CN115102646B - 一种基于ofdm系统的非理想接收机evm测试补偿装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于OFDM系统的非理想接收机EVM测试补偿装置及方法，所述方法包括：通过搭建理想数字端OFDM系统确定数字端SNR2‑EVM关系曲线图，然后在实际OFDM系统中测试得到EVMtest，以及计算第一信噪比SNR1,并根据数字端SNR2‑EVM关系曲线图，确定所述第一信噪比SNR1对应的EVM值EVMSNR，最后由EVM补偿模块根据所述EVMSNR和EVMtest计算补偿后的数字发射机EVM值EVMreal。所述装置和方法可以在实际OFDMT系统的数字接收机非理想化的情况下，较为准确的测量发射机的EVM，大大提升了测量数字发射机EVM的准确度。

Description

一种基于OFDM系统的非理想接收机EVM测试补偿装置及方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域,并且更具体地，涉及一种基于OFDM系统的非理想接收机EVM测试补偿装置及方法。
背景技术
误差向量幅度（Error Vector Magnitude，EVM）是在一个给定时刻，理想无误差基准信号与实际发射信号的向量差，能全面衡量调制信号的幅度误差和相位误差。EVM常作为发射机的设计指标，因此能够准确的对发射机的EVM测量非常重要。在实际OFDM系统中，EVM通常通过接收端恢复出发送端的调制信号，然后比较实际信号和理想信号的误差来衡量。
在无线通信系统中，数字基带信号通过上变频正交调制之后通过无线信道号进行传输，再在接收端通过正交下变频到数字基带之后进行解调。在此过程中，发射机和接收机都会引入多种噪声，同时也可能产生非线性失真。接收机的非理想性对EVM测量的准确性有很大影响。一方面是射频器件的非理想性，例如，本地振荡器存在本振泄露，相位噪声，功放的非线性失真，IQ失配等；另一方面是数字端的处理算法差异，包含同步，信道补偿，频偏补偿等算法的非理想性。
因此，需要一种技术，能够在接收机非理想性的情况下，可以对EVM进行准确测量。
发明内容
为了解决现有技术中OFDM系统的接收机非理想性导致的EVM测量不准确的问题，本发明提供一种基于OFDM系统的非理想接收机EVM测试补偿装置及方法。
根据本发明的一方面，本发明提供一种基于OFDM系统的非理想接收机EVM测试补偿装置，所述装置包括OFDM系统、SNR估计模块、EVM计算模块和EVM补偿模块，其中：
OFDM系统，用于生成第一子载波信号和第一噪声信号；
SNR估计模块，用于采集第一噪声信号功率和第一子载波信号功率，根据所述第一噪声信号功率和第一子载波信号功率计算第一信噪比SNR1,并根据预先确定的数字端SNR2-EVM关系曲线图，确定所述第一信噪比SNR1对应的理想EVM值EVMSNR；
EVM计算模块，用于根据第一子载波信号在第一星座图上的第一星座点，以及第一子载波信号在预先确定的第二星座图上距离最近的第二星座点计算测试EVM值EVMtest;
EVM补偿模块，用于根据所述理想EVM值EVMSNR和测试EVM值EVMtest计算补偿后的数字发射机实际EVM值EVMreal。
可选地，所述OFDM系统包括数字发射机、射频链路、数字接收机和加噪声模块，其中：
数字发射机，用于按照设置的额定值，以最大功率发送若干帧数据至数字接收机；
射频链路，用于在数字发射机和数字接收机之间传输数据；
数字接收机，用于接收数字发射机传输的数据后分解到若干个第一OFDM符号的第一子载波信号上，并根据若干个第一OFDM符号的第一子载波信号生成第一星座图，其中，每个第一OFDM符号包括至少一个第一子载波信号，所述第一星座图包括每个第一子载波信号的第一星座点，所述第一星座点由第一子载波信号在第一星座图上的横坐标值和纵坐标值确定；
加噪声模块，用于在数字发射机发送数据时生成第一噪声信号。
可选地，所述装置还包括：
参数设置模块，用于设置测试模式，其包括设置OFDM系统中数字发射机额定值，OFDM系统调制解调模式和工作频段；
参数确定模块，用于根据构造的理想数字端OFDM系统，通过在仿真平台搭建定点化收发系统仿真确定理想数字端OFDM系统在不同调制解调模式和工作频段下的第二星座图和数字端SNR2-EVM关系曲线，其中：
