Misure su segnali OFDM

Questo esempio mostra l’effetto della distorsione da intermodulazione sull’accuratezza di modulazione (EVM).

In un segnale OFDM tutte le sottoportanti sono spaziate di Δf. I prodotti di intermodulazione dovuti ad ogni coppia di sottoportanti si troveranno a destra e a sinistra della coppia. Di conseguenza, la qualità di un sistema OFDM è fortemente influenzata dall’intermodulazione. Un segnale con una struttura come quella mostrata in figura 6 può essere usato per evidenziare questo effetto.

Due portanti con modulazione QPSK sono seguite da due portanti inutilizzate. Questa struttura si ripete varie volte ed i prodotti di intermodulazione cadranno alle frequenze delle portanti inutilizzate a destra e a sinistra. Analizzando la costellazione delle portanti non modulate è possibile determinare l’effetto dei prodotti di intermodulazione.

La fase dei prodotti di intermodulazione, che determina se l’interferenza è costruttiva o distruttiva, può essere facilmente visualizzata.

I punti relativi alle portanti non modulate dovrebbero giacere nell'origine degli assi della costellazione. Tuttavia, l’intermodulazione allontanerà questi punti dall’origine. In un sistema OFDM reale le portanti inutilizzate non sarebbero naturalmente analizzate.

Questa procedura dimostrativa mostra però facilmente gli effetti della cancellazione dei prodotti di intermodulazione ed un valore di EVM troppo ottimistico.

Fig. 6: struttura con portanti OFDM attive ed inutilizzate a coppie alternate. Le frecce rosse indicano la posizione dei risultanti prodotti di intermodulazione.

La figura 7 mostra la costellazione di una portante non modulata per tre differenti configurazioni di misura. La prima senza DUT (corrispondente al percorso 1 nella figura 4) e con attenuazione di 0 dB è mostrata in viola.

Qui i punti traslati sono il risultato dell’intermodulazione interna del R&S FSQ26. Poi viene inserito il DUT (percorso 2) e viene impiegata un’attenuazione in ingresso di 5 dB in modo che l’analizzatore di spettro non contribuisca all’intermodulazione. In questo modo solo la distorsione dovuta al DUT viene visualizzata (punti blu).

Da ultimo l’attenuazione di ingresso viene ridotta a 0 dB (punti rossi) ed i prodotti di intermodulazione del DUT e dell’analizzatore interagiscono tra loro. A causa delle fasi opposte essi interferiscono distruttivamente e si verifica una cancellazione parziale (si confronti con la figura 5b).

I simboli sono traslati più vicino all’origine dando luogo a una EVM significativamente, ma ingannevolmente, minore e causando così una sovrastima dell’accuratezza di modulazione del DUT.

Fig. 7: costellazione di una portante non modulata che mostra la traslazione dei simboli rispetto all’origine degli assi dovuta all’intermodulazione in diverse configurazioni di misura