浅谈非理想性因素对星座图的影响

常见的非理想性因素：直流偏置、频偏、相位偏差、采样偏差、IQ不平衡

 1、直流偏置对星座图影响

由于零中频信号的有用信号位置位于直流及直流附近，各种原因会产生直流便宜。在OFDM系统中，尤其是LTE/5G，0号子载波上都发送有数据，如果直流偏置估计不准确，对星座图影响如下图所示，途中黑色为正常星座图，红色为带有直流偏置的星座图。可见在星座图上有一个整体的矢量偏移。

2、频偏对星座图影响

频率偏移的来源一般是收发设备两端的载波频率不同或多普勒效应。发送端和接收端的振荡器是完全独立的设备，所以一般会有一定的偏差。多普勒效应则是高速移动产生的相对运动导致的频率偏移，因为频率偏移在时间上会累积，在0~2pi一直累积循环，因此一般的频率偏移会导致星座图转圈。频偏较小的时候，由于一直没有累积到2pi，星座图转圈类似于眉毛，如下图所示。

频偏较大的时候，频率误差已经累计超过2pi，就会出现转圈的情况，如下图所示：

3、相位偏差对星座图的影响。

相位偏差是同步的时间差或参考信号错帧会产生固定的相位，因此对星座图是整体的相位旋转。一般情况下不超过CP长度，信道均衡可以去除。

4、采样偏差对星座图影响

采样偏差是指采样时钟的相位偏差，发射机和接收机的采样速率频率一致时，会发生相位偏差。当存在相位偏差时，发射机和接收机的采样时间不一致。那么接收机的采样时刻与最佳采样时刻之间存在某个固定的时间差，导致有些采样点不是最佳采样点。对星座图的幅度有影响。

5、IQ不平衡对星座图影响

IQ不平衡是指I路和Q路两路本振信号的幅度不再相同，相位差也不再等于90°，即不再正交。

幅度不平衡会导致星座图横纵坐标的模不再相同，对星座图影响如下。

相位不平衡，IQ两路会出现相位差，此时各个星座点的能量不再相等。

相位不平衡，IQ两路会出现相位差，此时各个星座点的能量不再相等。