理想数字端OFDM系统包括数字发射机、数字接收机和加噪声模块，数字发射机和数字接收机通过射频线直接相连；
按照定点收发系统设置的数字发射机额定值，数字接收机调制解调模式和工作频段，数字发射机发送数据至数字接收机；
数字接收机将发送的数据分解到若干个第二OFDM符号的第二子载波信号上，并根据若干个第二OFDM符号的第二子载波信号生成第二星座图，以及根据采集的第二噪声功率和第二子载波信号功率计算第二信噪比SNR2和第二信噪比SNR2对应的EVM值，生成SNR2-EVM关系曲线图，其中，每个第二OFDM符号包括至少一个第二子载波信号，所述第二星座图包括每个第二子载波信号的第二星座点，所述第二星座点由第二子载波信号在第二星座图上的横坐标值和纵坐标值确定。
可选地，SNR估计模块根据所述第一噪声信号功率和第一子载波信号功率计算第一信噪比SNR1,其计算公式为：
SNR1= 10*log10(Ps1/Pn1)
式中，Ps1是第一子载波信号功率，Pn1是第一噪声信号功率。
可选地，EVM计算模块根据第一子载波信号在第一星座图上的第一星座点，以及第一子载波信号在预先确定的第二星座图上距离最近的第二星座点计算测试EVM值EVMtest，其计算公式为：
Figure 149487DEST_PATH_IMAGE002
Figure 332206DEST_PATH_IMAGE004
式中，I(i,j,k）和Q(i,j,k）分别表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第二星座图上的星座点横坐标和纵坐标，I0(i,j,k）和Q0(i,j,k）分别表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第一星座图上的星座点横坐标和纵坐标，△(i,j,k）表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第二星座图上的星座点和第一星座图上的星座点之间的欧氏距离；Nf表示数字发射机发送的数据包个数，Nsym表示设置的测试模式中第一OFDM符号总数，Nd表示每个第一OFDM符号的第一子载波信号的总数, P表示第二星座图中所有星座点的平均功率。
可选地，EVM补偿模块根据所述理想EVM值EVMSNR和测试EVM值EVMtest计算补偿后的数字发射机实际EVM值EVMreal，其计算公式为：
Figure 580785DEST_PATH_IMAGE006
式中，EVMSNR是根据计算确定的第一信噪比SNR1和预先确定的数字端SNR2-EVM关系曲线图确定的所述第一信噪比SNR1对应的理想EVM值。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种基于OFDM系统的非理想接收机EVM测试补偿方法，其特征在于，所述方法包括：
生成第一噪声信号和第一子载波信号；
采集第一噪声信号功率和第一子载波信号功率，根据所述第一噪声信号功率和第一子载波信号功率计算第一信噪比SNR1,并根据预先确定的数字端SNR2-EVM关系曲线图，确定所述第一信噪比SNR1对应的理想EVM值EVMSNR；
根据第一子载波信号在第一星座图上的第一星座点，以及第一子载波信号在预先确定的第二星座图上距离最近的第二星座点计算测试EVM值EVMtest;
根据所述理想EVM值EVMSNR和测试EVM值EVMtest计算补偿后的数字发射机实际EVM值EVMreal。
可选地，所述生成第一噪声信号和第一子载波信号包括：
生成若干帧数据和第一噪声信号，其中，所述若干帧数据由数据发射机按照设置的额定值，以最大功率发送至数据接收机；
将所述若干帧数据分解到若干个第一OFDM符号的第一子载波信号上，并根据若干个第一OFDM符号的第一子载波信号生成第一星座图，其中，每个第一OFDM符号包括至少一个第一子载波信号，所述第一星座图包括每个第一子载波信号的第一星座点，所述第一星座点由第一子载波信号在第一星座图上的横坐标值和纵坐标值确定。
可选地，所述方法还包括根据构造的理想数字端OFDM系统，通过在仿真平台搭建定点化收发系统仿真确定理想数字端OFDM系统在不同调制解调模式和工作频段下的第二星座图和数字端SNR2-EVM关系曲线，其中：
