[發(fā)明專利]基于波形設(shè)計(jì)的數(shù)字調(diào)制誤差參量計(jì)量方法與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310499303.8
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN103532906B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周峰;張睿;王南;肖靂;盧民牛;陸冰松;郭隆慶;張小雨;牟丹;成鍇
• 申請（專利權(quán)）人: 工業(yè)和信息化部通信計(jì)量中心
• 主分類號(hào): H04L27/36
• 分類號(hào): H04L27/36;H04B17/00
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字通信技術(shù)領(lǐng)域，對無線通信綜合測試儀或者矢量信號(hào)分析儀進(jìn)行基于波形設(shè)計(jì)的數(shù)字調(diào)制誤差參量計(jì)量方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

數(shù)字調(diào)制信號(hào)是現(xiàn)代信息傳輸?shù)闹匾d體，已成為信息社會(huì)的基石之一，比如無線通信系統(tǒng)就使用多種數(shù)字調(diào)制，如GMSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等。其中數(shù)字調(diào)制誤差參量包括誤差矢量幅度均方根值（以下簡稱EvmRms）、誤差矢量幅度峰值（以下簡稱EvmPeak）、幅度誤差均方根值(以下簡稱MagErrRms)、幅度誤差峰值（以下簡稱MagErrPeak）、相位誤差均方根值(以下簡稱PhaseErrRms)、相位誤差峰值(以下簡稱PhaseErrPeak)是衡量數(shù)字調(diào)制信號(hào)誤差的重要誤差參量。和所有的物理量一樣，這些誤差參量也必須經(jīng)過可信的、可溯源的計(jì)量，才能保證量值準(zhǔn)確和統(tǒng)一，才能保證信息系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，在目前的數(shù)字調(diào)制誤差參量計(jì)量中仍存在如下問題：

1、閉環(huán)互測，難于溯源。這主要是指：根據(jù)目前國內(nèi)外的數(shù)字調(diào)制誤差參量計(jì)量方法（例如JJF1128-2004矢量信號(hào)分析儀校準(zhǔn)規(guī)范或JJF1174-2007數(shù)字信號(hào)發(fā)生器校準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的數(shù)字調(diào)制誤差參量計(jì)量方法），一方面，數(shù)字信號(hào)發(fā)生器是用矢量信號(hào)分析儀（以下簡稱VSA）來校準(zhǔn)的，即數(shù)字信號(hào)發(fā)生器所生成數(shù)字調(diào)制信號(hào)的各個(gè)誤差參量并不是已知的，而是由VSA測量并分析得出的；另一方面，對VSA的校準(zhǔn)則基于數(shù)字信號(hào)發(fā)生器作為標(biāo)準(zhǔn)器。上述計(jì)量過程明顯是一個(gè)閉環(huán)互測的過程，而且是一個(gè)不可溯源的閉環(huán)互測的過程，是計(jì)量體系中“空中樓閣”，如圖1所示。也就是說，目前的數(shù)字調(diào)制誤差參量計(jì)量得到的誤差參量是不可溯源的，這難于保證計(jì)量過程的準(zhǔn)確度和可信度。

2、作為校準(zhǔn)VSA標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字調(diào)制信號(hào)缺乏誤差參量的設(shè)置。在實(shí)際系統(tǒng)中，由于多種因素的干擾，數(shù)字調(diào)制信號(hào)往往是存在誤差的。因此，為了保證VSA能夠準(zhǔn)確計(jì)量數(shù)字調(diào)制信號(hào)的各個(gè)誤差參量，作為校準(zhǔn)VSA標(biāo)準(zhǔn)器的數(shù)字調(diào)制信號(hào)的誤差參量在一定范圍內(nèi)應(yīng)當(dāng)是可以設(shè)置的。VSA的作用之一就是測量較寬范圍內(nèi)的EVM值，比如TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)要求16QAM信號(hào)的EvmRms<12.5%.64QAM信號(hào)的EvmRms<8%，起碼應(yīng)該在這個(gè)范圍內(nèi)設(shè)置不同的EVM值。正如某卡尺的量程是10厘米，而只使長度0.1厘米的量塊去校準(zhǔn)卡尺，是不夠的。我國研究人員已經(jīng)在相關(guān)文獻(xiàn)中指出了類似問題。然而，當(dāng)前數(shù)字調(diào)制誤差參量的校準(zhǔn)方法卻是不對誤差參量進(jìn)行設(shè)置，這是脫離實(shí)用要求的。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提出一種基于波形設(shè)計(jì)的數(shù)字調(diào)制誤差參量計(jì)量方法與系統(tǒng)。

