CN117097353A - 校正误差矢量幅度测量值 - Google Patents

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CN117097353A CN202210508697.8A CN202210508697A CN117097353A CN 117097353 A CN117097353 A CN 117097353A CN 202210508697 A CN202210508697 A CN 202210508697A CN 117097353 A CN117097353 A CN 117097353A
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Abstract

本发明涉及校正误差矢量幅度测量值。示例性方法确定由被测设备(DUT)输出的信号的第一误差矢量幅度(EVM)。该方法包括在该DUT与矢量信号分析仪(VSA)之间的信号路径上添加衰减，其中该衰减是可变的；在该VSA处针对由该DUT输出的该信号的不同衰减值测量至少两个第二EVM，其中该至少两个第二EVM被来自该VSA的噪声破坏，并且其中该至少两个第二EVM中的每一者都基于两个或更多个测量值；以及基于线性关系来确定第一EVM，该线性关系基于第一EVM、该至少两个第二EVM和基于衰减的函数，其中第一EVM没有来自VSA的至少一些噪声。

Description

校正误差矢量幅度测量值
技术领域
本说明书描述了用于校正误差矢量幅度测量值的系统示例。
背景技术
测试系统被配置为测试电子设备的操作。测试可包括向设备发送信号以及基于其响应来确定设备对这些信号作何反应。例如，测试可包括向诸如集成电路(IC)之类的设备发送测试信号，以及从该设备接收返回的射频(RF)信号。处理RF信号以确定设备的运行是否可接受。误差矢量幅度(EVM)是从DUT接收到的信号质量的量度。
发明内容
示例性方法确定由被测设备(DUT)输出的信号的第一误差矢量幅度(EVM)。该方法包括在该DUT与矢量信号分析仪(VSA)之间的信号路径上添加衰减，其中该衰减是可变的；在该VSA处针对由该DUT输出的该信号的不同衰减值测量至少两个第二EVM，其中该至少两个第二EVM被来自该VSA的噪声破坏，并且其中该至少两个第二EVM中的每一者都基于两个或更多个测量值；以及，基于线性关系来确定该第一EVM，该线性关系基于该第一EVM、该至少两个第二EVM和基于该衰减的函数，其中该第一EVM没有来自该VSA的至少一些噪声。该方法可包括下列示例性特征中的一者或多者(单独地或组合地)。
该方法可包括基于与该至少两个第二EVM拟合的线的斜率来确定来自该VSA的该噪声。该方法可包括保持来自该DUT的输出信号恒定，同时使用衰减器改变该衰减以产生到VSA的输入信号。对于每个不同的衰减值，该方法可包括在该VSA处测量一个或多个附加的第二EVM，其中该一个或多个附加的第二EVM中的每一者基于两个或更多个测量值；以及，基于线性关系确定该第一EVM，该线性关系基于该第一EVM、该至少两个第二EVM和该一个或多个附加的第二EVM、以及基于衰减的函数。
该方法可包括改变到该VSA的参考电平信号，该参考电平信号对应于该VSA在没有向由该DUT输出的信号中引入显著失真的情况下能够处理的最大信号；以及，对该输入信号的每个变化重复添加、测量和确定以产生不同的第一EVM。该线性关系可包括通过基于该至少两个第二EVM的值的线与该基于衰减的函数的零值的交点。该线性关系可包括通过基于该至少两个第二EVM的值的线的斜率。基于该线性关系来确定该第一EVM可包括将基于该斜率的线外推到该基于衰减的函数的零值。该基于衰减的函数可包括该衰减的平方的倒数。
压缩失真是该VSA中增益的函数。该方法可包括降低该VSA的增益以减少该第一EVM中增加的失真。可在基本上从该VSA中去除压缩失真的VSA增益处确定优化的第一EVM。通过降低VSA增益，可降低该VSA对该第一EVM的压缩失真贡献。
该方法可包括基于改变该VSA的增益来获得衰减值。获得该衰减值可包括基于对应于该VSA的不同噪声贡献和不同衰减值的该VSA的不同增益设置获得EVM测量值；并且，基于这些EVM测量值识别其中这些EVM测量值基本相同的这些衰减值中的一者。如果这些EVM测量值不变，则该衰减值中的所述一者是该测试通道中的实际衰减。如果EVM测量值响应于衰减值的变化而减小，则可减小衰减值以获得附加的EVM测量值。如果EVM响应于衰减值的变化而增加，则增加衰减值以获得附加的EVM测量值。
该方法可在包括至少一个处理设备和用于存储可由该至少一个处理设备执行的指令的存储器的自动测试设备(ATE)上执行，其中该VSA是或不是该ATE的一部分。该方法可使用该ATE与该DUT之间的衰减器来执行。该方法可使用作为该ATE一部分的衰减器来执行。