理想数字端OFDM系统包括数字发射机、数字接收机和加噪声模块，数字发射机和数字接收机通过射频线直接相连；
按照定点收发系统设置的数字发射机额定值，数字接收机调制解调模式和工作频段，数字发射机发送数据至数字接收机；
数字接收机将发送的数据分解到若干个第二OFDM符号的第二子载波信号上，并根据若干个第二OFDM符号的第二子载波信号生成第二星座图，以及根据采集的第二噪声功率和第二子载波信号功率计算第二信噪比SNR2和第二信噪比SNR2对应的EVM值，生成SNR2-EVM关系曲线图，其中，每个第二OFDM符号包括至少一个第二子载波信号，所述第二星座图包括每个第二子载波信号的第二星座点，所述第二星座点由第二子载波信号在第二星座图上的横坐标值和纵坐标值确定。
可选地，根据所述第一噪声信号功率和第一子载波信号功率计算第一信噪比SNR1,其计算公式为：
SNR1= 10*log10(Ps1/Pn1)
式中，Ps1是第一子载波信号功率，Pn1是第一噪声信号功率。
可选地，根据第一子载波信号在第一星座图上的第一星座点，以及第一子载波信号在预先确定的第二星座图上距离最近的第二星座点计算测试EVM值EVMtest，其计算公式为：
Figure 975994DEST_PATH_IMAGE007
Figure 993629DEST_PATH_IMAGE008
式中，I(i,j,k）和Q(i,j,k）分别表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第二星座图上的星座点横坐标和纵坐标，I0(i,j,k）和Q0(i,j,k）分别表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第一星座图上的星座点横坐标和纵坐标，△(i,j,k）表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第二星座图上的星座点和第一星座图上的星座点之间的欧氏距离；Nf表示数字发射机发送的数据包个数，Nsym表示设置的测试模式中第一OFDM符号总数，Nd表示每个第一OFDM符号的第一子载波信号的总数, P表示第二星座图中所有星座点的平均功率。
可选地，根据所述理想EVM值EVMSNR和测试EVM值EVMtest计算补偿后的数字发射机实际EVM值EVMreal，其计算公式为：
Figure 816091DEST_PATH_IMAGE009
式中，EVMSNR是根据计算确定的第一信噪比SNR1和预先确定的数字端SNR2-EVM关系曲线图确定的所述第一信噪比SNR1对应的理想EVM值。
本发明技术方案提供的基于OFDM系统的非理想接收机EVM测试补偿装置及方法通过在仿真平台搭建理想数字端OFDM系统先确定数字端SNR2-EVM关系曲线图，然后在仿真平台搭建非理想数字接收机的实际OFDM系统，使数字发射机按照设置的测试模式发射信号，经射频链路传输至数字接收机后，由数字接收机进行解调，测试得到EVMtest，再根据采集的第一噪声信号功率和第一子载波信号功率计算第一信噪比SNR1,并根据预先确定的数字端SNR2-EVM关系曲线图，确定所述第一信噪比SNR1对应的EVM值EVMSNR，最后由EVM补偿模块根据所述EVMSNR和EVMtest计算补偿后的数字发射机EVM值EVMreal。所述装置和方法可以在实际OFDMT系统的数字接收机非理想化的情况下，较为准确的测量发射机的EVM，大大提升了测量数字发射机EVM的准确度。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明优选实施方式的基于OFDM系统的非理想接收机EVM测试补偿装置的结构示意图；
图2为实际OFDM系统中的数字接收机非理想时EVM与SNR的关系曲线图；
图3为根据本发明优选实施方式的进行EVM补偿与不进行EVM补偿的EVM结果对比图；
图4为根据本发明优选实施方式的基于OFDM系统的非理想接收机EVM测试补偿方法的流程图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明优选实施方式的基于OFDM系统的非理想接收机EVM测试补偿装置的结构示意图。如图1所示，本优选实施方式所述的基于OFDM系统的非理想接收机EVM测试补偿装置100包括OFDM系统101、SNR估计模块102、EVM计算模块103和EVM补偿模块104，其中：
