淺析TD-SCDMA誤差矢量幅度（EVM）測量

數字信號頻帶傳輸是把基帶信號在發送端先經過調制后，送到線路上傳輸，再在接收端進行相應解調后恢復出原來的基帶信號。在這個過程中調制器產生的調制誤差、射頻器件質量、鎖相環(PLL)噪聲、PA失真效應、熱噪聲以及調制器設計等都會產生誤差矢量(EVM)。EVM會對調制信號的質量都產生很大的影響，因此調制質量測試項目是射頻測試中重要的組成部分之一。

一般對調制質量有兩種衡量方法：波形質量Rho(CDMA2000)和誤差矢量幅度EVM(TD-SCDMA 和WCDMA)。波形質量是通過計算相關度的方法衡量整個信號由于調制誤差引起的能量損失;誤差矢量幅度(EVM)則通過測量誤差矢量反映調制質量。

由于EVM是衡量總體調制質量，因此還需進行峰值碼域誤差測量(PCDE- Peak Code Domain Error)來進一步分析影響調制質量的因素。本期結合實際測試案例來談談TD-SCDMA的EVM測試。

EVM(Error Vector Magnitude)是指測量波形與理想調制波形之間的矢量差。兩個調制波都通過滾降系數α =0.22，帶寬為1.28 MHz 的匹配根升余弦濾波器后，進一步通過選擇頻率、絕對相位、絕對幅度及碼片時鐘定時進行調制，使誤差向量最小。

調制信號可以表示為一個同相(I)分量與一個正交(Q)分量的矢量和，映射到星座圖上如下圖1所示。在星座圖上EVM直接表現為星座點的發散程度，如圖2所示。

圖1

圖2

其中，Perror：誤差向量平均功率(幅值)，Preference：參考信號平均功率(幅值)

根據3GPP TS 34.122 中的 5.7.1的測試要求，EVM 定義為誤差向量平均功率與參考信號平均功率之比的平方根，用百分數表示。測量間隔為一個時隙。測試UE的誤差矢量幅度不超過17.5%，以避免超過指標要求的EVM增加本信道上行鏈路的發射誤差。我們可按照下圖3所示搭建測試平臺并按測試步驟進行測試。

圖3

測試步驟：

1) 設置UE的輸出功率達到最大;

2) 測試EVM;

3) 降低UE的功率為 -20 —— -19dBm之間;

4) 再測試EVM;

測試結果如圖4所示：

圖4

由上圖可以看到，綠色圖形即為測量的調制信號星座圖，X軸代表I路信號，Y軸代表Q路信號，信噪比SNR也是衡量EVM性能重要指標。在測量EVM的同時也會測量PCDE，即測量信號的峰值碼域誤差。