示例性方法补偿了相位噪声对由被测设备(DUT)输出的信号的第一误差矢量幅度(EVM)的影响。该方法包括估计来自矢量信号分析仪(VSA)的相位噪声的EVM贡献；以及，从该第一EVM中去除相位噪声的该EVM贡献。该方法可包括下列示例性特征中的一者或多者(单独地或组合地)。
估计该相位噪声可包括基于从具有公共本地振荡器的第一VSA获得的测量值来获得来自相位噪声的第一EVM贡献，其中，该公共本地振荡器具有矢量信号发生器(VSG)；基于从具有与VSG独立或不同的本地振荡器的第二VSA获得的测量值来获得来自相位噪声的第二EVM贡献，其中该第二VSA具有与该第一VSA相同的性能和信号电平；以及，基于该第一EVM贡献与该第二EVM贡献之间的差来估计来自相位噪声的该EVM贡献。该第一VSA和该第二VSA可不同。该第一VSA和该第二VSA可相同。
本说明书(包括本发明内容部分)中所描述的特征中的任何两者或更多者可组合以形成本说明书中未具体描述的具体实施。
本文所描述的各种系统或其部分可至少部分地通过计算机程序产品来实现，该计算机程序产品包括存储在一个或多个非暂时性机器可读存储介质上并且可在一个或多个处理设备(例如，微处理器、专用集成电路、诸如现场可编程门阵列之类的编程逻辑等)上执行的指令。本文所描述的方法、或其一部分可被实现为装置、方法或系统，该装置、方法或系统可包括一个或多个处理设备以及存储用于实现控制所记载的功能的可执行指令的计算机存储器。本文所描述的设备、系统、方法和/或部件可例如通过设计、构造、布置、放置、编程、操作、激活、去激活和/或控制来配置。
附图和以下具体实施方式中阐述了一个或多个具体实施的详细信息。通过具体实施和附图以及通过权利要求书，其他特征和优点将显而易见。
附图说明
图1是示出示例性误差矢量的曲线图。
图2是示出示例性测试通道的部件并示出示例性测试系统的部件的框图。
图3是示出针对基于衰减的函数绘制的误差矢量幅度信息的曲线图。
图4是示出用于从误差矢量幅度测量值中识别和去除白噪声的示例性方法的流程图。
图5是示出针对不同矢量信号分析仪参考电平绘制的误差矢量幅度信息的曲线图。
图6是示出用于确定测试系统的测试通道中的衰减的示例性方法的流程图。
图7是示出使用独立的本地振荡器操作的矢量信号分析仪和矢量信号发生器的框图。
图8是示出使用公共的本地振荡器操作的矢量信号分析仪和矢量信号发生器的框图。
图9是示出用于从误差矢量幅度测量值中识别和去除相位噪声的示例性方法的流程图。
图10是示出针对不同矢量信号分析仪参考电平绘制的误差矢量幅度信息和降低压缩失真的效果的曲线图。
不同图中的类似附图标记指示类似元件。
具体实施方式
本文描述了技术、方法和测试系统的示例性具体实施，诸如被配置为校正误差矢量幅度(EVM)测量值的自动测试设备(ATE)。EVM是在星座内衡量被测设备(DUT)传输符号的准确性量度。示例性星座图包括使用射频(RF)信号传输的符号的图形表示。在这方面，数字调制信号通过将正弦载波与数据信号混合，使用正弦载波信号对信息进行编码。数据信号改变载波信号的幅度、相位角或幅度和相位角两者以产生调制信号。调制信号包括幅度和相位值的组合。幅度和相位值的这种组合可表示代表一个或多个数据位的符号。这些符号对应于星座图上的点。星座图上每个点的位置基于与其对应符号相关联的幅度和相位角。
在图1的示例性星座图10中，表示四位符号的点被布置在表示同相(I)和正交(Q)复平面的二维图上。在该示例中，每个点都表示该平面内符号的理想位置。然而，在其他示例中，每个点可表示平面中理想点的估计位置。
当接收到的数据被解调时，符号的位置(诸如由数据表示的“0001”)在星座图上被识别。在某些情况下，数据表示的符号位置与星座图上该符号的位置不一致。例如，由数据表示的符号(0001)可位于星座图上的点12处。“0001”的理想点11与测量点12之间的差异构成误差，这可能是由于数据所基于的RF信号中的噪声所致。该误差可相对于星座图中最近的预定点来确定。误差矢量13表示预定点与测量点之间的这种位置差异。该矢量13的幅度是EVM。
EVM测量值可能被破坏，这可对它们的准确性产生不利影响。例如，白噪声、压缩失真、以及相位噪声可降低EVM测量值的准确性。本文所描述的示例性系统、技术、以及方法解决了EVM测量值中的白噪声、压缩失真以及相位，这可提高EVM测量值准确性。这些技术和方法是在测试系统的背景下描述的，但不限于与测试系统一起使用或在测试背景下使用。
图2示出了示例性测试系统15或ATE的示例性测试通道(“通道”)14。如图2中所示，通道14被配置为连接到DUT 17，诸如802.11be Wi-Fi设备或其他类型的设备，这些设备被配置为将RF信号传输到测试系统以进行分析。虽然提到了802.11be Wi-Fi设备，但任何类型的输出RF信号的DUT都可由测试系统进行测试。
