9.5.2　EVM指标

误差矢量幅度(Error Vector Magnitude，EVM)是数字通信中使用最为广泛的一个调制质量指标。其示意图见图9-13。

图9-13　误差矢量示意图

1)误差矢量定义

误差矢量是指在给定时刻的理想无误差参考信号与实际测量信号之间的矢量差，是一个复参量，包含幅度和相位分量。

图中的R为参考信号，Z为实测信号，E为误差矢量，均是实际的变量。误差矢量是一个矢量，其原点为参考信号R的终端，如果以该点为基准建立一个与IQ复平面平行的I'Q'复平面，则在这个复平面内，误差矢量E的幅度为AE，相位为θE。

必须注意，图中的ΔA和ΔΦ分别是参考信号R与实测信号Z的幅度误差和相位误差。ΔA、ΔΦ与AE、θE不是一个概念。

设参考信号和实测信号的表达式如下

式中R为参考信号；Z实测信号。R和Z有直角坐标和极坐标两种表达方式。

则矢量误差E为

由此得到误差矢量E的幅度和相位为

因此误差矢量E可写为

而幅度误差和相位误差为

由此看出这两组参数是不一样的。

2)误差矢量幅度(EVM)定义

EVM定义为误差矢量E的平均功率的均方根值(rms)与参考信号R的平均功率的均方根值之比，并以百分比的形式表示。

式中PE为误差矢量E平均功率；PR为参考信号R的平均功率；N为在某一确定时刻参与计算的码元通道个数；k表示第k个通道。

EVM实际上表示的是实测波形与理想波形之间的偏差，它衡量的是信号总体调制质量，是所有码元的叠加。

3)PCDE(峰值码域误差)定义

CDE(Code Domain Error，码域误差)是指一个码元通道的平均误差功率与参考信号R的平均功率的比值，单位为dB。PCDE(Peak Code Domain Error，峰值码域误差)是指CDE中的最大值。

式中PE-k为第k个码元通道的平均误差功率。

CDE反映的是误差信号功率在各个码元通道分布的情况，而PCDE则反映了误差功率最大的那个码元通道的误差信号功率。