OFDM系统101，用于生成第一子载波信号和第一噪声信号。
优选地，所述OFDM系统101包括数字发射机111、射频链路112、数字接收机113和加噪声模块114，其中：
数字发射机111，用于按照设置的额定值，以最大功率发送若干帧数据至数字接收机；
射频链路112，用于在数字发射机和数字接收机之间传输数据；
数字接收机113，用于接收数字发射机传输的数据后分解到若干个第一OFDM符号的第一子载波信号上，并根据若干个第一OFDM符号的第一子载波信号生成第一星座图，其中，每个第一OFDM符号包括至少一个第一子载波信号，所述第一星座图包括每个第一子载波信号的第一星座点，所述第一星座点由第一子载波信号在第一星座图上的横坐标值和纵坐标值确定；
加噪声模块114，用于在数字发射机发送数据时生成第一噪声信号。
优选地，所述装置还包括：
参数设置模块，用于设置测试模式，其包括设置OFDM系统中数字发射机额定值，OFDM系统调制解调模式和工作频段。
在本优选实施方式中，可以根据测量需求设置OFDM系统的调制解调模式和工作频段，从而测量不同调解解调模式和工作频段下的EVM值。由于数字发射机功率越小，测量得到的EVM越好，为了更加准确的测量发射机的EVM，需要按照额定值输出最大功率以保证测量的准确性。
参数确定模块，用于根据构造的理想数字端OFDM系统，通过在仿真平台搭建定点化收发系统仿真确定理想数字端OFDM系统在不同调制解调模式和工作频段下的第二星座图和数字端SNR2-EVM关系曲线，其中：
理想数字端OFDM系统包括数字发射机、数字接收机和加噪声模块，数字发射机和数字接收机通过射频线直接相连；
按照定点收发系统设置的数字发射机额定值，数字接收机调制解调模式和工作频段，数字发射机发送数据至数字接收机；
数字接收机将发送的数据分解到若干个第二OFDM符号的第二子载波信号上，并根据若干个第二OFDM符号的第二子载波信号生成第二星座图，以及根据采集的第二噪声功率和第二子载波信号功率计算第二信噪比SNR2和第二信噪比SNR2对应的EVM值，生成SNR2-EVM关系曲线图，其中，每个第二OFDM符号包括至少一个第二子载波信号，所述第二星座图包括每个第二子载波信号的第二星座点，所述第二星座点由第二子载波信号在第二星座图上的横坐标值和纵坐标值确定。
星座图，是在一个坐标系中，横坐标是I，纵坐标是Q，在I轴上的投影为同相分量，在Q轴上的投影为正交分量。星座图可以发现调制误差率、误码率、相位噪声、幅度噪声等问题。由于信号幅度有差别，那么信号就有可能落在单位圆之内。举例来说，在16QAM调制方式的OFDM系统中，每个符号需要4个二进制来代表。根据幅度和相位的不同，16个符号落的地方也不相同。从一个点跳到另一个点，意味着相位调制和幅度调制同时完成。因此，对于一个理想数字端OFDM系统，当确定其调制解调模式后，即可得到第二子载波信号的第二星座点，并确定每个星座点的功率，进而根据每个星座点的所述第二星座点即可构成第二星座图。当知道第二星座图上全部星座点的功率后，即可计算得到第二星座图上星座点的平均功率。对于实际OFDM系统，也就是非理想数字接收机的OFDM系统，数字发射机发送的信号经非理想数字接收机解调后，也可以得到解调出来的第一子载波信号的第一星座点，相应地，根据所述第一星座点也可得到第一星座图。
当数字接收机为理想数字接收机时，理论的EVM = -SNR。但是在实际系统中，为了方便实现，接收机需要进行定点化处理。同时，对于OFDM系统，接收机解调需要较为严格的频率同步，相位同步及时间同步。而这些非理想化情形均会使得解调的星座点不会完全收敛在理想星座点上，造成星座点发散，使得EVM恶化。通过Matlab搭建完整的定点化收发系统进行仿真，即可得到不同SNR下对应的EVM。
图2为实际OFDM系统中的数字接收机非理想时EVM与SNR的关系曲线图。如图2所示，当SNR<25dB时，EVM和SNR基本保持线性关系；当SNR>25dB时，明显可以看到EVM下降变缓，当SNR=40dB时，仿真得到的EVM值为-32.85dB，也即EVM40dB = -32.85dB。因此，当实际OFDM系统的数字接收机非理想时，必须对其测试得到的EVM进行补偿。而本优选实施方式就是通过在对理想数字端OFDM系统进行仿真，得到理想数字接收机情形下的EVM与SNR2的关系曲线，通过该关系曲线对非理想数字接收机测试得到的EVM值进行补偿，得到最终的进行补偿后的EVM值。