通道14包括被配置为向通道14提供衰减19的衰减电路18。衰减包括通道中信号强度的损失，典型地以分贝(dB)或电压为单位进行测量。示例性的衰减水平包括但不限于30db或更小、20db或更小、15db或更小、10db或更小，等等。衰减水平是可变的，可允许的变化程度可根据测试系统的类型和待由测试系统进行测试的DUT的类型而变化。衰减电路18可以是或包括可调衰减器20或一个或多个可变路径损耗电路元件。在一个示例中，可调衰减器是步进衰减器，该步进衰减器提供可由控制系统选择的离散步进或衰减水平。在一些具体实施中，衰减电路18是测试系统15的一部分。在一些具体实施中，如图2所示，衰减电路18不是测试系统15的一部分。
通道14包括矢量信号分析仪(VSA)22。示例性矢量信号分析仪是硬件设备，该硬件设备被配置为在VSA的带宽内的频率处测量输入信号的幅度和相位。VSA还可被配置为进行通道内信号测量，包括测量输入信号的EVM。在该示例中，输入信号是来自DUT的信号。来自DUT的信号可以是对测试激励的响应或独立于测试激励。VSA 22可包括本地振荡器(LO)23。示例性LO是包括被配置为改变VSA输入信号的频率的一个或多个压控振荡器和/或一个或多个锁相环(PLL)的硬件设备。在一些具体实施中，本地振荡器是与VSA不同的部件。在一些具体实施中，衰减电路18是VSA的一部分。在任何情况下，在一些具体实施中，衰减被配置为发生在VSA中的增益之前。
测试系统15还包括控制系统25。控制系统25可包括一个或多个处理设备26，其示例在本文中了进行描述。控制系统25还包括存储计算机代码或指令28的存储器27，该计算机代码或指令可由一个或多个处理设备执行以执行本文描述的用于校正EVM测量值的方法的至少一部分。
在这方面，如前所述，VSA 22用于接收和分析来自DUT 17的输入信号以确定输入信号的EVM测量值。由VSA确定的EVM将包括DUT和VSA EVM误差贡献两者。因而，由VSA确定的EVM可能不是信号EVM的准确表示，特别是当来自DUT和VSA的误差贡献的方差相当时。例如，当误差贡献处于同一相位时，它们可对由VSA测量的EVM产生累积影响。
VSA 22的部分误差贡献被称为白噪声，该白噪声可以是或包括一个或多个随机信号，该一个或多个随机信号在不同频率处可具有相等的强度，从而赋予白噪声基本恒定的功率谱密度。在一些示例中，VSA22的白噪声在接收到的输入信号的信号功率在一定范围内(诸如但不限于6dB至3dB或2dB或更小)改变时不会改变。因此，添加到通道14的衰减将不会显著影响VSA在该范围内的白噪声。然而，可引入EVM中的其他误差将根据以下等式进行缩放：
y＝Ax+Anx+nVSA，WN
其中，A表示由衰减器20引入的衰减(0<<A<1)，y表示VSA 22处从DUT 17接收的输入信号，x表示来自DUT的输入信号的无误差的理想版本，nVSA,WN表示由VSA 22引入的白噪声导致的误差贡献，并且nx表示由VSA 22引入的白噪声以外的误差，包括由DUT 17引入到输入信号中的误差。来自VSA的EVM测量值(“原始EVM结果”)包含所有误差贡献，因此可被表示如下：
原始EVM结果的平方EVM2的数学期望值E[]等同于原始EVM结果的自相关。E[EVM2]表示如下：
上式中，nx和nVSA,WN是两个不相关的随机变量，并且“*”表示所指变量的复共轭。因此，这些变量中的每个变量的数学期望值E为0，如下所示：
因此，表示E[EVM2]的等式简化为如下：
因而，E[EVM2]是由衰减器20引入通道14中的衰减A的函数。图3示出了曲线图30，其中相对于基于衰减A的函数(即1/A232)绘制E[EVM2]值31。
如图3中所示，E[EVM2]是1/A2的线性函数。更具体地，曲线图30包含数据点33和34，这些数据点表示对于恒定输入信号的不同衰减A的E[EVM2]值。因而，可通过保持从DUT输出的信号恒定(例如，以恒定功率)并改变通道的衰减19来获得线35，这将导致输入到VSA中的信号发生变化。获得的E[EVM2]的数据点越多，得到的线35可越为准确。
在图3中，EVMVSA,WN 37是VSA的白噪声贡献。EVMx 38是由VSA测量的EVM，其中去除了VSA对EVM的白噪声贡献。EVMx的期望值E[EVM2 x]是线35的零截距38，而EVMVSA,WN的期望值E[EVM2 VSA,WN]是线35的斜率37。因此，一旦确定了类似于图3所示的曲线图，EVMVSA,WN和EVMx的值可分别基于E[EVM2 VSA,WN]和E[EVM2 x]在数学上加以确定。E[]是随机变量的期望值。在示例性具体实施中，该期望值通过取平均获得。特别地，本文所描述的方法将(E[EVM2])1/2确定为EVM。即，为简单起见，所确定的“EVM”是实例EVM2的期望值的平方根，因为可发生EVM值的变化，所以可不使用单个实例。因而，本文所描述的示例性具体实施中确定的EVM等于(E[EVM2])1/2。
