专利名称：一种测量td-lte终端矢量幅度误差的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于TD-LTE终端测试领域，涉及一种测量TD-LTE终端矢量幅度误差的方法和装置。
背景技术：
在进行TD-LTE (Time Division-Long Term Evolution,时分-长期演进)系统上 行传送数据的过程当中，终端根据不同的信道和带宽分配条件，采用不同的调制方式，特别在上行共享信道传输过程中采用多种数字调制方式，包括QPSK (Quadrature Phase ShiftKeying,正交相移键控)、16QAM( 16Quadrature Amplitude Modulation, 16-正交幅度调制)以及64QAM (64Quadrature Amplitude Modulation,64-正交幅度调制)。这些都是非恒定包络调制方式，由于理想调制波形与实际测得的调制波形在幅度上存在误差，相位误差和频偏已经不能准确地反映终端设备的调制精度。因此，需要一种能够准确衡量信号幅度偏差的指标，反映信号的损伤程度，于是将矢量幅度误差EVM(Error Vector Magnitude,误差矢量幅度)指标作为衡量TD-LTE终端调制质量一项重要指标。在实际的测量过程中，由于IQ信号幅度不平衡、正交调制器相位误差以及载波泄露等因素的存在，导致EVM计算存在很大的偏差。特别是在终端测试仪器中模拟多普勒频移信道环境下，使得信号存在很大的频率漂移，从而使接收的测量信号存在相位漂移，导致EVM的计算结果不够准确。因此在进行EVM测量之前准确地消除频偏影响是测试EVM的关键。目前消除频偏的方法都是在FFT (Fast Fourier Transform,快速傅里叶变换)之前利用一个 SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access,单载波-频分多址)符号的循环前缀和该符号的最后一部分样点做相关估计得到每一个符号的频偏，这样对每一个SC-FDMA符号就要计算N (N为FFT点数)个频偏因子并对其进行频偏补偿。而实际分配给某一个终端的并非是满带宽的，这样的计算必然产生一定量的无效数据，且计算得到的频偏不够精确。目前对于参考信号的产生方法，是将采样信号进行解调、译码等处理后，再重新进行调制来得到的，其处理过程耗时相当长，难以满足对实时信号的测量的要求。综上所述，现有的TD-LTE终端测试仪器中缺少一种简单且精确的EVM测量方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种测量TD-LTE终端矢量幅度误差的方法和装置，采用该方法和装置能够在具备高精确度的矢量幅度误差值的同时保证较高的算法效率。为达到上述目的，本发明提供如下技术方案—种测量TD-LTE终端矢量幅度误差的方法，其步骤为步骤一将解调前端模块输出的复值序列作为采样符号序列，对其进行硬判决，找到距离每个采样符号最近的星座点，作为该采样符合的参考符号；步骤二 分别求出各采样符号和对应的参考符号的相位角，并求相位角差，估计各采样符号的频偏因子；步骤三对各采样符号进行频偏补偿；步骤四将频偏补偿后的修正符号与参考符号相减得到该采样符号的矢量幅度误差，进而求得所有符号的EVM值。进一步，步骤一中所述硬判决过程采用区间划分法，将相邻两个星座点的中间值作为区间划分值md,将第i个采样符号Sample_symb (i)与区间划分值md进行比较,从而找到距离该符号最近的星座点符号作为参考符号Reference_symb (i)。进一步，采用以下公式求取步骤二中所述的频偏因子Δ f(i) = angle(Sample_symb(i))-angle(Reference_symb(i)),其中 Sample_symb(i)表示第i个采样符号，Reference_symb (i)表示其参考符号，angle O表示求相位角，求相位角以调用现有的反正切函数的方式进行。进一步，步骤三中对各采样符号进行频偏补偿根据以下公式进行Revise_symb (i) = Sample_symb (i) *exp (_j* Δ f (i))，其中 Sample_symb (i)表不第i个采样符号，ReViSe_Symb(i)为经过修正后的该采样符号，Af (i)为频偏因子；进而Revise_symb(i) = Sample_symb⑴*[cos(Δf(i))-sin(Δf(i))]。进一步，采用以下公式求得所有符号的EVM值
权利要求
1.一种测量TD-LTE终端矢量幅度误差的方法，其特征在于包括以下步骤 步骤一将解调前端模块输出的复值序列作为采样符号序列，对其进行硬判决，找到距离每个采样符号最近的星座点，作为该采样符合的参考符号； 步骤二 分别求出各采样符号和对应的参考符号的相位角，并求相位角差，估计各采样符号的频偏因子； 步骤三对各采样符号进行频偏补偿； 步骤四将频偏补偿后的修正符号与参考符号相减得到该采样符号的矢量幅度误差，进而求得所有符号的EVM值。
