WIFI EVM变差分析实例
误差向量幅度[EVM]：Error Vector Magnitude，误差向量(包括幅度和相位的矢量)是在一个给定时刻理想无误差基准信号与实际发射信号的向量差，能全面衡量调制信号
的幅度误差和相位误差中华印刷通史。
误差矢量信号定义示意图
在讲EVM之前，我们先了解一下什么是I,Q,以及IQ调制。当前的数字射频芯片，无一例外的用到了I/Q信号，就算是RFID芯片，内部也用到了I/Q信号，然而绝大部分射频人员，对于IQ的了解除了名字之外，基本上一无所知。
一个信号有三个特性随时间变化：幅度、相位或频率。然而，相位和频率仅仅是从不同的角度去观察或测量同一信号的变化。人们可以同时进行幅度和相位的调制，也可以分开进行调制，但是这既难于产生更难于检测。但是在特制的系统中信号可以分解为一组相对独立的分量：同相（I）和正交（Q）分量。这两个分量是正交的，且互不相干的。
下图中的QAM调制器中I和Q信号来自一个信号源，幅度和频率都相同，唯一不同的是Q信号的相位与I信号相差90o。具体关系如下图所示，当I的幅度为1的时候，Q的幅度为0，而当I的幅度为0的时候，Q的幅度为1，两个信号互不相干，相位相差90o，是正交的。
I：in-phase 表示同相
电子技术应用Q：quadrature 表示正交，与I相位差90度。
下图为I,Q信号关系：假设I=sin(x), Q则为sin(x+90)
现在来解释I Q信号的来源：
最早通讯是模拟通讯，假设载波为cos(a)，信号为cos(b)，那么通过相乘频谱搬移，就得到了cos(a) * cos(b) = 1/2[cos( a + b) - cos(a - b) ]
这样在a载波下产生了两个信号，a+b和a-b,而对于传输来说，其实只需要一个信号即可，也就是说两者选择一个即可，另外一个没用，需要滤掉。但实际上滤波器是不理想的，很难完全滤掉另外一个，所以因为另外一个频带的存在，浪费了很多频带资源。
冻雨的形成进入数字时代后，在某一个时刻传输的只有一个信号频率，比如0，假设为900MHz，1假设为901MHz，一直这两个频率在变化而已，并且不可能同时出现。这个不同于模拟通讯信号，比如电视机，信号的频带就是6.5MHz。还有一个严重的问题，就是信号频带资源越来越宝贵，不能再像模拟一样这么简单的载波与信号相乘，导致双边带信号。
大家最希望得到的，就是输入a信号和b信号，得到单一的a+b或者a－b即可。基于此目的，我们就把这个公式展开：
cos（a－b）＝cos(a)cos(b)＋sin(a)sin(b)
这个公式清楚的表明，只要把载波a和信号b相乘，之后他们各自都移相90度相乘，之后相加，就能得到a-b的信号了。这个在数字通讯，当前的半导体工艺完全可以做到：
1：数字通讯，单一时间只有一个频点，所以可以移相90度。
2：相加器、相乘器技术很容易实现。
如下图：手机GSM射频部分
接下来就很好办了，大家知道I就是cos(b),Q就是sin(b)
对这两个信号进行组合：
cos(b), sin(b)
cos(b), -sina(b)
-cos(b), sin(b)
-cos(b), -sin(b)
这个就是IQ信号的四相调制了。
之后为了编码更多的，就在这个里面折腾了，注意，通过上面分析，大家知道IQ信号应该是正弦波模拟信号，手机上的频率是66KHz，大家在布线的时候一定要保证IQ信号不被干扰，毕竟是模拟信号，不然相乘相加之后就有很多杂波产生了，这个就是杂散了。
极坐标图是观察幅度和相位的最好方法，载波是频率和相位的基准，信号表示为对载波的关系。信号可以以幅度和相位表示为极坐标的形式。相位是对基准信号而言的，基准信号一般是载波，幅度为绝对值或相对值。
在数字通信中，通常以I、Q表示，极坐标中I轴在相位基准上，而Q轴则旋转90度。矢量信号在I轴上的投影为I分量，在Q轴上的投影为Q分量。下图显示和I和Q的关系
极坐标和直角坐标的转换
Mag
Phase
I、Q调制的主要优点是：既便于将两个独立信号分量组合成一个复合信号；相应地也可以
将其复合信号分解为两个独立的部分。大多数数字调制是在I、Q平面上将数据映射为许多离散的点，我们称这些点为星座。当信号从一个点移向另一个点时，幅度调制和相位调制就同时完成了。I、Q信号分别是在X轴和Y轴上的投影，合成矢量的幅度表示载波的幅度，合成矢量与X轴的夹角表示载波相位。因此可以通过改变I、Q驱动信号的幅度映射I-Q空间中的任意一点。在I和Q信号传送的值只有预先定义的几个值，代表广泛不同的状态，一个调制的协议针对每个调制形式规定允许的状态数量。
明白了I,Q的原理之后，我们再讲解EVM就比较好解释了，EVM具体表示接收机对信号进行解调时产生的IQ分量与理想信号分量的接近程度，是考量调制信号质量的一种指标。 误差向量通常与QPSK等M-ary I/Q调制方案有关，且常以解调符号的I/Q“星状”图表示.
误差向量幅度[EVM]定义为误差矢量信号平均功率的均方根值与理想信号平均功率的均方根值之比，并以百分比的形式表示。EVM越小，信号质量越好。
EVM测试目的：验证发射机产生的波形是否足够精确，以使接收机达到指定的接收性能，
802.11/a/b/g /n WLAN发射机的性能会直接影响产品质量。在当今WLAN产品市场空间拥挤、利润微薄的情况下,提高质量无疑会使产品更具特并增加其销售量还能减少退货并提高生产效益以及收益率。但是发射机的性能很容易受到RF部分的设计选择、电路板布局及其实现方式、元件的变化及更替等因素的影响,并且会由于802.11a/b/g/n标准所要求的调制类型和频带的不同而变得更加复杂。具有频谱分析仪、向量信号分析仪(VSA)及功率表(带信号分析软件如LitePoint的IQview 802.11a/b/g WLAN测量方法及其相关的IQsignal软件包)能力的测试仪是分析大多数WLAN发射机问题的必备工具。利用频谱分析仪与功率表能力可以测量频率偏差、瞬态信号、相位噪声、同带信号传输功率、相邻信中华会务网道功率及其它参数,而VSA能力则可以将特定的信号解调成正交分量,因此可将复杂的信号显示为具有幅度和相位特性的向量或者显示其完整的信号星座图。信号分析软件可随之简化测量过程并同时提供性能测试的统计评估结果。利用这些工具,可以在调制域、时域及频域进行测量,在设计过程与生产期间评估发射机性能并查其故障。此外,由于允许测量一个简单方便的品质因数——误差向量幅度(EVM),将表征发射RF信号的许多参数简化为单一参数,因此这些工具简化了802.11a/b/g所需的复杂波形分析。在生产线测试中,EVM可作为合格与否的标尺以简化发射机的质量保证并提高测试吞吐量,而在设计过程中威廉三世EVM则是一个很有价值的总体信号质量指标。
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