图4是示出用于获得EVMVSA,WN和EVMx的示例性方法40的流程图。方法40包括获得(40a)DUT 17与VSA 22之间的信号路径/通道14上的衰减。例如，衰减器20可由控制系统控制以设置该衰减器的初始衰减水平，例如在0(最大衰减)与1(无衰减)之间。所获得的衰减值(40a)可以是由控制系统设置的衰减，或者所获得的衰减值(40a)可以是使用下面关于图6描述的方法50确定的衰减。
DUT 17由控制系统控制(40b)以输出恒定电平的信号，诸如恒定功率。将来自DUT信号的这个信号输入到VSA 22并由其接收(40c)。VSA 22测量(40d)该输入信号的EVM以获得原始EVM结果(即，没有去除VSA白噪声贡献的输入信号的EVM)。如先前所述，VSA通过将白噪声引入EVM来破坏EVM。信号的EVM的测量值可基于由VSA对同一信号执行的至少两个(或两个或更多个)EVM测量值。E[EVM2]可基于该至少两个EVM测量值的平均值或对EVM测量值执行的其他处理。VSA可向控制系统提供(40e)EVM信息。例如，可向控制系统提供(40e)单独的EVM以确定E[EVM2]，或者VSA本身可确定E[EVM2]并将其提供(40e)给控制系统。
方法40然后可确定(40f)是否需要附加的EVM信息-例如，E[EVM2]数据点-来构建如图3中的曲线图。所需数据点的数量可在控制系统中以编程方式或由用户设置。如果需要附加的E[EVM2]数据点，则衰减器20由控制系统控制以改变其衰减(40g)，例如从其先前值改变2％、5％、10％或更多或更少，或在步进衰减器的情况下改变一个或多个步进。然后针对新衰减重复操作40a到40f以获得新衰减处的E[EVM2]值。可重复操作40a到40g以获得必要数量的E[EVM2]值。例如，可获得两个、三个、四个、五个、六个或更多个EVM值。
在已获得所有EVM信息(例如，必要数量的E[EVM2]数据点)之后，如图3中所示，控制系统绘制(40h)E[EVM2]相对于基于衰减的函数(诸如，1/A2 32)的值(例如，图3的点33和34)。控制系统执行(40i)线性插值以将线拟合到这些值。控制系统获得(40j)结果线的斜率以获得E[EVM2 VSA,WN]的值，该值对应于VSA的白噪声贡献。控制器可外推(40k)线以达到函数1/A2的零截距值，从而获得E[EVM2 x]的值。E[EVM2 x]对应于由VSA测量的EVM，其中去除了VSA对EVM的白噪声贡献。控制系统可执行(40l)如本文所述的数学处理以从E[EVM2 VSA,WN]获得EVMVSA,WN的值并且从E[EVM2 x]获得EVMx的值。例如，数学处理可以是获得E[EVM2 VSA,WN]和E[EVM2 x]的平方根从而获得EVM值。
图5是曲线图42，示出了由VSA 22测量的具有-30dBm(分贝每毫瓦)功率的示例性输入信号的各种EVM值。更具体地，曲线图42示出了作为VSA参考电平(RLEV)44(单位：dBm)的不同值的函数的EVM测量值43，其中VSA参考电平是告知VSA进入VSA的所有信号的预期RMS(均方根)的功率、并将VSA配置为与此类信号一起使用的设置。VSA参考电平通常对应于VSA可分析的最大信号，而不会在信号中引入明显的失真。
在图5中，曲线45表示不同VSA参考电平的原始EVM结果；即，由VSA测量的来自DUT的输入信号的EVM，其中包含由VSA引入的白噪声。曲线46表示不同VSA参考电平的EVMVSA,WN，即，VSA对EVM的白噪声贡献。对于RLEV的每个值，EVMVSA,WN的对应值可以本文所描述的方式并且关于图2至图4来确定。曲线47表示不同VSA参考电平的EVMx-值，即，由VSA测量的EVM，其中去除了VSA对EVM的白噪声贡献。因而，曲线47还表示曲线45与46之间的差异。对于每个VSA参考电平，EVMX的对应值可以本文所描述的方式并且关于图2至图4来确定。
在该特定的非限制性示例中，通过调谐RLEV的值，原始EVM结果可达到-40dB(分贝)。进一步降低RLEV的值将开始压缩接收到的输入信号，因此，-40dB大致是可达到的最佳原始EVM结果。但是，因为VSA白噪声误差占主导地位，原始EVM结果无法提供对DUT信号的真实EVM的任何洞察。通过使用本文所描述的技术，可将曲线45的原始EVM分离成曲线46和47。结果显示DUT信号的真实EVM约为-51dB，比曲线45的原始EVM结果低约10dB。
