EVM是什么？

在星座圖中，會有一個理想的點，然后還有一個實測的點。

就是一個是打算在哪，另一個是實際在哪。

再換句話說，就是一個是理想，一個是現實。

星座圖中的點，其與原點連接的矢量，所對應的長度和角度，分別對應信號的幅度和相位。

理想點與原點的連接，是一個參考的矢量。

實測點與原點的連接，是一個實測的矢量。

而理想點與原點的連接，就被稱為誤差矢量(error vector)。

和所有矢量一樣，誤差矢量有幅度，有方向。

在數字調制中，主要關注誤差矢量的幅度，不糾結方向。

因此，最重要的測量目標，是誤差矢量的幅度，即EVM，全稱為error vector magnitude.

人都知道，理想與現實的差距越小越好。

所以，誤差矢量的幅度，也是越小越好。

那差別主要來自哪里呢？

一個來自幅度誤差(magnitude error)，也就是說接收到的矢量與參考的矢量相比，要么太長，要么太短。

一個來自相位誤差(phase error),也就是說接收到的矢量與參考的矢量相比，角度有差。

EVM大，則代表測量點和理想點之間的距離很大。

也就是說理想點A所對應的測量點，可能與理想點B的位置更接近。

這樣，會導致接收端誤判的概率提高。

因此，減小EVM，是無線通信系統中的重要目標之一。

對EVM造成影響的因素主要有哪些？

影響EVM的因素，可以分為四大類，分別為幅度影響，相位影響，I/Q不平衡，配置因素。

說到幅度影響。

首先，與幅度相關的因素，都可能會影響EVM。

比如說，信號太高，導致器件進入非線性；或者信號太低，容易受噪聲影響，此時都會增加EVM。

比如說，外界干擾，或者系統內的雜散，也會影響EVM。

比如說，相應帶寬內不平坦的頻率響應，也可能增加EVM。

.......

說到相位影響。

也就是說，與相位相關的因素，都會可能影響EVM。

比如說，信號相噪的影響。我的理解是這樣的(歡迎批判)：本身相位調制是基于理想相位的，如果相位噪聲太高的話，理想相位本身就不理想了。

比如說，相位響應隨頻率的變化而變化。我的理解是這樣的(歡迎批判)：可以理解為群時延隨著頻率的變化有抖動，這樣的話，不同頻率的信號經過時，其相位變化也會不一樣，導致EVM增加。

還有就是I/Q不平衡。

比如說增益不平衡，相位不平衡，直流饋通等。

說到配置因素。

就包括發端和收端，設置的匹配濾波器的類型或參數，符號率等設置的有差別。

EVM計算時的注意點

EVM計算時，會歸一化。

有兩種歸一化的方法，一種是用最大峰值功率來歸一化；另一種，是用RMS功率來歸一化。

在比較EVM時，需要保證使用同樣的歸一化方法。

EVM的單位可以是%，也可以是dB。

對于單位為%的EVM值，小的百分比值，表示更好的EVM。

對于單位為dB的EVM值，通常為負值，越負，EVM越好。

EVM在debug中的作用

重點來了哈！雖然說，我沒有用過這種方法來進行過debug。

但是看上去，好像很好用的樣子。

首先，看看EVM隨時間變化的曲線的作用。

EVM是基于每個符號進行計算的，也就是說，每個符號都會計算EVM。

因此，EVM可以繪制成時間的函數，也可以看成連續符號的函數。

比如如下圖，發送和接收符號率之間細微的差異，使得EVM隨時間變化的曲線呈現出一個V形曲線。

突發或者脈沖信號，在開始或結束的時候，由于各種放大器效應或時序的影響，EVM可能會高點。

如果幅度隨時間變化，可能會使得幅度相對較高或者幅度相對較低的符號的EVM變大。

EVM也可以繪制成隨頻率的曲線。

EVM隨頻率變化的函數，是對上面的EVM隨時間變化的函數進行FFT變換。

而這個曲線最有用的應用，是可以發現帶內的雜散信號或者干擾。

如下圖所示，藍色曲線為幅度譜，看不出任何有雜散信號。青色曲線為EVM譜，上面可以明顯的看到帶內雜散性。

這是因為，疊加有雜散信號的有用信號的EVM，只會在雜散頻率處變高。

還有EVM與功率之間的關系，即看EVM隨著輸入功率變化的函數。

如下圖所示，曲線為一個浴缸形狀的曲線。低輸入電平時，SNR較小，導致較高的EVM；高輸入電平時，器件進入非線性，EVM也會惡化。

所以，這個EVM與功率的曲線，可以用來確定器件的最優工作區域。

EVM隨功率以及頻率變化的曲線

在三維空間內，繪制EVM隨功率和頻率變化的曲線，可以很容易的找出被測器件的隨頻率變化趨勢或者問題區域。

審核編輯：劉清