該方法包括以下步驟：a、實(shí)現(xiàn)有限長度數(shù)字調(diào)制信號(hào)基帶波形首尾連續(xù)的步驟；b、基于誤差符號(hào)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制誤差的設(shè)置的步驟；c、形成完整誤差符號(hào)幀的步驟。

其中，步驟a指在矢量調(diào)制信號(hào)發(fā)生器的硬件架構(gòu)下，設(shè)計(jì)一個(gè)有限持續(xù)時(shí)間的IQ基帶波形，然后導(dǎo)入信號(hào)發(fā)生器的基帶部分，信號(hào)發(fā)生器將以循環(huán)播放的方式將該有限持續(xù)時(shí)間的基帶波形進(jìn)行首尾連接，從而實(shí)現(xiàn)有限長度數(shù)字調(diào)制信號(hào)基帶波形首尾連續(xù)。進(jìn)一步地，實(shí)現(xiàn)步驟a，可以包括以下三種方式：

（一）步驟a包括如下步驟：

步驟1：構(gòu)造符號(hào)序列，基帶濾波器的時(shí)域脈沖截?cái)嚅L度為L個(gè)符號(hào)周期，構(gòu)造未濾波符號(hào)序列的前L個(gè)符號(hào)和序列的后L個(gè)符號(hào)構(gòu)成對稱關(guān)系；

步驟2：預(yù)處理，依據(jù)設(shè)定的基帶波形采樣率和基帶符號(hào)速率，將未濾波的IQ符號(hào)序列和基帶濾波器沖擊響應(yīng)波形進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?nèi)插處理，使兩個(gè)波形對應(yīng)的時(shí)域采樣間隔相等；

步驟3：時(shí)域卷積，將步驟2預(yù)處理后的兩個(gè)數(shù)值序列做時(shí)域卷積，參與卷積的IQ符號(hào)序列的采樣點(diǎn)數(shù)是N，而相應(yīng)的基帶濾波器沖擊響應(yīng)波形采樣點(diǎn)數(shù)是G，卷積結(jié)果的點(diǎn)數(shù)是N+G-1；

步驟4：截取，對步驟3的卷積結(jié)果進(jìn)行截取，截取最中段的N個(gè)數(shù)值點(diǎn)，截取結(jié)果是所需基帶波形數(shù)值序列，該序列具有首尾連續(xù)的特性。

（二）步驟a包括如下步驟：

步驟1：預(yù)處理，依據(jù)設(shè)定的基帶波形采樣率和基帶符號(hào)速率，將未濾波的IQ符號(hào)序列和基帶濾波器沖擊響應(yīng)波形進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?nèi)插處理和零值填充，使兩個(gè)波形對應(yīng)的時(shí)域采樣間隔相等，且點(diǎn)數(shù)相等均為N；

步驟2：快速傅里葉變換，將步驟1預(yù)處理后的兩個(gè)數(shù)值序列分別做N點(diǎn)的快速傅里葉變換，形成兩個(gè)新的N‘點(diǎn)的序列：Xk1和Xk2，然后對Xk1和Xk2執(zhí)行對應(yīng)元素順序逐個(gè)相乘的運(yùn)算，其結(jié)果Yk也是一個(gè)N點(diǎn)的數(shù)值序列；