为了产生图5中所示的曲线图，控制系统改变到VSA的参考电平输入并针对每个VSA参考电平输入执行图4的操作40a到操作40l。控制系统可执行本质上用于从被来自VSA的白噪声破坏的EVM信号(曲线45，图5)中减去EVMVSA,WN(曲线46，图5)以获得EVMx(曲线47，图5)的处理。另选地，可以上述方式直接获得曲线47的EVMx值。
除了白噪声之外，VSA可将压缩误差(还被称为压缩失真或简称为“压缩”)引入EVM测量值。VSA白噪声和压缩失真都是VSA增益(“VSA增益”)的函数，其中增益是VSA中的可调节设置，用于增加信号的功率和/或幅度。在一个示例性传统的原EVM测量(设计用于最小化EVM中的总体误差)中，VSA增益g的优化如下：
其中CP表示压缩失真。白噪声和压缩EVM函数都是单调函数，g如下
这意味着白噪声误差和压缩失真是VSA中增益的函数。VSA的白噪声误差贡献随着VSA增益的增加而减小，而压缩失真随着VSA增益的增加而增加。遵循Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件，最小压缩失真和白噪声位于：
这意味着可在对EVM的白噪声贡献的变化速度等于对EVM的压缩失真贡献的点处实现改进的或最佳的EVM。然而，根据本文关于图2至图5所描述的技术，当去除VSA对EVM的白噪声贡献时，优化变为：
在该示例中，存在压缩失真贡献变为0的边界，这对应于相对较低的VSA增益。例如，为-10db、-20db、-30db或介于两者之间的点的VSA增益可被认为是相对较低的VSA增益；然而，本文所描述的技术并不限于这些值。因此，当使用本文关于图2至图5所描述的技术去除白噪声贡献时，控制系统可将VSA增益控制为相对较低，从而在不显著增加白噪声的情况下减少对EVM中的误差的压缩失真贡献。因而，可通过控制VSA增益和去除白噪声贡献来获得来自VSA的具有减小或最小的白噪声和/或压缩失真贡献的优化的EVM。
图10是例示从EVM测量值70中去除压缩失真的曲线图，这些测量值表示不同的VSA参考电平的原始EVM结果；即，由VSA测量的来自DUT的输入信号的EVM，其中包含白噪声和压缩噪声。曲线71表示不同VSA参考电平的EVMVSA,WN，即，VSA对EVM的白噪声贡献。曲线72表示不同VSA参考电平的EVMx-值，即，由VSA测量的EVM，其中去除了VSA对EVM的白噪声贡献。因而，曲线72还表示曲线70与71之间的差异。如图10中所示，区域74是VSA增益最大的区域，因此大多数压缩失真发生在这里。在该区域之外，VSA增益被控制为相对较低，这减少了压缩区域中的压缩失真，并将EVMx从原始平均值-51db改变为经校正的平均值-55db。该图示出了增加RLEV以获得比4dB略少的增益；然而，经噪声补偿的EVM(71)可进一步降低2dB。
由关于图2到图5所描述的技术提供的结果的准确性可基于所使用的衰减值的准确性。在一个示例中，衰减器20是步进衰减器，其中待产生的衰减值由控制系统在衰减器中设置。然而，测试通道中的实际衰减值可与衰减器设置的衰减值有所不同。例如，测试通道和其他部件的结构可增加衰减，或者衰减器的性能可根据温度而变化。因此，可使用以下技术来确定测试通道中的实际衰减。每当控制系统(40g，图4)改变衰减时，这些技术可由控制系统执行。
所估计的衰减被定义为由控制系统在衰减器中设置的衰减。实际衰减与所估计的衰减A之间的关系如下：
其中δ是对应于两者之差的乘数。由δ引起的所估计的EVM基于EVMVSA,Wn(EVM VSA白噪声贡献)和EVMx(去除白噪声的EVM)，并由以下等式表示。
该等式意味着，如果衰减估计不准确(例如，δ不等于1)，EVMVSA,Wn将混合到EVM估计中，然后将被δ偏置并随EVMVSA_WN增加/减少。
为了进行准确的衰减估计，本文描述的方法扫描VSA增益以基于EVMx结果来测量衰减。因为EVMVSA,Wn是VSA增益的函数，所估计的可被表示为如下：
如果δ不等于1，则所估计的将随不同的VSA增益(g)设置而变化。
图6示出了示例性方法50，该方法可部分地由控制系统25执行以基于改变VSA的增益来估计衰减的一个或多个值。方法50选择(50a)衰减估计A1，诸如控制系统在衰减器中设置的衰减设置。方法50包括致使VSA 22针对VSA中的预定义增益设置执行(50b)标准的EVM测量以获得EVM值，例如E[EVM2]。预定义的增益可由控制器在VSA中设置。方法50根据关于图2至图5所描述的技术来确定(50c)当前增益的EVMx值(例如，(E[EVM2])1/2)。如果需要附加的EVMx值(50d)，则处理进行到操作(50e)，其中获得新增益的EVM和EVMx值。在这方面，方法50所需的EVMx值的数量可由控制系统设置并且可基于要使用VSA测试的增益值的数量。更多的增益值可产生更准确的结果；待使用的增益值的数量可根据经验确定。方法50改变(50e)VSA的增益。例如，方法50可将增益增加或减少1％、2％、3％、4％、5％、10％等。方法50根据关于图2至图5所描述的技术确定新增益的EVM值，例如E[EVM2](50b)和EVMx值(例如，(E[EVMx 2])1/2)(50c)。可针对增益范围内的多个增益值重复操作50c到50e，该增益范围可由控制系统设置。VSA增益的每次增加或减少可相同或不同。
