EVM測(cè)試中匹配濾波器的選擇方法研究

沈小青, 余清華, 楊 洋, 邱 斌, 夏 偉

(中國(guó)衛(wèi)星海上測(cè)控部,江蘇 江陰 214431)

1 引 言

在數(shù)字通信系統(tǒng)中,由于發(fā)射機(jī)和信道的濾波作用,接收序列存在著碼間串?dāng)_,接收濾波器的目標(biāo)是在無(wú)碼間串?dāng)_的前提下,恢復(fù)具有最大信噪比的基帶脈沖,能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的最佳接收濾波器稱(chēng)為匹配濾波器或相關(guān)器。在進(jìn)行誤差矢量幅度(error vector magnitude, EVM)測(cè)量時(shí),需要在矢量信號(hào)分析儀上設(shè)置與發(fā)射機(jī)或者信號(hào)源的濾波器類(lèi)型相對(duì)應(yīng)的匹配濾波器才能準(zhǔn)確評(píng)估其數(shù)字調(diào)制性能,如果設(shè)置不一致,則會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)不同程度的偏離。然而,可能存在被測(cè)設(shè)備的濾波器不明確或者是自定義濾波器的情況,如一些基帶設(shè)備,此時(shí),測(cè)量將無(wú)法進(jìn)行。本文將以匹配濾波器的理論為基礎(chǔ),利用匹配濾波器與EVM測(cè)量之間的關(guān)系[1,2],研究匹配濾波器的快速定位的方法,為一些特殊場(chǎng)合的EVM測(cè)量提供有效的解決方案。

2 匹配濾波器與誤碼率、EVM的關(guān)系

設(shè)線性濾波器的傳輸函數(shù)為H(f),濾波器輸入x(t)為信號(hào)與噪聲的疊加,即:

x(t)=s(t)+n(t)

(1)

y(t)=s0(t)+n0(t)

(2)

在t=t0時(shí)刻,有:

(3)

這時(shí)輸出的噪聲功率電平N0為:

(4)

則線性濾波器在t0時(shí)刻的信噪比為:

(5)

尋求r0最大的線性濾波器,在數(shù)字上歸結(jié)為求使式(5)達(dá)到最佳的H(f)。這個(gè)問(wèn)題可以用施瓦茨不等式解決,施瓦茨不等式為:

(6)

當(dāng)且僅當(dāng)A(f)=KB*(f)時(shí),等號(hào)成立。B*(f)是B(f)的共軛復(fù)數(shù),K為常數(shù),則有:

(7)

(8)

這時(shí)H(f)=KS*(f)e-j2 π ft0,式中S*(f)與S(f)為復(fù)共軛。也就是說(shuō)線性濾波器的傳輸特性與信號(hào)頻譜復(fù)共軛相一致,因此被稱(chēng)為匹配濾波器。

匹配濾波器是指輸出信噪比最大的線性濾波器。……