EVM
Kürzel für Error Vector Magnitude.
EVM: wie viel Rauschen dein Signal verfälscht
Error Vector Magnitude misst, wie weit ein übertragenes Signal von seinem Sollwert abweicht. Bei digitaler Modulation besetzt jedes Symbol einen bestimmten Punkt in der komplexen Ebene. Der Sender zielt auf diesen Punkt exakt ab; Rauschen, Verstärkerdistortion, Phasendrift und Bauteiletoleranzen drängen das tatsächliche Signal weg davon. EVM quantifiziert diese Abweichung als Prozentsatz der Amplitude des Referenzsignals, ausgedrückt in Dezibel.
Die Berechnung ist unkompliziert: Miss die Vektordifferenz zwischen Sollposition und tatsächlicher Position für jedes Symbol, dann berechne den quadratischen Mittelwert des Fehlers über viele Symbole. Teile durch die durchschnittliche Referenzleistung und multipliziere mit 100, um einen Prozentsatz zu erhalten. Ein Signal mit 5% EVM hat Symbole, die dicht um ihre Sollpunkte verteilt sind; eines mit 20% EVM zeigt Symbole, die weiter abweichen und damit schlechter werden, aber meist noch dekodierbar sind. Hochwertige Modulationsverfahren wie 256-QAM erfordern niedrigere EVM, typisch unter 3%; einfaches QPSK toleriert 10% oder mehr.
Wo es am meisten zählt
EVM ist entscheidend in der HF-Kommunikation, bei Mobilfunk-Basisstationen und in Testinstrumenten. Ein Spektrumanalysator oder Vector Signal Analyzer zeigt EVM in Echtzeit an und hilft Technikern, Probleme zu diagnostizieren. Schlechter EVM deutet meist auf Leistungsverstärker-Kompression, Oszillator-Phasenrauschen, I/Q-Unbalance (ungleiche Verstärkung oder Phase zwischen In-Phase- und Quadratur-Kanal) oder thermale Drift in passiven Bauteilen hin. In der Fertigung bestätigen EVM-Tests, dass Sender-Module vor dem Versand die Spezifikation erfüllen.
Der Begriff entstand aus der vektorbasierten Darstellung modulierter Signale und ist in 3GPP, IEEE und anderen Funkstandards etabliert. Manchmal wird er Relative Constellation Error oder Normalized Error Magnitude genannt, aber EVM ist der dominante Begriff. Anders als reines SNR (Signal-to-Noise Ratio) erfasst EVM echte Verzerrungsmechanismen, die die Systemleistung beeinflussen, weshalb es für Fehlersuche und Design nützlicher ist.