在操作50c到50e已经重复了必要的次数之后，将得到的EVMx值相互比较(50f)。如果EVMx值都相同(50g)、或者在彼此的预定义可接受范围内(诸如在彼此的1％、2％、3％、4％或5％之内)，则方法50认为(50i)衰减为实际衰减。然而，如果两个或更多个EVMx值不同、或者不在彼此的预定义可接受范围内，则应用(50h)新的衰减估计值Ak并根据上面的等式(1)进行处理以使用先前测量的针对不同增益的EVM值E[EVM2]和对应的E[EVM2 VSA,WN]值来计算新Ak的新的EVMx值。将计算得到的EVMx值相互比较(50f)。如果EVMx值都相同(50g)、或者在彼此的预定义可接受范围内(诸如在彼此的1％、2％、3％、4％或5％之内)，则方法50认为(50i)新的衰减估计值Ak为实际衰减。然而，如果两个或更多个EVMx值不同、或者不在彼此的预定义的可接受范围内，则针对下一个新/估计值Ak重复操作50g、50h、50j以及50f。例如，如果EVMx随着VSA增益而减小，则Ak+1可被设置为Ak/step_scale，其中step_scale是步进衰减器的步进大小。如果EVMx随VSA增益而增加，则Ak+1可被设置为Ak*step_scale。方法50可继续直到确定了准确的衰减值(50i)。如果没有衰减值满足上述标准，则可选择最接近满足标准的衰减值作为实际值。
本文描述的方法同样可用于解决VSA对EVM测量的相位噪声贡献。在这方面，VSA相位噪声与接收信号功率成比例，而不是与VSA增益成比例。因此，VSA相位噪声将贡献于使用关于图2至图5所描述的技术来确定的EVMx。因此，可实施下文所述方法以通过估计来自VSA的相位噪声的EVM贡献并且从来自EVMx的相位噪声中去除EVM贡献来补偿EVMx中的相位噪声的影响。
参见图7和8，VSA 60a和60b中的每一者都可与图2的VSA 22相同并且接收和分析来自相应的矢量信号发生器(VSG)61a和61b的信号(例如，测量该信号的EVM)。在图7的配置中，VSG 61a和VSA 60a分别使用可具有相似的性能但不相关的独立的LO 62a和63a进行操作。在图8的配置中，VSG 61b和VSA 60b使用相同的LO 64b进行操作。VSA 60a可与VSA 60b相同，或者VSA 60a可不同于VSA 60b。在VSA相同的情况下，它们可具有相同的配置和性能。VSG 61a可与VSG 61b相同，或者VSG 61a可不同于VSG 61b。在VSG相同的情况下，它们可具有相同的配置和性能。LO 64b可与LO 62a或LO63a相同，或者LO 64b可不同于LO 62a或LO63a。在LO 64b与LO 62a或LO63a相同的情况下，相同的两个LO可具有相同的配置和性能。
图9示出了用于使用图7和图8的配置来估计对EVM的VSA相位噪声贡献的示例性方法61。方法61基于使用具有独立且不相关的本地振荡器62a、63a的VSA 60a和VSG 61a获得的测量值来获得(61a)来自相位噪声的第一EVM贡献(EVMx)。具体地，使用图7的配置获得的第一EVMx贡献可被表示如下：
其中，EVMVSG_WN是对VSG的EVM的白噪声贡献，EVMVSG_PN是对VSG的EVM的相位噪声贡献，EVMVSA_PN是对VSA的EVM的相位噪声贡献。
方法61基于从具有与VSG 61b共同的本地振荡器64b(SLO)的VSA 60b获得的测量值，获得(61b)来自相位噪声的第二EVM贡献(EVMx)。使用图8的配置获得的第二EVMx,SLO贡献可被表示如下：
其中，EVMVSG_WN是对VSG的EVM的白噪声贡献。
方法61包括基于第一EVM贡献与第二EVM贡献之间的差来估计(61c)来自相位噪声的EVM贡献。更具体地，结合第一和第二EVMx结果、并知晓来自VSG和VSA的相位噪声贡献相同并且具有图8的类似性能LO，VSA相位噪声贡献可被表示如下：
相位噪声贡献EVM2 VSA_PN可由控制系统根据上述期望值E[EVM2 VSA_PN]在数学上加以确定。相位噪声贡献可从使用关于图2至图5所描述的技术获得的EVMx中去除(61d)。例如，控制系统可执行本质上用于从根据关于图2到图5所描述的方法获得的EVMx中减去相位噪声的各种操作。
