[發(fā)明專利]一種適用于EVM測量的定時誤差矯正方法

有效

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• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112260702B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何旭;韓吉祥
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04;H04L27/26
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種適用于EVM測量的定時誤差矯正方法。該方法首先選擇多倍上采樣數(shù)據(jù)中的最優(yōu)一路判決數(shù)據(jù)。隨后通過對已知數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插和分段處理，以最小均方誤差為準(zhǔn)則求得計(jì)算EVM所需的最優(yōu)參考數(shù)據(jù)。該方法對參考數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，從而保留了原始的測試數(shù)據(jù)及其特征。充分利用了已知數(shù)據(jù)補(bǔ)償定時偏差引起的采樣位置不準(zhǔn)的問題，精確度優(yōu)良的同時是一種適合軟件實(shí)現(xiàn)的無環(huán)路反饋結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種適用于EVM測量的定時誤差矯正方法。

背景技術(shù)

誤差矢量幅度(Error Vector Magnitude，EVM)是在一個給定時刻的理想信號與實(shí)際發(fā)射信號的向量差，可以直觀反映通信質(zhì)量與發(fā)射機(jī)性能的好壞，是一種表征系統(tǒng)調(diào)制質(zhì)量的參數(shù)，其定義是信號星座圖上測量信號與理想信號之間的矢量誤差功率和實(shí)際信號功率之間的比值。該參數(shù)對一套通信系統(tǒng)的射頻器件的選擇，基帶鏈路性能的評判和問題診斷具有相當(dāng)重要的意義。

采樣定時誤差是指收發(fā)端采樣時鐘由于不同源等原因存在一定的時鐘頻率偏差，或者由于傳輸延遲等其他原因，導(dǎo)致模數(shù)轉(zhuǎn)換器對波形的采樣沒有采到最佳位置，從而引起信噪比降低甚至產(chǎn)生誤碼。利用非最佳采樣點(diǎn)進(jìn)行EVM測量，會嚴(yán)重影響EVM測量精度。而EVM計(jì)算工具一般也是基于軟件無線電思想，在軟件上對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，避免調(diào)整硬件結(jié)構(gòu)，以保證工具的靈活性和通用性。傳統(tǒng)的定時偏差矯正則是通過盲估計(jì)算法，采用閉環(huán)反饋的方式逐步調(diào)整插值位置輸出最佳采樣點(diǎn)，這樣的結(jié)構(gòu)屬于非數(shù)據(jù)輔助方案，缺點(diǎn)環(huán)路收斂消耗大量的采樣數(shù)據(jù)，針對不同的調(diào)制方式采用的算法會導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果有所差異，不利于軟件實(shí)現(xiàn)，并且精度在數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)固定的情況下難以得到保證，采用這樣的結(jié)構(gòu)計(jì)算得到EVM值反映的就不僅僅是涵蓋硬件電路的實(shí)際性能，還包含了本身的算法特性造成的誤差，不利于對系統(tǒng)硬件與射頻器件的準(zhǔn)確評估。另一個缺點(diǎn)是傳統(tǒng)的內(nèi)插處理方法矯正定時偏移量，是對采樣點(diǎn)進(jìn)行內(nèi)插，一定程度上破壞了采樣數(shù)據(jù)原有的特性。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種適用于EVM測量的定時誤差矯正方法，利用已知的數(shù)據(jù)信息，對已知的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行內(nèi)插，改動計(jì)算EVM所使用的參考數(shù)據(jù)。對采樣數(shù)據(jù)僅以過采樣倍數(shù)抽取選擇一路最佳采樣數(shù)據(jù)，從而保留了采樣數(shù)據(jù)原有的特性。通過對插值后的參考波形擇取最優(yōu)的一路參考波形來提高EVM的計(jì)算精度。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種適用于EVM測量的定時誤差矯正方法，其特征在于：

利用通信鏈路中的發(fā)送通道，將收發(fā)雙方約定的發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送出去，然后在接收端經(jīng)過下變頻等處理以后，使用ADC對波形進(jìn)行采樣，采樣可以是基帶信號也可是中頻信號。立足于已知的數(shù)據(jù)和采樣數(shù)據(jù)已經(jīng)對齊的情況下，且矯正了載波同步的基礎(chǔ)上。利用約定本地已知數(shù)據(jù)，擇取最優(yōu)的一路采樣點(diǎn)作為測試采樣數(shù)據(jù)，隨后對本地已知數(shù)據(jù)做內(nèi)插處理，采用分段的方法，每段擇取與最優(yōu)采樣數(shù)據(jù)吻合度最高一路已知數(shù)據(jù)作為最優(yōu)參考數(shù)據(jù)，隨后將各段拼在一起生成參考信號，與最優(yōu)采樣數(shù)據(jù)一同帶入EVM計(jì)算公式，從而實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的EVM測量。

進(jìn)一步的：適用于硬件發(fā)送的已知數(shù)據(jù)波形的產(chǎn)生步驟為：1、產(chǎn)生均勻分布的隨機(jī)數(shù)；2、對數(shù)據(jù)進(jìn)行星座映射，映射方式可變；3、擇取要求的成型濾波器類型與參數(shù)，對映射數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波；4、對濾波后的波形以幅度最大點(diǎn)進(jìn)行歸一化；5、依據(jù)實(shí)際硬件系統(tǒng)擇取不同的精度進(jìn)行二進(jìn)制量化，完成已知波形的產(chǎn)生。

進(jìn)一步的：最優(yōu)的一路采樣點(diǎn)的含義是：接收數(shù)據(jù)是N倍過采樣的數(shù)據(jù)，將其等間隔抽取分為N路，分別與本地已知星座映射的符號計(jì)算均方誤差，均方誤差最小的一路數(shù)據(jù)則是這N路數(shù)據(jù)中最優(yōu)的一路采樣點(diǎn)。

進(jìn)一步的：對本地已知數(shù)據(jù)做內(nèi)插，是對星座映射之后經(jīng)過等效收發(fā)濾波器的數(shù)據(jù)的N倍過采樣理想波形數(shù)據(jù)做K倍內(nèi)插，改變的是EVM計(jì)算所需要使用的參考信號的值而非采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)。