卫星测试科普(七):宽带信号分析揭秘:挑战EVM“指标之王”

EVM:信号质量的晴雨表

在卫星载荷测试和通信测试领域,EVM(误差矢量幅度)作为衡量信号质量的关键指标,被誉为“指标之王”。卫星通信具有传输距离远、覆盖范围广等特点同时也面临复杂的信道环境和严峻的传输挑战。载荷研发阶段更要做各种数字调制,如QPSK 15QAM 32QAM APSK,这些都要去测EVM值。此外,为了验证发射机产生的波形是否足够精确,以使接收机达到指定的接收性能,更离不开对EVM值的洞察。

EVM:Error Vector Magnitude 的缩写,中文意思就是误差矢量幅度。

EVM能够直接表示无线系统信号的质量,在数字调制里面非常有用。在现在的各种无线系统里面,EVM都是一个非常重要的指标。

在星座图中,任何一个符号都有其对应的理想位置,也即有确定的幅度及相位。但在实际信号中,总是会存在误差。

误差主要分为两种,分别是幅度误差(Magnitude Error),以及相位误差(Phase Error)。幅度误差反应信号幅值的大与小,相位误差反应信号的超前与滞后。

在实际应用,可以用一个连接理想信号和实际信号的向量,把幅度误差和相位误差统一表示出来。这个向量就叫“误差向量(Error Vector)”。

在实际应用中,实际信号和理想信号之间的距离更能反应信号质量的好坏,而不是两个信号之间的角度差。所以会单独把误差向量的幅度(Magnitude)提取出来分析。这个幅度就是误差向量幅度,英文名称为Error Vector Magnitude,简称EVM。

EVM测试的利器:PSA5000A

PSA5000A 是玖锦科技自主研发的一款高性能的矢量信号分析仪。具有优良的测量动态范围、分析带宽、相位噪声、幅度精度和测试速度;具备高灵敏度的频谱分析、矢量信号分析、实时频谱分析、模拟解调分析、脉冲分析、1Q分析、噪声系数测量、相位噪声测量、瞬态信号分析、多载波群时延测量、5G NR 分析、LTE 解调分析等多种测试功能;具有可选的测试功能和出色的硬件可扩展性。其最大分析带宽可高达 1.2 GHz,满足 5G、雷达、国防、民用等领域的测试需求。

玖锦科技墨子系列·矢量信号分析仪以其强大的信号捕获、分析和处理能力,在EVM测试中发挥着不可替代的作用。它能够捕获信号的相位和幅度信息,并基于快速傅里叶变换(FFT)的深度处理,从而生成精确的EVM测量结果。 比如要验证卫星集成和在轨运行时链路的质量,就必须进行BER(误码率)和调制准确度的测量。在描述卫星通信下行链路信号的EVM时,这个测试就能帮助工程师对导致接收机产生比特误码的调制或放大失真进行故障诊断。

除了测量EVM,PSA6000A、PSA5000A还具备多载波群时延测量功能(搭配信号发生器能够快速测量卫星变频器、转发器等组件的绝对群时延和相对群时延。信号发生器发射多载波连续波信号作为激励信号,PSA5000矢量信号分析仪接收信号并采样进行分析。)、噪声功率比测量功能(帮助衡量当多个信道被占用时,闲置信道受影响的程度,PSA5000A能够对同时最多25个陷波进行自动化测量。)

矢量信号分析仪PSA5000A在卫星测试中不可或缺,不仅精准测量EVM,更助力卫星通信链路优化与故障排查,是卫星通信系统性能验证与优化的利器。

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