[發明專利]一種EVM相位估計與補償方法

有效

• 申請號: 201410089104.4
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103873416B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 郝金光;程能杰;裴文江;金海忠
• 申請（專利權）人: 南京軟儀測試技術有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 朱小兵

技術領域

本發明涉及無線通信領域，尤其涉及一種EVM相位估計與補償方法。

背景技術

EVM表示理想無誤差基準信號與實際發射信號的向量差，用來綜合衡量系統的調制質量。在通信系統如TD、LTE中，數字信號的頻帶傳輸是發送端物理層的基帶信號先經過正交調制，然后通過無線通信信道傳輸到接收端，再在接收端進行相應解調后恢復出原始的基帶信號。在這個過程中，調制器產生的調制誤差、射頻器件質量和鎖相環噪聲、熱噪聲以及調制器設計等都會使調制信號產生誤差，故EVM值測量在通信系統設計中非常重要。

隨著通信系統容量的增加，各種通信系統共存和無線信道非線性特性，不同無線通信系統間和系統內各信道之間的干擾問題越來越突出。理論上，系統需要發送端發射的調制信號功率集中在頻帶內，但是這種理想的狀況是不可能達到的，為避免各系統間的干擾，保證系統正常工作，所以希望調制信號功率盡可能的集中在頻帶中并且具有快速滾降的特征。同時需要接收端具有抑制干擾的能力和較高的靈敏度。發射信號調制質量的好壞直接影響接收端的解調性能，需要對信號調制質量進行準確評估。調制質量包括：載波頻率誤差、調制幅度誤差以及相位噪聲。在接收端，需要測量接收機在各種誤差和干擾存在時的接收靈敏度。EVM的測量值很好地在整體上反映了通信系統的這些性能。

用誤差矢量幅度(EVM)來表示信號調制質量。EVM的直接原因是接收端調制信號的相位誤差和幅度誤差。測量過程中將會考慮信道配置的具體情況，分別對各個物理信道的信號調制質量進行分析。影響OFDM符號調制信號質量的因素包括子載波之間的正交性、符號同步和采樣同步，子載波問的正交性是OFDM系統得以實現的前提，所以在EVM測量中需要全面考察子載波間的正交性。子載波正交特性使OFDM系統不可避免的會存在符號同步誤差和采樣同步誤差，為更準確的反應調制性能，對接收到信號進行優化是EVM測量的主要任務之一。EVM的產生一方面是由于射頻器本地振蕩器(Local?oscillator，LO)存在本振泄漏、相位噪聲及功放非線性失真，另一方面是由于算法性能差異(包括信道估計、信號檢測等)出現誤差導致。本振泄漏是由于調制器兩路不平衡使功率利用率下降，主要體現在調制星座圖出現IQ偏移，這種IQ偏移的物理意義是本振泄漏功率與調制信號功率比。本振相位噪聲會導致相位誤差，而不會影響調制信號幅度，體現了本地震蕩器的短期穩定度。功放非線性失真是由于放大器幅相轉移特性引起，隨著輸入信號功率增加，功放性能惡化程度將會顯著增加，明顯影響EVM測量結果。影響EVM測量結果的因素并不是單一的，硬件方面除了實際鏈路系統的非理想因素之外，同時還受到本振電平功率、發射功率的影響。EVM值也可以體現一些算法性能的優劣。為保證通信系統數據的高速高效傳輸，應充分重視EVM測量方法的選取，保證測量結果能充分反映系統特性。

現有的技術方案通常只利用對應的接收到的導頻序列與已知序列對相位進行估計，然后通過各種擬合的方法進行對其他子載波數據進行相位補償，由于在EVM測量的過程中，其各子載波間的相位偏差隨機性很大，因此根據如上方法進行相位補償也存在著較大的誤差，影響EVM的測量精度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術的缺陷，提供一種能夠提高EVM測量精度的EVM相位估計與補償方法。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種EVM相位估計與補償方法，包含以下步驟：

步驟1），采用OFDM系統，在時域中，經過去除循環前綴和FFT變換，將數據由時域轉換到頻域，并在頻域中根據所接收的導頻位數據以及已知該符號的導頻位數據，通過式（1）對第k個OFDM符號中相位進行估計，得到其對應的估計補償相位α_q：