本说明书中所描述的系统和方法的全部或部分以及它们的各种修改可至少部分地由诸如控制系统25等一个或多个计算机使用一个或多个计算机程序来配置或控制，该一个或多个计算机程序有形地体现在一个或多个信息载体中，诸如在一个或多个非暂态机器可读存储介质中。计算机程序可采用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，并且其可以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、零件、子程序或适用于计算环境中的其他单元。计算机程序可被部署成在一台计算机上或者在一个站点处或分布在多个位点并且通过网络互连的多台计算机上执行。
与配置或控制本文所描述的测试系统和方法相关联的动作可由一个或多个可编程处理器执行，该处理器执行一个或多个计算机程序以控制或执行本文所描述的所有或一些操作。测试系统和方法的全部或部分可由专用逻辑电路(诸如FPGA(现场可编程门阵列)和/或ASIC(专用集成电路))或本地化到仪器硬件的嵌入式微处理器来配置或控制。
适用于计算机程序执行的处理器包括(举例来说)通用和专用微处理器两者，以及任何种类数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储区或随机存取存储区或这二者接收指令和数据。计算机的元件包括用于执行指令的一个或多个处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储区设备。通常，计算机还将包括(或者操作地耦合以从其接收数据或向其传输数据或这二者)一个或多个机器可读存储介质，诸如用于存储数据的大容量存储设备，诸如磁盘、磁光盘或光盘。适于体现计算机程序指令和数据的非暂态机器可读存储介质包括所有形式的非易失性存储区，包括(以举例的方式)半导体存储区设备，诸如EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)和快闪存储区设备；磁盘，诸如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及CD-ROM(光盘只读存储器)和DVD-ROM(数字通用光盘只读存储器)。
所描述的不同具体实施的元件可组合在一起以形成未在前面具体阐明的其他具体实施。元件可从先前所描述的系统中省去，而通常不会不利影响其操作或系统的操作。此外，各单独元件可组合为一个或多个单个元件来执行本说明书所述的功能。
未在本说明书中具体描述的其他具体实施同样在以下权利要求书的范围内。

Claims (23)

1.一种确定由被测设备(DUT)输出的信号的第一误差矢量幅度(EVM)的方法，所述方法包括：
在所述DUT与矢量信号分析仪(VSA)之间的信号路径上添加衰减，所述衰减是可变的；
在所述VSA处针对由所述DUT输出的所述信号的不同衰减值测量至少两个第二EVM，其中所述至少两个第二EVM被来自所述VSA的噪声破坏，其中所述至少两个第二EVM中的每一者都基于两个或更多个测量值；以及
基于线性关系来确定所述第一EVM，所述线性关系基于所述第一EVM、所述至少两个第二EVM和基于所述衰减的函数，所述第一EVM没有来自所述VSA的至少一些噪声。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
基于与所述至少两个第二EVM拟合的线的斜率来确定来自所述VSA的所述噪声。
3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：
保持来自所述DUT的输出信号恒定，同时使用衰减器改变所述衰减以产生到所述VSA的输入信号；
其中，对于每个不同的衰减值，所述方法还包括：
在所述VSA处测量一个或多个附加的第二EVM，其中所述一个或多个附加的第二EVM中的每一者都基于两个或更多个测量值；以及
基于线性关系确定所述第一EVM，所述线性关系基于所述第一EVM、所述至少两个第二EVM和所述一个或多个附加的第二EVM、以及基于所述衰减的所述函数。
4.根据权利要求1所述方法，所述方法还包括改变到所述VSA的参考电平信号，所述参考电平信号对应于所述VSA在没有向由所述DUT输出的所述信号中引入显著失真的情况下能够处理的最大信号；并且
对所述输入信号的每个变化重复添加、测量和确定以产生不同的第一EVM。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述线性关系包括通过基于所述至少两个第二EVM的值的线与所述基于衰减的函数的零值的交点。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述线性关系包括通过基于所述至少两个第二EVM的值的线的斜率；并且
其中确定包括将基于所述斜率的线外推到所述基于衰减的函数的零值，所述基于衰减的函数包括所述衰减的平方的倒数。