SNR估计模块102，用于采集第一噪声信号功率和第一子载波信号功率，根据所述第一噪声信号功率和第一子载波信号功率计算第一信噪比SNR1,并根据预先确定的数字端SNR2-EVM关系曲线图，确定所述第一信噪比SNR1对应的理想EVM值EVMSNR。
优选地，SNR估计模块102根据所述第一噪声信号功率和第一子载波信号功率计算第一信噪比SNR1,其计算公式为：
SNR1= 10*log10(Ps1/Pn1)
式中，Ps1是第一子载波信号功率，Pn1是第一噪声信号功率。
EVM计算模块103，用于根据第一子载波信号在第一星座图上的第一星座点，以及第一子载波信号在预先确定的第二星座图上距离最近的第二星座点计算测试EVM值EVMtest。
优选地，EVM计算模块103根据第一子载波信号在第一星座图上的第一星座点，以及第一子载波信号在预先确定的第二星座图上距离最近的第二星座点计算EVM值EVMtest，其计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
Figure DEST_PATH_IMAGE013
式中，I(i,j,k）和Q(i,j,k）分别表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第二星座图上的星座点横坐标和纵坐标，I0(i,j,k）和Q0(i,j,k）分别表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第一星座图上的星座点横坐标和纵坐标，△(i,j,k）表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第二星座图上的星座点和第一星座图上的星座点之间的欧氏距离；Nf表示数字发射机发送的数据包个数，Nsym表示设置的测试模式中第一OFDM符号总数，Nd表示每个第一OFDM符号的第一子载波信号的总数, P表示第二星座图中所有星座点的平均功率。
EVM补偿模块104，用于根据所述理想EVM值EVMSNR和测试EVM值EVMtest计算补偿后的数字发射机实际EVM值EVMreal。
优选地，EVM补偿模块104根据所述理想EVM值EVMSNR和测试EVM值EVMtest计算补偿后的数字发射机实际EVM值EVMreal，其计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE015
式中，EVMSNR是根据计算确定的第一信噪比SNR1和预先确定的数字端SNR2-EVM关系曲线图确定的所述第一信噪比SNR1对应的理想EVM值。
图3为根据本发明优选实施方式的进行EVM补偿与不进行EVM补偿的EVM结果对比图。如图3所示，实线代表未对EVM进行补偿的EVM线性仿真曲线，虚线代表按照本发明的优选实施方式在搭建的包含射频链路的仿真平台上，对数字发射机设置不同的EVM，在非理想接收机下，对EVM进行补偿后的EVM线性仿真曲线。以数字发射机仿真加入EVM为-30.3dB为例，通过射频链路传输后，数字接收机测量得到的EVMtest为-28.8dB,而采用本发明的补偿计算模块进行补偿后，得到的EVMreal为-30.55dB，其更接近于数字发射机加入的EVM值。由此可见，采用本发明所述的补偿装置对数字发射机的EVM进行补偿，大大提升了EVM测量的准确度。
图4为根据本发明优选实施方式的基于OFDM系统的非理想接收机EVM测试补偿方法的流程图。如图4所示，本优选实施方式所述的基于OFDM系统的非理想接收机EVM测试补偿方法从步骤401开始。
在步骤401，生成第一噪声信号和第一子载波信号；
在步骤402，采集第一噪声信号功率和第一子载波信号功率，根据所述第一噪声信号功率和第一子载波信号功率计算第一信噪比SNR1,并根据预先确定的数字端SNR2-EVM关系曲线图，确定所述第一信噪比SNR1对应的EVM值EVMSNR；
在步骤403，根据第一子载波信号在第一星座图上的第一星座点，以及第一子载波信号在预先确定的第二星座图上距离最近的第二星座点计算EVM值EVMtest;
在步骤404，根据所述EVMSNR和EVMtest计算补偿后的数字发射机EVM值EVMreal。
