VSA计量研究：EVM指标与QPSK信号分析

"矢量信号分析仪计量中的EVM指标研究" 在现代通信系统中，矢量信号分析仪（VSA）扮演着至关重要的角色，它用于分析和评估各种调制信号的质量。误差矢量幅度（Error Vector Magnitude，EVM）是衡量VSA性能的关键参数，反映了信号解调后的误差程度。EVM的准确度直接影响到通信系统的效率和可靠性。本研究以四相相移键控（QPSK）信号为例，深入探讨EVM的计算和影响因素。 首先，EVM的计算涉及到VSA的模拟和数字两大部分。模拟部分包括变频器、滤波器和放大器，而数字部分则基于数字处理芯片和相关算法。在数字模块中，中频信号经过采样量化，生成的数字信号通过判决生成码字序列，随后计算EVM。EVM是实际抽样信号矢量与理想参考信号矢量之间的差值，通常由参考信号的幅度和相位误差决定。 公式(1)给出了传统上用于计算参考信号幅度的方法，其中[pic]表示第i个码片的抽样值。然而，当考虑幅度和相位误差[pic]和[pic]时（如图2所示），EVM与参考信号幅度有直接关系。理想情况下，应选择参考信号幅度使得[pic]最小，但这并非总是最优解。 研究进一步揭示，VSA输出的EVM实际上是N个码片EVM的均方根值，如公式(3)所示。由于[pic]不可变，因此优化的目标在于找到最佳的[pic]，如公式(4)所示。为了实现这一目标，研究人员提出了一个新的函数[pic]，以寻找使EVM最小化的参考信号幅度算法。 该报告的实验部分利用了PSA频谱分析仪（带有VSA选件）和SMU200矢量信号源，通过实际操作验证理论模型，并分析不同参考信号幅度下的EVM表现。这为理解和改进VSA的性能提供了实验依据，也为未来制定VSA的校准和鉴定规程奠定了基础。 总体来说，EVM是评价VSA性能的关键指标，其计算涉及复杂的信号处理和优化算法。本研究不仅深化了对EVM计算原理的理解，还推动了VSA计量技术的发展，有助于提升通信系统的整体性能。随着5G和其他高级通信技术的快速发展，EVM的精确测量和分析将变得更为重要，这将促进通信设备的制造和维护达到更高水平的精度和一致性。