7.根据权利要求1所述的方法，其中压缩失真是所述VSA中增益的函数；并且
其中，所述方法还包括降低所述VSA的增益以减少所述第一EVM中增加的失真。
8.根据权利要求1所述的方法，在基本上从所述VSA中去除压缩失真的VSA增益处确定优化的第一EVM。
9.根据权利要求1所述的方法，通过降低VSA增益，降低所述VSA对所述第一EVM的压缩失真贡献。
10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
基于改变所述VSA的增益来获得衰减值。
11.根据权利要求10所述的方法，获得所述衰减值包括：
基于对应于所述VSA的不同噪声贡献和不同衰减值的所述VSA的不同增益设置获得EVM测量值；并且
基于所述EVM测量值识别其中所述EVM测量值基本相同的所述衰减值中的一者。
12.根据权利要求11所述的方法，其中如果所述EVM测量值不变，则所述衰减值中的所述一者是测试通道中的实际衰减。
13.根据权利要求11所述的方法，其中如果EVM测量值响应于衰减值的变化而减小，则减小衰减值以获得附加的EVM测量值；并且
其中，如果EVM响应于衰减值的变化而增加，则增加所述衰减值以获得附加的EVM测量值。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法在包括至少一个处理设备和用于存储可由所述至少一个处理设备执行的指令的存储器的自动测试设备(ATE)上执行，所述VSA是所述ATE的一部分。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述方法使用所述ATE与所述DUT之间的衰减器来执行。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述方法使用作为所述ATE的一部分的衰减器来执行。
17.一种补偿相位噪声对由被测设备(DUT)输出的信号的第一误差矢量幅度(EVM)的影响的方法，所述方法包括：
估计来自矢量信号分析仪(VSA)的相位噪声的EVM贡献；以及
从所述第一EVM中去除相位噪声的所述EVM贡献。
18.根据权利要求17所述的方法，其中估计所述相位噪声包括：
基于从具有公共本地振荡器的第一VSA获得的测量值来获得来自相位噪声的第一EVM贡献，所述公共本地振荡器具有矢量信号发生器(VSG)；
基于从具有与VSG独立或不同的本地振荡器的第二VSA获得的测量值来获得来自相位噪声的第二EVM贡献，所述第二VSA具有与所述第一VSA相同的性能和信号电平；并且
基于所述第一EVM贡献与所述第二EVM贡献之间的差来估计来自相位噪声的所述EVM贡献。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一VSA和所述第二VSA不同。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一VSA和所述第二VSA相同。
21.一种用于确定由被测设备(DUT)输出的信号的第一误差矢量幅度(EVM)的系统，所述系统包括：
矢量信号分析仪(VSA)；
衰减电路，所述衰减电路用于在所述DUT与所述VSA之间的信号路径上添加衰减，所述衰减是可变的；和
一个或多个处理设备，所述一个或多个处理设备被配置为执行包括以下各项的操作：
从所述VSA获得针对由所述DUT输出的所述信号的不同衰减值的至少两个第二EVM的测量值，其中所述至少两个第二EVM被来自所述VSA的噪声破坏，其中所述至少两个第二EVM中的每一者都基于两个或更多个测量值；并且
基于线性关系来确定所述第一EVM，所述线性关系基于所述第一EVM、所述至少两个第二EVM和基于所述衰减的函数，所述第一EVM没有来自所述VSA的至少一些噪声。
22.一种降低由被测设备(DUT)输出的信号的第一误差矢量幅度(EVM)中的相位噪声的系统，所述系统包括：
矢量信号分析仪(VSA)；和
一个或多个处理设备，所述一个或多个处理设备被配置为执行包括以下各项的操作：
估计来自所述VSA的相位噪声的EVM贡献；并且
控制所述第一VSA从所述第一EVM中去除来自相位噪声的所述EVM贡献。
23.根据权利要求22所述的系统，其中估计所述相位噪声包括：
基于从具有公共本地振荡器的第一VSA获得的测量值来获得来自相位噪声的第一EVM贡献，所述公共本地振荡器具有矢量信号发生器(VSG)；
基于从具有与VSG独立或不同的本地振荡器的第二VSA获得的测量值来获得来自相位噪声的第二EVM贡献，所述第二VSA具有与所述第一VSA相同的性能和信号电平；并且
基于所述第一EVM贡献与所述第二EVM贡献之间的差来估计来自相位噪声的所述EVM贡献。
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