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載波泄露也會影響信號的EVM

射頻學堂 ? 來源:加油射頻工程師 ? 2023-07-09 10:35 ? 次閱讀

載波泄露,大概的意思是,在信號上不應該有本振信號的,但是你卻有了,是不小心泄露出來的。

當然泄露的路徑多種多樣,可能是基帶信號的直流偏移(DC offset),也可能是調制器端口之間的隔離度有限,也有可能是空間的某條耦合路徑~

那么,載波泄露會對EVM產生什么影響呢?

為了說明這個問題,先看一下基帶信號的直流偏移為啥會產生載波泄露。

假設基帶信號為:

ddd64fb4-1dee-11ee-962d-dac502259ad0.png

de031cba-1dee-11ee-962d-dac502259ad0.png

則經過上圖所示的正交調制器以后,得到如下的信號:

de3c6ff6-1dee-11ee-962d-dac502259ad0.png

式子右邊的紅框框里,就是載波泄露,也稱為載波饋通(CFT,carrier feed through).

上面這個式子呢,第一步,顯而易見,按照上圖的正交調制器的框圖,劃拉一下,就是這個等式。

但是,第二步是怎么來的?

dang~

推算步驟見下面。

de5c69dc-1dee-11ee-962d-dac502259ad0.png

不想看推導的,略過也行。

現在回到開頭提到的那個問題,載波泄露會對EVM產生什么影響呢?

如果I路和Q路的基帶信號有直流偏移,則在星座圖上會發生星座圖平移,如下圖所示。

deb22746-1dee-11ee-962d-dac502259ad0.png

那這個帶有直流偏移的I路和Q路基帶信號,經過理想調制,給到理想的解調器,解調出的星座圖,沒有懸念的,肯定也是上面這幅圖。

而,帶有直流偏移的I路和Q路基帶信號,經過理想調制器后,會產生載波泄露。

所以,可以認為,載波泄露會使得星座圖發生平移。

也許,會有這樣一個疑問哈!

那就是,你是直流偏移的I路和Q路基帶信號,經過調制后,產生的載波泄露,會產生星座圖平移。

那如果是別的途徑來的載波泄露,是不是也會?雖然我覺得也會,因為可以對公式倒推,這樣的話,從別的地方過來的載波泄露,也可以等價為基帶信號上的直流偏移。但是用ADS仿真看了一下,發現平移沒看到,反而旋轉了。大家再討論討論。

那么,怎么量化本振泄露對EVM的影響呢?

定義載波抑制Cs為載波泄露功率與信號傳輸功率的比值,如下圖所示。

dedd16c2-1dee-11ee-962d-dac502259ad0.png

其中,PCFT為載波泄露的功率,PTX為有用信號的功率。

而由于載波泄露導致的EVM惡化,可由下式進行計算【1】:

defb6a0a-1dee-11ee-962d-dac502259ad0.png

本來想用仿真來驗證一下理論的。但是沒成功,不知道是軟件問題,還是我的問題。

試了一下SystemVue,軟件并沒有給出想要的結果。星座圖沒有變化,EVM也沒有變化,但是從頻譜上看,確實是有一個很大的載波泄露,看基帶信號,確實也有直流疊加上去了,而且幅度還不小,不能忍!

df22ff02-1dee-11ee-962d-dac502259ad0.png

沒辦法,我又折回ADS,用以前仿接收機的那一套,試了一下,發現比SystemVue好一點,能看到本振泄露,也能看到星座圖上確實是有了偏移,這到是和理論能對上。但是EVM反而變小了,不能忍!

df775c78-1dee-11ee-962d-dac502259ad0.png

dfb304b2-1dee-11ee-962d-dac502259ad0.png

不知道matlab是個什么表現。本來很想試一下,奈何還完全不會!

參考文獻:

[1] RF System Design of Transceivers for Wireless Communication.pdf

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原文標題:載波泄露也會影響信號的EVM

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