[发明专利]一种基于OFDM体制卫星转发器的EVM测试优化方法

说明书

一种基于OFDM体制卫星转发器的EVM测试优化方法，通过对测试信号建模、估计子载波幅相值变化情况、对测试信号进行源端预失真处理、多次测量反复验证达到转发器EVM值的测试要求，解决了测试系统本身引入非线性器件而造成的转发器EVM测试精度不高的问题，达到系统中引入非线性器件后最大程度提升系统级EVM测试精度的目的。

技术领域

本发明涉及一种基于OFDM体制卫星转发器的EVM测试优化方法，属于通信卫星领域。

背景技术

随着卫星通信技术的不断发展，基于新通信体制的数字化有效载荷层出不穷，其中，多载波调制技术更是通信载荷将来一个主要趋势。

正交频分复用(OFDM)是一种子载波相互混叠的多载波调制技术，其各个子载波在时域上相互正交，在频谱上部分重叠。未来的LTE体制通信卫星及超宽带体制通信卫星等均是依托OFDM核心技术而做预研。EVM性能是衡量OFDM体制下通信数字载荷中通信性能、通信协议正确性和信号传输质量的关键指标。因此针对OFDM体制下卫星载荷的EVM性能的高精度测试至关重要。

测试通信卫星转发器的EVM性能，主要是对信号经过转发之后的EVM恶化情况进行测试。测试系统的测试发射机发出EVM性能足够好的测试信号，经过卫星转发后，由测试接收机接收。接收机通过帧同步、位同步、载波同步等一系列接收机同步算法之后，测量卫星转发输出信号的EVM性能，并据此来直接评估卫星转发器对转发信号的EVM恶化情况。在实际应用中，测试发射机发出信号的频率或者功率可能达不到卫星入口信号的要求(例如，频率不在卫星转发器的上行通带内，功率低于卫星接收机灵敏度等)，因此需要在测试发射机后端加入功率放大器或者变频器等非线性器件。此时，这种非线性器件的引入，会导致卫星转发器输入的测试信号EVM恶化，即变得非理想或者高于工程要求的3％，这将会造成转发器输出信号的EVM受到输入信号EVM恶化的影响，导致测试结果不准确，而这种测试误差完全是由测试系统本身所带来。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对测试系统本身引入非线性器件而造成的转发器EVM测试精度不高的问题，提出一种基于OFDM体制卫星转发器的EVM测试优化方法，提出了测试发射机的EVM预失真算法，最大程度提升系统级EVM测试精度。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种基于OFDM体制卫星转发器的EVM测试优化方法，步骤如下：

(1)对经过非线性器件后的测试信号进行建模，并确定测试信号训练序列频域表达式及相关参数；

(2)对测试信号进行下变频及模数转换，对转换后所得测试信号进行符号同步及载波同步，并进行FFT处理为频域信号；

(3)利用最小二乘法对步骤(2)所得频域信号幅相值进行估计，得到测试信号的各个子载波经过非线性器件后的幅相变化值，并对所有幅相值进行比较得出幅相变化情况；

(4)利用步骤(3)所得各子载波的幅相变化值对进入非线性器件前测试信号进行预失真处理，得到预失真后的发射测试信号；

(5)实时计算输出步骤(4)所得的发射测试信号的EVM值，若所述EVM值达到测试要求，进行后续EVM值测试，否则重复进行步骤(2)～步骤(5)重新进行该子载波的幅相值估计及测试信号预失真处理。

所述步骤(1)中测试信号训练序列为OFDM符号流，经过非线性器件后，子载波经历幅相衰落，所述建模为建立并行高斯衰落信道模型，测试信号训练序列频域表达式及相关参数如下：

Y＝HX+N

式中，Y为经过非线性器件之后转发器入口的的训练序列信号向量，X为发射机发出的进入非线性器件之前的已知训练序列，H为各子载波经过非线性器件后幅相变化的频域特性向量，N为各子载波加性噪声。