CPL - Chalmers Publication Library
| Utbildning | Forskning | Styrkeområden | Om Chalmers | In English In English Ej inloggad.

Calculation of the Performance of Communication Systems from Measured Oscillator Phase Noise

Mohammad Reza Khanzadi (Institutionen för signaler och system, Kommunikationssystem ; Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap, Mikrovågselektronik) ; Dan Kuylenstierna (Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap, Mikrovågselektronik) ; Ashkan Panahi (Institutionen för signaler och system, Signalbehandling) ; Thomas Eriksson (Institutionen för signaler och system, Kommunikationssystem) ; Herbert Zirath (Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap, Mikrovågselektronik)
IEEE Transactions on Circuits and Systems Part 1: Regular Papers (1549-8328). Vol. 61 (2014), 5, p. 1553-1565.
[Artikel, refereegranskad vetenskaplig]

Oscillator phase noise (PN) is one of the major problems that affect the performance of communication systems. In this paper, a direct connection between oscillator measurements, in terms of measured single-side band PN spectrum, and the optimal communication system performance, in terms of the resulting error vector magnitude (EVM) due to PN, is mathematically derived and analyzed. First, a statistical model of the PN, considering the effect of white and colored noise sources, is derived. Then, we utilize this model to derive the modified Bayesian Cramer-Rao bound on PN estimation, and use it to find an EVM bound for the system performance. Based on our analysis, it is found that the influence from different noise regions strongly depends on the communication bandwidth, i.e., the symbol rate. For high symbol rate communication systems, cumulative PN that appears near carrier is of relatively low importance compared to the white PN far from carrier. Our results also show that 1/f^3 noise is more predictable compared to 1/f^2 noise and in a fair comparison it affects the performance less.

Nyckelord: Phase Noise, Voltage-controlled Oscillator, Phase-Locked Loop, Colored Phase Noise, Communication System Performance, Bayesian Cram\'{e}r-Rao Bound, Error Vector Magnitude.

Den här publikationen ingår i följande styrkeområden:

Läs mer om Chalmers styrkeområden  

Denna post skapades 2013-08-27. Senast ändrad 2017-03-21.
CPL Pubid: 182368


Läs direkt!

Lokal fulltext (fritt tillgänglig)

Länk till annan sajt (kan kräva inloggning)

Institutioner (Chalmers)

Institutionen för signaler och system, Kommunikationssystem (1900-2017)
Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap, Mikrovågselektronik
Institutionen för signaler och system, Signalbehandling (1900-2017)


Informations- och kommunikationsteknik
Elektroteknik och elektronik

Chalmers infrastruktur

Relaterade publikationer

Denna publikation ingår i:

Modeling and Estimation of Phase Noise in Oscillators with Colored Noise Sources

Phase Noise in Communication Systems--Modeling, Compensation, and Performance Analysis