优选地，所述生成第一噪声信号和第一子载波信号包括：
生成若干帧数据和第一噪声信号，其中，所述若干帧数据由数据发射机按照设置的额定值，以最大功率发送至数据接收机；
将所述若干帧数据分解到若干个第一OFDM符号的第一子载波信号上，并根据若干个第一OFDM符号的第一子载波信号生成第一星座图，其中，每个第一OFDM符号包括至少一个第一子载波信号，所述第一星座图包括每个第一子载波信号的第一星座点，所述第一星座点由第一子载波信号在第一星座图上的横坐标值和纵坐标值确定。
优选地，所述方法还包括：
设置测试模式，其包括设置OFDM系统中数字发射机额定值，OFDM系统调制解调模式和工作频段；
根据构造的理想数字端OFDM系统，通过在仿真平台搭建定点化收发系统仿真确定理想数字端OFDM系统在不同调制解调模式和工作频段下的第二星座图和数字端SNR2-EVM关系曲线，其中：
理想数字端OFDM系统包括数字发射机、数字接收机和加噪声模块，数字发射机和数字接收机通过射频线直接相连；
按照定点收发系统设置的数字发射机额定值，数字接收机调制解调模式和工作频段，数字发射机发送数据至数字接收机；
数字接收机将发送的数据分解到若干个第二OFDM符号的第二子载波信号上，并根据若干个第二OFDM符号的第二子载波信号生成第二星座图，以及根据采集的第二噪声功率和第二子载波信号功率计算第二信噪比SNR2和第二信噪比SNR2对应的EVM值，生成SNR2-EVM关系曲线图，其中，每个第二OFDM符号包括至少一个第二子载波信号，所述第二星座图包括每个第二子载波信号的第二星座点，所述第二星座点由第二子载波信号在第二星座图上的横坐标值和纵坐标值确定。
优选地，根据所述第一噪声信号功率和第一子载波信号功率计算第一信噪比SNR1,其计算公式为：
SNR1= 10*log10(Ps1/Pn1)
式中，Ps1是第一子载波信号功率，Pn1是第一噪声信号功率。
优选地，根据第一子载波信号在第一星座图上的第一星座点，以及第一子载波信号在预先确定的第二星座图上距离最近的第二星座点计算测试EVM值EVMtest，其计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE016
Figure 551966DEST_PATH_IMAGE013
式中，I(i,j,k）和Q(i,j,k）分别表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第二星座图上的星座点横坐标和纵坐标，I0(i,j,k）和Q0(i,j,k）分别表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第一星座图上的星座点横坐标和纵坐标，△(i,j,k）表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第二星座图上的星座点和第一星座图上的星座点之间的欧氏距离；Nf表示数字发射机发送的数据包个数，Nsym表示设置的测试模式中第一OFDM符号总数，Nd表示每个第一OFDM符号的第一子载波信号的总数, P表示第二星座图中所有星座点的平均功率。
优选地，根据所述理想EVM值EVMSNR和测试EVM值EVMtest计算补偿后的数字发射机实际EVM值EVMreal，其计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE017
式中，EVMSNR是根据计算确定的第一信噪比SNR1和预先确定的数字端SNR2-EVM关系曲线图确定的所述第一信噪比SNR1对应的理想EVM值。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于OFDM系统的非理想接收机EVM测试补偿装置，其特征在于，所述装置包括参数设置模块、参数确定模块、OFDM系统、SNR估计模块、EVM计算模块和EVM补偿模块，其中：
参数设置模块，用于设置测试模式，其包括设置OFDM系统中数字发射机额定值，OFDM系统调制解调模式和工作频段；
参数确定模块，用于根据构造的理想数字端OFDM系统，通过在仿真平台搭建定点化收发系统仿真确定理想数字端OFDM系统在不同调制解调模式和工作频段下的第二星座图和数字端SNR2-EVM关系曲线，其中：
理想数字端OFDM系统包括数字发射机、数字接收机和加噪声模块，数字发射机和数字接收机通过射频线直接相连；
