發(fā)射機(jī)的EVM仿真流程解讀

前幾天，師姐，給我發(fā)了一幅圖，問(wèn)我能不能建個(gè)模，驗(yàn)證一下這個(gè)理論計(jì)算。

前幾天正被課程中的仿真搞的焦頭爛額，所以就一直擱置著，這不，周六把純射頻層面的調(diào)制仿真講完了，然后昨天，感覺(jué)DF的仿真也快有結(jié)果了，頓時(shí)心情大好，腦子里開(kāi)始有空間，可以開(kāi)始考慮這個(gè)事情了。

雖說(shuō)，我目前正在做的是RX的系統(tǒng)仿真，但是不怕，技能是可以遷移的。

需要先理解師姐給的這幅圖中每一項(xiàng)指標(biāo)的意思。因?yàn)橐獙?duì)系統(tǒng)鏈路建模，除了知道大概框架之外，還需要知道每個(gè)器件的具體性能。

(2)

首先第一項(xiàng)，標(biāo)題為Phase Noise Int。

這里，又可以復(fù)習(xí)一下相噪的概念。

一個(gè)理想的信號(hào)，可以用下式進(jìn)行表示：

但是，在現(xiàn)實(shí)世界中，信號(hào)是這樣的：

其中，A(t)代表幅度噪聲，通常可忽略；θ(t)表示相位噪聲。

L ( f )的單位是rad^2/Hz，對(duì)其取10*log()，即得到我們常見(jiàn)的dBc/Hz。

相噪可以用指定偏移頻率處的相噪來(lái)表示，也可以用指定帶寬內(nèi)的積分RMS噪聲表示，比如下面的相噪曲線(xiàn)圖所示。

假設(shè)fmin,fmax分別是積分帶寬的下限和上限。

那么：

相噪曲線(xiàn)圖中的數(shù)值如下圖：

RMS noise:??3.23258 mrad,185.213 mdeg

Intg Noise:-52.8193 dBc/19.69 MHz

用excel列出上面的公式，來(lái)復(fù)算一下上面的數(shù)值，完全符合。

再回到師姐的圖中的第一項(xiàng)，即：

對(duì)應(yīng)的rad值為：

積分帶寬是1K~10MHz，通過(guò)小軟件，來(lái)擬合出一種相噪的可能。

(3)

LO leakage：

LOL=-33dBc

即本振泄露到輸出端的大小，這個(gè)指標(biāo)，在現(xiàn)在用的仿真模板中，用一個(gè)信號(hào)源來(lái)模擬。

(4)

IQ Gain and Phase Imbalance

IR = -45.5dBc

因?yàn)镮Q信號(hào)增益和相位的不平衡，會(huì)導(dǎo)致邊帶抑制變差，但是IR這個(gè)值是結(jié)果，需要擬合出IQ 增益和相位的不平衡的程度，才能在ADS里面進(jìn)行建模。

如下圖所示的直接變頻發(fā)射機(jī)，理想情況下，即IQ完全匹配(增益失配和相位失配都為0)時(shí)，當(dāng)輸入I和Q信號(hào)分別為V0cos(win*t)和V0sin(win*t)時(shí)，可以得到輸出信號(hào)的表達(dá)式為：

但是，當(dāng)存在增益失配和相位失配時(shí)，輸出會(huì)變?yōu)椋?/p>

其中，上圖中第一個(gè)紅框中，表示幅度失配；第二個(gè)紅框，表示相位失配。

所以，IR即是不想要的邊帶wc-win上的功率與有用邊帶wc+win的功率的比值，即：

用excel來(lái)模擬一下上述公式，來(lái)擬合出IR=-45.5dBc時(shí)，對(duì)應(yīng)的幅度和相位失配。因?yàn)橛玫姆抡婺０?，加入幅度失配比較容易，所以按下圖進(jìn)行設(shè)置，仿真出來(lái)的IR結(jié)果，與理論計(jì)算吻合。

(5)?

IMD3=-38 dBc，可以估算出整機(jī)的三階互調(diào)截點(diǎn)。

假設(shè)輸出功率是15dBm，那么輸出三階互調(diào)截點(diǎn)約為34dBm，這個(gè)是在輸入信號(hào)比較小的時(shí)候，出來(lái)的結(jié)果。如果信號(hào)使得放大器進(jìn)入了一點(diǎn)點(diǎn)非線(xiàn)性的話(huà)，會(huì)有少許的差別。

所以，對(duì)放大器的TOI調(diào)整了一下，變?yōu)?4.6dBm，使得仿真出來(lái)的結(jié)果，在輸出功率為15dBm時(shí)，IMD3=-38dBc。