可以表示为：

式中：

SNR----信号的信噪比；

I_t----信号的同相分量，单位mW；

Q_t----信号的正交分量，单位mW；

n_I，t----噪声的同相分量，单位mW；

n_Q,t----噪声的同相分量，单位mW；

T----统计符号的个数；

在星座图上，EVM_RMS表示为：

式中：

EVM_RMS----矢量误差幅度的有效值；

T----统计符号的个数；

P₀----理想星座的归一化功率；

n_I,t----第t个符号时，噪声的归一化同相分量；