Kennen Sie Ihren EVM?

Ihre Anforderung

EVM-Messungen sind alltäglich. Falls Sie ein Prüffeldingenieur sind, der mit einem bestimmten Satz von Geräten arbeitet, machen Sie sich möglicherweise gar keine Gedanken über die Vergleichbarkeit von EVMs. Gehört es jedoch zur Ihren Aufgaben, EVM-Ergebnisse unterschiedlicher Gerätesätze zu vergleichen, legen Sie sicherlich großen Wert auf die Wiederholgenauigkeit von EVMs über mehrere Messaufbauten hinweg. Die EVM-Normalisierung ist nicht vorgegeben. Beim Modulationsfehler (MER), der per Definition auf die mittlere Leistung des Referenzsignals normalisiert wird, ist dies beispielsweise anders.

Die Gleichung (rechte Seite) gibt den EVM eindeutig als Quadratwurzel aus Fehlerleistung geteilt durch Referenzleistung an.

Während die Fehlerleistung im Allgemeinen eindeutig ist, existieren bei der Referenzleistung zwei gängige Versionen, die einen großen Unterschied in Bezug auf den EVM-Wert nach sich ziehen können.

In vielen Fällen bezieht sich der EVM auf die gemittelte Leistung (Effektivwert) des (idealen) Referenzsignals. In bestimmten Anwendungen wird die Spitzenleistung des Referenzsignals als Referenzleistung verwendet. Offensichtlich ist weder das eine noch andere falsch. Es geht vielmehr um Ihre Messaufgabe und die zu erwartenden Ergebnisse.

Lösung von Rohde & Schwarz

Bei den meisten generischen Messcharakteristiken von Rohde & Schwarz können Anwender zwischen unterschiedlichen Referenzleistungen wählen. Die (meist unveränderte) Voreinstellung ist die Effektivleistung.

Warum besteht überhaupt ein Unterschied?

Stellen Sie sich ein QPSK-Signal vor. Betrachtet man nur die Symbolinstanzen (bei denen der EVM üblicherweise evaluiert wird), gibt es keinen Unterschied zwischen Effektiv- und Spitzenleistung – da alle Symbole die gleiche Amplitude aufweisen.

Bei einem 64QAM-Signal kann sich ein signifikanter Unterschied ergeben – bis zu 3,7 dB. Bei APSK- oder QAM-Verfahren höherer Ordnung können sich sogar noch größere Differenzen ergeben. Auf dem Screenshot kann man einen EVM von 1,22 % (bzw. –38,3 dB) und einen EVM von 1,87 % (bzw. –34,6 dB) erkennen, wobei die Messung auf denselben Daten beruht. Bei der ersten Messung ist der EVM auf die Spitzenleistung der 64QAM-Konstellation normalisiert. Der zweite EVM bezieht sich auf eine normalisierte Effektivwertmessung. Das Verhältnis der Werte entspricht exakt 3,7 dB.

Die Entscheidung, ob man auf den Spitzen- oder Effektivwert normalisiert, hängt von der Anwendung ab – bei Vergleichen sollten aber nicht Äpfel mit Birnen verglichen werden.