按照定点收发系统设置的数字发射机额定值，数字接收机调制解调模式和工作频段，数字发射机发送数据至数字接收机；
数字接收机将发送的数据分解到若干个第二OFDM符号的第二子载波信号上，并根据若干个第二OFDM符号的第二子载波信号生成第二星座图，以及根据采集的第二噪声功率和第二子载波信号功率计算第二信噪比SNR2和第二信噪比SNR2对应的EVM值，生成SNR2-EVM关系曲线图，其中，每个第二OFDM符号包括至少一个第二子载波信号，所述第二星座图包括每个第二子载波信号的第二星座点，所述第二星座点由第二子载波信号在第二星座图上的横坐标值和纵坐标值确定；
OFDM系统，用于生成第一子载波信号和第一噪声信号；
SNR估计模块，用于采集第一噪声信号功率和第一子载波信号功率，根据所述第一噪声信号功率和第一子载波信号功率计算第一信噪比SNR1,并根据预先确定的数字端SNR2-EVM关系曲线图，确定所述第一信噪比SNR1对应的理想EVM值EVMSNR；
EVM计算模块，用于根据第一子载波信号在第一星座图上的第一星座点，以及第一子载波信号在预先确定的第二星座图上距离最近的第二星座点计算测试EVM值EVMtest;
EVM补偿模块，用于根据所述理想EVM值EVMSNR和测试EVM值EVMtest计算补偿后的数字发射机实际EVM值EVMreal，其计算公式为：
Figure 629742DEST_PATH_IMAGE002
式中，EVMSNR是根据计算确定的第一信噪比SNR1和预先确定的数字端SNR2-EVM关系曲线图确定的所述第一信噪比SNR1对应的理想EVM值。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述OFDM系统包括数字发射机、射频链路、数字接收机和加噪声模块，其中：
数字发射机，用于按照设置的额定值，以最大功率发送若干帧数据至数字接收机；
射频链路，用于在数字发射机和数字接收机之间传输数据；
数字接收机，用于接收数字发射机传输的数据后分解到若干个第一OFDM符号的第一子载波信号上，并根据若干个第一OFDM符号的第一子载波信号生成第一星座图，其中，每个第一OFDM符号包括至少一个第一子载波信号，所述第一星座图包括每个第一子载波信号的第一星座点，所述第一星座点由第一子载波信号在第一星座图上的横坐标值和纵坐标值确定；
加噪声模块，用于在数字发射机发送数据时生成第一噪声信号。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，SNR估计模块根据所述第一噪声信号功率和第一子载波信号功率计算第一信噪比SNR1,其计算公式为：
SNR1= 10*log10(Ps1/Pn1)
式中，Ps1是第一子载波信号功率，Pn1是第一噪声信号功率。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，EVM计算模块根据第一子载波信号在第一星座图上的第一星座点，以及第一子载波信号在预先确定的第二星座图上距离最近的第二星座点计算测试EVM值EVMtest，其计算公式为：
Figure 812461DEST_PATH_IMAGE004
Figure 546193DEST_PATH_IMAGE006
式中，I(i,j,k）和Q(i,j,k）分别表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第二星座图上的星座点横坐标和纵坐标，I0(i,j,k）和Q0(i,j,k）分别表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第一星座图上的星座点横坐标和纵坐标，△(i,j,k）表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第二星座图上的星座点和第一星座图上的星座点之间的欧氏距离；Nf表示数字发射机发送的数据包个数，Nsym表示设置的测试模式中第一OFDM符号总数，Nd表示每个第一OFDM符号的第一子载波信号的总数,P表示第二星座图中所有星座点的平均功率。
5.一种基于OFDM系统的非理想接收机EVM测试补偿方法，其特征在于，所述方法包括：
设置测试模式，其包括设置OFDM系统中数字发射机额定值，OFDM系统调制解调模式和工作频段；