2.根据权利要求I所述的测量TD-LTE终端矢量幅度误差的方法，其特征在于步骤一 中所述硬判决过程采用区间划分法，将相邻两个星座点的中间值作为区间划分值md，将第i个采样符号Sample_Symb⑴与区间划分值md进行比较，从而找到距离该符号最近的星座点符号作为参考符号Reference_symb (i)。
3.根据权利要求I所述的测量TD-LTE终端矢量幅度误差的方法，其特征在于采用以下公式求取步骤二中所述的频偏因子 Δ f (i) = angle(Sample_symb(i))-angle(Reference_symb(i)), 其中 Sample_symb(i)表示第i个采样符号，Reference_symb (i)表示其参考符号，angle O表示求相位角，求相位角以调用现有的反正切函数的方式进行。
4.根据权利要求I所述的测量TD-LTE终端矢量幅度误差的方法，其特征在于步骤三中对各采样符号进行频偏补偿根据以下公式进行Revise_symb (i) = Sample_symb (i) *exp (_j* Δ f (i))，其中 Sample_symb (i)表不第 i个采样符号，ReviSe_Symb(i)为经过修正后的该采样符号，Af (i)为频偏因子；进一步的Revise_symb (i) = Sample_symb ⑴ * [cos ( Δ f ⑴)-sin ( Δ f ⑴)]。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的测量TD-LTE终端矢量幅度误差的方法，其特征在于采用以下公式求得所有符号的EVM值 ，的该米样符号，Reference_symb (i)表不其参考符号，Ptl为参考信号的平均功率，设置为I ;M表示测量窗口大小，即复值序列长度，与分配给该用户设备的上行带宽、测量的信道类型以及循环前缀类型有关为一个时隙除去参考信号占用的SC-FDMA数目，Revisesymb(i)为经过修正的采样符号，Reference_symb (i)为参考符号。
6.一种测量TD-LTE终端矢量幅度误差的装置，其特征在于包括硬判决模块、频偏因子计算模块、频偏补偿模块和EVM计算模块； 所述硬判决模块用于对采样符号序列进行硬判决，找到距离每个采样符号最近的星座点，作为该采样符合的参考符号； 所述频偏因子计算模块根据采样符号和参考符号计算出信号传输过程中所产生的频偏因子； 所述频偏补偿模块利用频偏因子补偿由于信号的频偏误差而导致的EVM计算误差，得到修正后的采样符号； 所述EVM计算模块利用修正后的采样符号计算测量窗口内的矢量幅度误差值。
7.根据权利要求6所述的测量TD-LTE终端矢量幅度误差的装置，其特征在于硬判决模块采用区间划分法，将相邻两个星座点的中间值作为区间划分值md，将第i个采样符号Sample_symb⑴与区间划分值md进行比较，从而找到距离该符号最近的星座点符号作为参考符号 Reference_symb (i)。
8.根据权利要求6所述的测量TD-LTE终端矢量幅度误差的装置，其特征在于频偏因子计算模块通过计算采样符号和参考符号的相位角差得到频偏因子，其计算公式为Δ f (i) = angle (Sample_symb(i))-angle(Reference_symb(i)), 其中 Sample_symb(i)表示第i个采样符号，Reference_symb (i)表示其参考符号，angle O表示求相位角，求相位角以调用现有的反正切函数的方式进行。
9.根据权利要求6所述的测量TD-LTE终端矢量幅度误差的装置，其特征在于频偏补偿模块根据以下公式进行频偏补偿Revise_symb (i) = Sample_symb (i) *exp (_j* Δ f (i))，其中 Sample_symb (i)表不第 i个采样符号，ReviSe_Symb(i)为经过修正后的该采样符号，Af (i)为频偏因子；进一步的Revise_symb (i) = Sample_symb (i) * [cos ( Δ f (i)) -sin ( Δ f ⑴)]。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的测量TD-LTE终端矢量幅度误差的装置，其特征在于 EVM计算模块根据修正后的采样符号计算矢量幅度误差值，其计算公式为
全文摘要
本发明公开了一种测量TD-LTE终端矢量幅度误差的方法及装置，属于TD-LTE终端测试领域。所述测量TD-LTE终端矢量幅度误差的方法包括步骤一对采样符号进行硬判决，找到其对应的参考符号；步骤二分别求出该采样符号和对应的参考符号的相位角和相角差，估计该符号的频偏；步骤三对采样符号进行频偏补偿；步骤四利用修正后的采样符号和参考符号得到矢量幅度误差；所述测量TD-LTE终端矢量幅度误差的装置包括硬判决模块、频偏因子计算模块、频偏补偿模块和EVM计算模块；采样本发明所述的方法和装置能够极大地减少算法复杂度和硬件资源的占用，且本发明的硬判决过程不依赖于任何一种信号解调方法，对QPSK/16QAM/64QAM调制情况下都适用。
文档编号H04L25/02GK102970259SQ20121055227
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者王丹, 彭德义, 李小文, 陈发堂, 王华华, 刘宇 申请人:重庆邮电大学