技术分享 | 一起来学802.11物理层测试标准-第五章（EVM与MCS以及接收机性能的关联-11ac的接收机性能）

时间： 2024-10-18 来源：康希通信公众号

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01 EVM与MCS以及接收机性能的关联

上一篇技术分享 | 一起来学802.11物理层测试标准-第四章（EVM的结果如何看？—11ac的调制精度）中，我们学习了EVM的 %和dB 的换算公式，结合EVM的经典矢量图，再来看这个公式，会发现什么呢？其实早在一起来学802.11物理层测试标准（DSSS-EVM）中就给出过答案。今天我们来做进一步分析。

EVM（dB）= 20 × log（EVM（%）/100）

EVM一旦使用dB的表示方式，就会让我们想到是一个比值或者差值，那么这个差值的物理意义是什么呢？上图中“十”点为理想矢量信号点，“O”点为实际测量到的矢量信号点，EVM是这两个矢量的差的幅度再除以信号平均功率。这个差值其实就代表了各种来头的噪声，在一起来学802.11物理层测试标准（DSSS-EVM）中给出过噪声的来源，那么EVM的dB值的意义，就是噪声和信号功率的比值。那么信噪比SNR就是EVM的倒数，用dB的方式可以写成：

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

所以当我们知道了EVM的本质，其实就是信噪比的倒数之后，就很好解释MCS以及接收机性能如何跟它相关联了。再来看上一篇中RCE的要求表格，我们会发现：

·MCS的调制阶数越高，EVM（RCE）的要求越严格。这是因为在同样的信号功率（可以理解为星座图面积的半径）情况下，调制阶数越高，符号点数越多，每个符号点间隔越密集，那么想要正确解调出这些符号点所允许发生的噪声就必须越小。所以说，如果没有极好的噪声条件，高阶调制是无法实现的。那么这个噪声条件，一是设备硬件本身的设计水平，也就是理论最低需满足的信噪比，二是外界的噪声。MCS表格中要求的最高阶调制的EVM限值，是来自设备自身需满足的最低信噪比条件，其次还要看外部引入的噪声是否满足才能决定能否采用这种调制。

·在相同调制阶数情况下，编码速率数值越大，EVM（RCE）的要求越严格。注意这里是信道编码的过程。例如1/2的code rate，就是使用2bit去传输1bit的信息数据，冗余量要比3/4更大，所以抗噪声干扰的能力更强，因此EVM（RCE）的要求可以相对放宽。

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

那么对于接收机性能，EVM是如何关联呢？当然也是通过SNR，在一起来学802.11物理层测试标准（DSSS-接收机灵敏度）中我们给出过接收机BER/FER与SNR的曲线，在很多的教科书中也经常看到这种类似的曲线。误码率/误帧率/误包率是验证接收机性能的首选测量方法。如果在数字无线通信接收机的子系统中无法进行误码率/误帧率/误包率。。。的测试，则可以采用 EVM 来检查解调信号的质量。

02 11ac接收机性能

接下来我们就来看一下11ac的接收机性能指标要求。

1. 接收灵敏度，如下表所示。

与11n相比，红框的部分，是11ac多出来的部分，其余是一样的。

11ac的接收机最小灵敏度的测试条件如下：

·PSDU 长度为 4096 个八进制字节；

·数据包误码率（PER）应小于 10%；

·仅适用于non-STBC 模式、800 ns GI、BCC和VHT PPDUs。

下图是一个11ac设备PER的测试实例，俗称为“浴缸图”。40MHz带宽，MCS8，256QAM，3/4码率，对应表中的灵敏度要求为-56dBm。测试结果是-67dBm，测试通过。

2. 邻道抑制的要求如下：

·如果信道带宽为W，W=20/40/80/160MHz，则邻道干扰信号中心频率应距离主信号频率为W；

·干扰信号仍为VHT PHY信号，至少50%占空比；

·主信号功率应为上表灵敏度要求+3dB的值；

·邻道功率的设置应按照下表21-26，即邻信道功率与主信道功率的比值；

·满足上述条件下，仍需满足小于10% PER的要求，其余条件同接收灵敏度；

·测量80+80 MHz信道的邻道抑制时，干扰信号带宽仍为80 MHz，干扰信号的中心频率与主信号频率较低频段的中心频率相差 80 MHz，得到∆P1的抑制比，干扰信号的中心频率与主信号频率较高频段的中心频率相差 80 MHz，得到∆P2的抑制比，在∆P1和∆P2中取较小值，作为最终的抑制比。

3. 非邻道抑制

·干扰信号中心频率与主信号中心频率相距至少 2×W MHz；

·干扰信号功率参考上表21-26，计算方法同邻道抑制；

·其余要求同邻道抑制；

·对于80+80 MHz信道的非邻道抑制测试，干扰信号带宽仍为80 MHz，干扰信号的中心频率与主信号频率较低或较高频段的中心频率相差160MHz，其余同邻道抑制。在低端和高端分别得到两个抑制比∆P1和∆P2，取其中较小值作为最终的抑制比。

4. 最大输入电平

·最大输入电平为 -30 dBm 时，在每根天线测量的最大 PER 为 10%。

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