根据构造的理想数字端OFDM系统，通过在仿真平台搭建定点化收发系统仿真确定理想数字端OFDM系统在不同调制解调模式和工作频段下的第二星座图和数字端SNR2-EVM关系曲线，其中：
理想数字端OFDM系统包括数字发射机、数字接收机和加噪声模块，数字发射机和数字接收机通过射频线直接相连；
按照定点收发系统设置的数字发射机额定值，数字接收机调制解调模式和工作频段，数字发射机发送数据至数字接收机；
数字接收机将发送的数据分解到若干个第二OFDM符号的第二子载波信号上，并根据若干个第二OFDM符号的第二子载波信号生成第二星座图，以及根据采集的第二噪声功率和第二子载波信号功率计算第二信噪比SNR2和第二信噪比SNR2对应的EVM值，生成SNR2-EVM关系曲线图，其中，每个第二OFDM符号包括至少一个第二子载波信号，所述第二星座图包括每个第二子载波信号的第二星座点，所述第二星座点由第二子载波信号在第二星座图上的横坐标值和纵坐标值确定；
生成第一噪声信号和第一子载波信号；
采集第一噪声信号功率和第一子载波信号功率，根据所述第一噪声信号功率和第一子载波信号功率计算第一信噪比SNR1,并根据预先确定的数字端SNR2-EVM关系曲线图，确定所述第一信噪比SNR1对应的理想EVM值EVMSNR；
根据第一子载波信号在第一星座图上的第一星座点，以及第一子载波信号在预先确定的第二星座图上距离最近的第二星座点计算测试EVM值EVMtest;
根据所述理想EVM值EVMSNR和测试EVM值EVMtest计算补偿后的数字发射机实际EVM值EVMreal，其计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
式中，EVMSNR是根据计算确定的第一信噪比SNR1和预先确定的数字端SNR2-EVM关系曲线图确定的所述第一信噪比SNR1对应的理想EVM值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述生成第一噪声信号和第一子载波信号包括：
生成若干帧数据和第一噪声信号，其中，所述若干帧数据由数据发射机按照设置的额定值，以最大功率发送至数字接收机；
将所述若干帧数据分解到若干个第一OFDM符号的第一子载波信号上，并根据若干个第一OFDM符号的第一子载波信号生成第一星座图，其中，每个第一OFDM符号包括至少一个第一子载波信号，所述第一星座图包括每个第一子载波信号的第一星座点，所述第一星座点由第一子载波信号在第一星座图上的横坐标值和纵坐标值确定。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述第一噪声信号功率和第一子载波信号功率计算第一信噪比SNR1,其计算公式为：
SNR1= 10*log10(Ps1/Pn1)
式中，Ps1是第一子载波信号功率，Pn1是第一噪声信号功率。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据第一子载波信号在第一星座图上的第一星座点，以及第一子载波信号在预先确定的第二星座图上距离最近的第二星座点计算测试EVM值EVMtest，其计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
Figure DEST_PATH_IMAGE009
式中，I(i,j,k）和Q(i,j,k）分别表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第二星座图上的星座点横坐标和纵坐标，I0(i,j,k）和Q0(i,j,k）分别表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第一星座图上的星座点横坐标和纵坐标，△(i,j,k）表示第i个数据包的第j个第一OFDM符号中的第k个第一子载波信号在第二星座图上的星座点和第一星座图上的星座点之间的欧氏距离；Nf表示数字发射机发送的数据包个数，Nsym表示设置的测试模式中第一OFDM符号总数，Nd表示每个第一OFDM符号的第一子载波信号的总数, P表示第二星座图中所有星座点的平均功率。
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