理论教育 载波泄漏影响调制精度的解决方法

载波泄漏影响调制精度的解决方法

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:基带I和Q信道中的直流偏置将会造成载波泄漏,而载波泄漏将会降低传输信号的调制精度。无论什么原因,载波泄漏都将会降低传输信号的调制精度,利用整体载波抑制CS,对应的EVMCFT可计算得式中,CS,k为构成整体载波泄漏的第k个独立个体的载波抑制;n为构成个体的个数。

载波泄漏影响调制精度的解决方法

基带I和Q信道中的直流偏置将会造成载波泄漏,而载波泄漏将会降低传输信号的调制精度。可通过下面的例子进行说明。设基带I和Q信道中的直流偏置分别为ΔIdc和ΔQdc,I和Q信道中的基带信号a'I(t)和a'Q(t)表示为

式中,I(t)和Q(t)分别为I和Q基带信号的振幅;φ(t)为对应的I和Q基带信号的相位。

调制器的输出端,I和Q正交信号变为一个带有中频载波或射频载波的信号,该信号可表示为式中,ωc为载波的角频率,ωc=2πfc,从aI(t)和aQ(t)得到A(t)为

式(8.32)右侧的最后一项即为载波泄漏,也称为载波馈通(carrier feed through,CFT)。

这里定义载波泄漏的功率与期望信号的传输功率之比为载波抑制,即CS,单位为dB,有

显然,该载波泄漏的电压有效值等于

然而,对于射频调幅信号,平均信号功率的电压有效值可通过期望信号的幅度峰值与平均功率比(peak-to-average ratio,PAR)计算得到

例如,在CDMA IS-95语音的峰值与平均功率比大约为3.9 dB,基带I和Q信号的峰值摆幅为Vp-p=2 Amax=1.0 V。于是可得电压有效值为(www.daowen.com)

基带I和Q信道的直流偏置会造成载波馈通,但这不是造成载波馈通的唯一原因。调制器和上变频器也会导致载波泄漏,因为这些器件的本振端和射频/中频端间的隔离度是有限的,根据不同的设计和集成电路加工工艺大约为30 dBc。无论什么原因,载波泄漏都将会降低传输信号的调制精度,利用整体载波抑制CS,对应的EVMCFT可计算得

式中,CS,k为构成整体载波泄漏的第k个独立个体的载波抑制;n为构成个体的个数。

例如,假定由I/Q直流偏置造成的整体载波泄漏CS,1=-27 dBc,调制器和上变频器件的本振与中频/射频间的有限隔离CS,2=-28 dBc,由载波泄漏而导致的误差矢量幅度为

另外,基于对EVM的预算,可划分可允许的载波馈通的级别,这由I和Q信道中直流偏置及调制器和上变频器的本振与中频/射频端口的有限隔离所导致。从划分给直流偏置和隔离度的载波馈通级别中,可从式(8.37)、式(8.38)和式(8.35)中确定允许的I和Q信道的直流偏置,但本振和中频/射频间隔离的最小要求可通过把式(8.35)分母用本振的功率或电压均方根值取代而直接获得。下面来看一个确定直流偏置最大允许值的例子。假定要求直流偏置导致的载波馈通EVMCFT<4.5%,且VTx_avg≅0.32 V。从式(8.40)和式(8.37),可从所给的EVMCFT直接算得允许载波泄漏的电压均方根值

因此,从式(8.38)中可得I和Q信道中可允许的整体直流偏置,或者

事实上,在每个I和Q的信道中所允许的最大直流偏置近似为14.0m V。

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