通过误差向量分析优化接收机性能

测给定接收机的BER性能。例如，如果对于未编码的256QAM调制方式，测得EVM为3%，那么预测SER应该为600ppm。换句话说，平均每10,000个符号序列中预期会有6个错误符号，相应在1百万位序列中有75位误码，即BER为7.5×10-5。align="right" BORDER=0 >

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    图2：AD8348正交解调器与AD8362 TruPwr检测器相结合，提供高精度中频到基带接收机子系统的自动电平控制。

    设计工程师利用图1a和1b中的数据以及适当的VSA可以实时优化性能。在观察EVM性能的同时，滤波器选择、中间级匹配电路和转换增益等参数都可以进行调整，使设计工程师能够快速优化他们的信号链路。下面的例子通过用误码向量分析方法定量地分析一个接收机子系统性能，证明这种方法的优势。

    实际的测量与应用

    图2给出了正交解调器和高精度有效值功率检测器，它们构成一种闭环自动电平控制(ALC)中频(IF)到基带接收机子系统。AD8348提供50MHz～1GHz的高精度正交解调，本地振荡器(LO)频率为期望载波的两倍，内置LO分频器允许采用采用LO，这样可以缓解全双工收发机存在的LO频率牵引(LO-pulling)问题。在本例中，IF输入频率为190MHz，采用了一个－10dBm@380MHz的LO驱动电路。集成的前端可变增益放大器(VGA)由一个电阻式可变衰减器和高截取点(intercept-point)后置放大器组成，用于提供可变转换增益，同时保持恒定的无杂散动态范围。AD8362是高精度射频(RF)功率测量器件，能够测量从任意低频到2.7 GHz范围内的信号功率有效值。AD8362对不同波峰因数波形不敏感，因此是测量数字调制信号功率真实有效值的理想解决方案。

    图2所示电路用于测量I通道基带信号的功率有效值。假设I向量和Q向量都是伪随机的，这一假设对于大多数数字调制方式都是合理的，那么可以任意选择I通道或Q通道检测。内部误差放大器通过测量基带功率有效值，生成一个控制信号用于驱动正交解调器的增益控制端口。通过闭环形式自适应地调节解调器的转换增益，以保持恒定的基带有效功率电平，与波形无关。通过对VSET引脚采用适当的设定点控制电压来设置输出电平。误差向量分析用于找出最佳ALC输出设定值，并确定适合256QAM 1Msps数字调制的滤波器。

    解调器为低通滤波器应用提供一个单端接口。在I和Q通道都使用4阶贝塞尔(Bessel)滤波器，以使宽带噪声最小化，并帮助滤除无用的邻频信号。选用贝塞尔滤波器是因为它有很低的群延时特性，这对于保证低的码间串扰是必需的。最初曾测试过巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器，但是由于它们的通带群延时较大，导致EVM性能变坏。采用经典的方法很难测量出不同滤波器选择造成的接收机性能的细微差异。VSA可以快速测量性能，从而可以在短时间内优化滤波器网络。

    使用Rohde&Schwarz公司的FSQ8向量信号分析仪测量基带EVM。在观察EVM的同时，可以调节设定点控制电压以确定最佳设置。如图3所示，选择合适的设定点电压在大于40dB的输入范围内可使EVM优于2%。解调器的可变转换增益允许接收机设计在比固定增益解调器宽的动态范围内具有最佳的BER特性。align="right" BORDER=0 >

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    图3：符号率为1Msps、256QAM条件下误差向量幅度(EVM)与输入功率关系曲线。

    通过测量期望输入信号范围内的EVM值，可以很容易地估算出SER性能。将测量到的EVM数据与图1曲线结合使用，可以预测接收机的动态性能。对于256QAM调制，EVM必须优于2%左右以保证SER小于10-6。对IF到基带接收机子系统的测量结果表明，在SER恶化到不能接受的程度之前，接收机允许输入功率变化范围超过40dB。对于信号链优化和动态性能预测，EVM分析是一个有效的工具。

    参考文献：

    "Digital Communications, 2nd Edition", John G. Proakis, McGraw-Hill Inc. 1989

    "Universal Mobile Telecommunications System (UMTS); UTRA (BS) FDD; Radio transmission and reception (3GPP TS 25.104 version 4.7.0 Release 4)", ETSI TS