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EVM Measurement

エラー ベクトル振幅 (EVM) の測定

  • ライブラリ:
  • Communications Toolbox / Utility Blocks

  • EVM Measurement block

説明

EVM Measurement ブロックは、受信信号の平方根平均二乗 (RMS) EVM、最大 EVM、および百分位 EVM を測定します。EVM は変調器または復調器のパフォーマンスの指標となります。

このアイコンには、利用可能なすべての端子を使用したブロックが表示されています。EVM measurement block with all ports enabled.

端子

入力

すべて展開する

基準信号。最大 3 次元の配列として指定します。この入力を指定すると、オブジェクトは、この入力を基準コンスタレーションとして使用して、Rcv 入力の EVM を測定します。

この入力の次元は、Rcv 入力の次元と一致していなければなりません。オブジェクトは、この入力の各要素を Rcv 入力の対応する要素の基準シンボルとして使用します。

依存関係

この端子を有効にするには、[Reference signal] パラメーターを [Input port] に設定します。

データ型: single | double | fixed point
複素数のサポート: あり

受信信号。最大 3 次元の配列として指定します。

データ型: single | double | fixed point
複素数のサポート: あり

出力

すべて展開する

構成された測定間隔でのパーセンテージ RMS EVM。範囲 [0, 100] のスカラーとして返されます。

データ型: double

構成された測定間隔での最大パーセンテージ EVM。範囲 [0, 100] のスカラーとして返されます。

依存関係

この端子を有効にするには、[Output maximum EVM] パラメーターを On に設定します。

データ型: double

最後のリセット以降の EVM 測定値の下位 X% の値。範囲 [0, 100] のスカラーとして返されます。[X-percentile value (%)] パラメーターで X の値を設定します。

依存関係

この端子を有効にするには、[Output X-percentile EVM] パラメーターを On に設定します。

データ型: double

第 X 百分位の EVM 測定に使用したシンボル数。正の整数として返されます。

依存関係

この端子を有効にするには、[Output X-percentile EVM][Output the number of symbols processed] のパラメーターを On に設定します。

データ型: double

パラメーター

すべて展開する

EVM 計算で使用される正規化メソッド。[Average reference signal power][Average constellation power]、または [Peak constellation power] として指定します。詳細については、アルゴリズムを参照してください。

平均コンスタレーション電力 (ワット単位)。正のスカラーとして指定します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Normalize RMS error vector] パラメーターを [Average constellation power] に設定します。

データ型: single | double

ピーク コンスタレーション電力 (ワット単位)。正のスカラーとして指定します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Normalize RMS error vector] パラメーターを [Peak constellation power] に設定します。

データ型: single | double

基準信号のソース。受信信号を比較して測定するための明示的な基準信号を与えるには、このパラメーターを [Input port] に設定します。基準コンスタレーションに対して受信信号の EVM を測定するには、このパラメーターを [Estimated from reference constellation] に設定します。

基準コンスタレーション点。ベクトルとして指定します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Reference signal] パラメーターを [Estimated from reference constellation] に設定します。

データ型: single | double
複素数のサポート: あり

RMS 測定および最大 EVM 測定における測定間隔のソース。以下のいずれかの値として指定します。

  • Input length — 現在のサンプルのみを使用して EVM を測定します。

  • Entire history — すべてのサンプルの EVM を測定します。

  • Custom — 指定した間隔で EVM を測定し、スライディング ウィンドウを使用します。

  • Custom with periodic reset — 指定した間隔で EVM を測定し、各間隔で測定した後にブロックをリセットします。

サンプルのカスタム測定間隔。正の整数として指定します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Measurement interval] パラメーターを [Custom] または [Custom with periodic reset] に設定します。

データ型: single | double

ブロックが EVM の測定値を平均する次元。範囲 [1, 3] の整数または整数の行ベクトルとして指定します。たとえば、行全体を平均するには、このパラメーターを 2 に設定します。

このブロックは、平均化を行う次元の可変サイズ入力をサポートします。ただし、平均化を行わない次元に対する入力サイズは、一定に保たなければなりません。たとえば、入力のサイズが [1000 3 2] で、このパラメーターを [1 3] に設定した場合、出力サイズは [1 3 1] となり、2 番目の次元要素の数は必ず 3 に固定されます。

