一起來(lái)學(xué)802.11物理層測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（EVM與MCS以及接收機(jī)性能的關(guān)聯(lián)-11ac的接收機(jī)性能）

今天是11ac的最后一個(gè)部分，有關(guān)接收機(jī)性能。最近有讀者留言問(wèn)“各個(gè)MCS的EVM是根據(jù)什么設(shè)定的？”。這是一個(gè)好問(wèn)題。我們今天就來(lái)分析一下EVM與MCS以及接收機(jī)性能之間的關(guān)聯(lián)。

01、EVM與MCS以及接收機(jī)性能的關(guān)聯(lián)

上一篇中，我們學(xué)習(xí)了EVM的 %和dB 的換算公式，結(jié)合EVM的經(jīng)典矢量圖，再來(lái)看這個(gè)公式，會(huì)發(fā)現(xiàn)什么呢？其實(shí)早在一起來(lái)學(xué)802.11物理層測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（DSSS-EVM）中就給出過(guò)答案。今天我們來(lái)做進(jìn)一步分析。

EVM（dB）= 20 × log（EVM（%）/100）

EVM一旦使用dB的表示方式，就會(huì)讓我們想到是一個(gè)比值或者差值，那么這個(gè)差值的物理意義是什么呢？上圖中“十”點(diǎn)為理想矢量信號(hào)點(diǎn)，“O”點(diǎn)為實(shí)際測(cè)量到的矢量信號(hào)點(diǎn)，EVM是這兩個(gè)矢量的差的幅度再除以信號(hào)平均功率。這個(gè)差值其實(shí)就代表了各種來(lái)頭的噪聲，在一起來(lái)學(xué)802.11物理層測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（DSSS-EVM）中給出過(guò)噪聲的來(lái)源，那么EVM的dB值的意義，就是噪聲和信號(hào)功率的比值。那么信噪比SNR就是EVM的倒數(shù)，用dB的方式可以寫(xiě)成：

SNR（dB）= - EVM（dB）= - 20 × log（EVM（%）/100）

所以當(dāng)我們知道了EVM的本質(zhì)，其實(shí)就是信噪比的倒數(shù)之后，就很好解釋MCS以及接收機(jī)性能如何跟它相關(guān)聯(lián)了。再來(lái)看上一篇中RCE的要求表格，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)：

MCS的調(diào)制階數(shù)越高，EVM（RCE）的要求越嚴(yán)格。這是因?yàn)樵谕瑯拥男盘?hào)功率（可以理解為星座圖面積的半徑）情況下，調(diào)制階數(shù)越高，符號(hào)點(diǎn)數(shù)越多，每個(gè)符號(hào)點(diǎn)間隔越密集，那么想要正確解調(diào)出這些符號(hào)點(diǎn)所允許發(fā)生的噪聲就必須越小。所以說(shuō)，如果沒(méi)有極好的噪聲條件，高階調(diào)制是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。那么這個(gè)噪聲條件，一是設(shè)備硬件本身的設(shè)計(jì)水平，也就是理論最低需滿足的信噪比，二是外界的噪聲。MCS表格中要求的最高階調(diào)制的EVM限值，是來(lái)自設(shè)備自身需滿足的最低信噪比條件，其次還要看外部引入的噪聲是否滿足才能決定能否采用這種調(diào)制。

在相同調(diào)制階數(shù)情況下，編碼速率數(shù)值越大，EVM（RCE）的要求越嚴(yán)格。注意這里是信道編碼的過(guò)程。例如1/2的code rate，就是使用2bit去傳輸1bit的信息數(shù)據(jù)，冗余量要比3/4更大，所以抗噪聲干擾的能力更強(qiáng)，因此EVM（RCE）的要求可以相對(duì)放寬。

Code Rate = Number of Information Bits / Total Number of Bits

那么對(duì)于接收機(jī)性能，EVM是如何關(guān)聯(lián)呢？當(dāng)然也是通過(guò)SNR，在一起來(lái)學(xué)802.11物理層測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（DSSS-接收機(jī)靈敏度）中我們給出過(guò)接收機(jī)BER/FER與SNR的曲線，在很多的教科書(shū)中也經(jīng)?？吹竭@種類(lèi)似的曲線。誤碼率/誤幀率/誤包率是驗(yàn)證接收機(jī)性能的首選測(cè)量方法。如果在數(shù)字無(wú)線通信接收機(jī)的子系統(tǒng)中無(wú)法進(jìn)行誤碼率/誤幀率/誤包率。。。的測(cè)試，則可以采用 EVM 來(lái)檢查解調(diào)信號(hào)的質(zhì)量。

02、11ac接收機(jī)性能

接下來(lái)我們就來(lái)看一下11ac的接收機(jī)性能指標(biāo)要求。

1. 接收靈敏度，如下表所示。

與11n相比，紅框的部分，是11ac多出來(lái)的部分，其余是一樣的。

11ac的接收機(jī)最小靈敏度的測(cè)試條件如下：

PSDU 長(zhǎng)度為 4096 個(gè)八進(jìn)制字節(jié)；

數(shù)據(jù)包誤碼率（PER）應(yīng)小于 10%；

僅適用于non-STBC 模式、800 ns GI、BCC和VHT PPDUs。

下圖是一個(gè)11ac設(shè)備PER的測(cè)試實(shí)例，俗稱為“浴缸圖”。40MHz帶寬，MCS8，256QAM，3/4碼率，對(duì)應(yīng)表中的靈敏度要求為-56dBm。測(cè)試結(jié)果是-67dBm，測(cè)試通過(guò)。

2. 鄰道抑制的要求如下：

如果信道帶寬為W，W=20/40/80/160MHz，則鄰道干擾信號(hào)中心頻率應(yīng)距離主信號(hào)頻率為W；

干擾信號(hào)仍為VHT PHY信號(hào)，至少50%占空比；

主信號(hào)功率應(yīng)為上表靈敏度要求+3dB的值；

鄰道功率的設(shè)置應(yīng)按照下表21-26，即鄰信道功率與主信道功率的比值；

滿足上述條件下，仍需滿足小于10% PER的要求，其余條件同接收靈敏度；

測(cè)量80+80 MHz信道的鄰道抑制時(shí)，干擾信號(hào)帶寬仍為80 MHz，干擾信號(hào)的中心頻率與主信號(hào)頻率較低頻段的中心頻率相差 80 MHz，得到?P1的抑制比，干擾信號(hào)的中心頻率與主信號(hào)頻率較高頻段的中心頻率相差 80 MHz，得到?P2的抑制比，在?P1和?P2中取較小值，作為最終的抑制比。

3.?非鄰道抑制

干擾信號(hào)中心頻率與主信號(hào)中心頻率相距至少 2×W MHz；

干擾信號(hào)功率參考上表21-26，計(jì)算方法同鄰道抑制；

其余要求同鄰道抑制；

對(duì)于80+80 MHz信道的非鄰道抑制測(cè)試，干擾信號(hào)帶寬仍為80 MHz，干擾信號(hào)的中心頻率與主信號(hào)頻率較低或較高頻段的中心頻率相差160MHz，其余同鄰道抑制。在低端和高端分別得到兩個(gè)抑制比?P1和?P2，取其中較小值作為最終的抑制比。

4.?最大輸入電平

最大輸入電平為 -30 dBm 時(shí)，在每根天線測(cè)量的最大 PER 為 10%。