QPSK调制的EVM值测试
简述
通过频谱分析仪对FMQL+AD9261S板卡产生的QPSK信号进行EVM值测试,主要为测试发射通道的性能,因此不关注对QPSK的解调。
QPSK信号生成
QPSK信号直接输出I路和Q路映射的星座图即可,较为简单;为了产生随机QPSK信号,通过移位寄存器的方式产生伪随机序列,根据序列结果映射星座点。
移位寄存器使用本原多项式x9+x4+1,序列周期为29-1;
每当选择发送QPSK信号的时候,输入seed,但seed不能为0,因此有一个判断输入默认值。
QPSK_cnt用于控制QPSK的符号速率,符号速率为时钟速率/(计数最大值 + 1)。
注意符号速率不能超过采样速率的1/2,否则会发生频谱混叠。
assign w_QPSK_data_Re = QPSK_ran[3] ? -'d17379 : 'd17379 ;
assign w_QPSK_data_Im = QPSK_ran[6] ? -'d17379 : 'd17379 ;
always @(posedge i_tx_ch1_clk ) begin
QPSK_cnt <= (QPSK_cnt < i_QPSK_cnt_max) ?
QPSK_cnt + 'd1 : 'd0 ;
end
always @(posedge i_tx_ch1_clk ) begin
if(w_QPSK_sel_pos)begin
QPSK_ran <= (i_frame_Re[8:0] == 0) ?
'd327 : i_frame_Re[8:0] ;
end
else if(QPSK_cnt == i_QPSK_cnt_max) begin
QPSK_ran[0] <= QPSK_ran[8] ;
QPSK_ran[1] <= QPSK_ran[0] ;
QPSK_ran[2] <= QPSK_ran[1] ;
QPSK_ran[3] <= QPSK_ran[2] ;
QPSK_ran[4] <= QPSK_ran[3] ^ QPSK_ran[8] ;
QPSK_ran[5] <= QPSK_ran[4] ;
QPSK_ran[6] <= QPSK_ran[5] ;
QPSK_ran[7] <= QPSK_ran[6] ;
QPSK_ran[8] <= QPSK_ran[7] ;
end
else begin
QPSK_ran <= QPSK_ran ;
end
end
测试结果
由于滤波器是黑盒,不知道具体参数,因此选用滚降系数设置为0.5,测试时的TX通道带宽始终设置为12MHz。
采样速率为11.2MHz,测试的1.4MHz、2.24MHz、2.8MHz、5.6MHz时的EVM值如图1所示。

图1 (a) 符号速率为1.4MHz时EVM值

图1 (b) 符号速率为2.24MHz时EVM值

图1 (c) 符号速率为2.8MHz时EVM值

图1 (d) 符号速率为5.6MHz时EVM值
可见EVM值随着符号速率的增加而增加,主要是由于带宽内噪声累积的影响。但从EVM值也能看出发射通道的性能较差,需要查找该方面原因。
当符号速率大于采样速率/2时,出现频谱混叠,并使得性能急剧恶化,如图2所示,可见EVM值极差。

图2 符号速率为11.2MHz时EVM值