データ型: single | double

最大 EVM の測定値を出力する max 端子を追加するオプション。

第 X 百分位の EVM 測定値を出力する X% 端子を追加するオプション。このパラメーターを On に設定すると、第 X 百分位の EVM 測定値が、ブロックをリセットするまで維持されます。ブロックは、最後のリセット以降の入力フレームをすべて使用してこれらの測定を実行します。[X-percentile value (%)] パラメーターで X の値を設定できます。

EVM 測定値の下位 X% の値。範囲 [0, 100] のスカラーとして指定します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Output X-percentile EVM] パラメーターを On に設定します。

データ型: single | double

第 X 百分位の EVM 測定に使用したシンボル数を出力する nSym 端子を追加するオプション。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[Output X-percentile EVM] パラメーターを On に設定します。

実行するシミュレーションのタイプ。[インタープリター型実行] または [コード生成] として指定します。

  • インタープリター型実行 –– MATLAB® インタープリターを使用してモデルをシミュレートします。このオプションを使用すると、[コード生成] 方式よりも必要な起動時間が短縮されますが、以降のシミュレーションの速度が遅くなります。このモードで、ブロックのソース コードをデバッグできます。

  • コード生成 –– 生成された C コードを使用してモデルをシミュレートします。シミュレーションの初回実行時、Simulink® は対象ブロックの C コードを生成します。この C コードは、モデルが変更されない限り以降のシミュレーションで再利用されます。このオプションを使用すると、シミュレーションの起動時間は長くなりますが、以降のシミュレーションの速度は [インタープリター型実行] よりも速くなります。

ブロックの特性

データ型

double | fixed point | integer | single

多次元信号

あり

可変サイズの信号

なし

アルゴリズム

実装では、3 つの正規化方式をサポートしています。測定値の正規化を基準信号の平均電力、平均コンスタレーション電力、またはピーク コンスタレーション電力に従って行うことができます。さまざまな業界標準が、これらの正規化方式のいずれかに準拠しています。

アルゴリズムは、それぞれの正規化方式に応じて各様に RMS EVM 値を計算します。

EVM 正規化方式アルゴリズム
基準信号

EVMRMS=1Nk=1N(ek)1Nk=1N(Ik2+Qk2)×100

平均電力

EVMRMS(%)=1001Nk=1N(ek)Pavg

ピーク電力

EVMRMS(%)=1001Nk=1N(ek)Pmax

上の式において、

  • ek = ek=(IkI˜k)2+(QkQ˜k)2

  • Ik は、バーストにおける k 番目のシンボルの同相での測定値です。

  • Qk は、バーストにおける k 番目のシンボルの直交位相での測定値です。

  • N は入力ベクトルの長さです。

  • Pavg は平均コンスタレーション電力です。

  • Pmax はピーク コンスタレーション電力です。

  • Ik および Qk は理想 (基準) 値を表します。I˜k および Q˜k は測定された (受信した) シンボルを表します。

最大 EVM は、フレームまたは EVMmax=maxk[1,...,N]{EVMk}, の最大 EVM 値です。ここで、k は長さ N のバーストにおける k 番目のシンボルです。

EVMk の定義は、測定値の計算のために選択する正規化方式に応じて異なります。実装では、以下のアルゴリズムをサポートしています。

EVM 正規化方式アルゴリズム
基準信号

EVMk=ek1Nk=1N(Ik2+Qk2)×100

平均電力

EVMk=100ekPavg

ピーク電力

EVMk=100ekPmax

実装では、受信 EVMk 値のヒストグラムの作成により、第 X 百分位の EVM が計算されます。この出力は、EVM 値の下位 X% に該当する EVM 値を提供します。

参照

[1] IEEE Standard 802.16-2004. "Part 16: Air interface for fixed broadband wireless access systems." October 2004.

[2] 3GPP TS 45.005 V8.1.0 (2008-05). "Radio Access Network: Radio transmission and reception".

[3] IEEE® Standard 802.11a™-1999. "Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications: High-speed Physical Layer in the 5 GHz Band." 1999.

拡張機能

バージョン履歴

R2009b で導入

参考

ブロック

オブジェクト