基于查找表的數(shù)字iq實(shí)時(shí)補(bǔ)償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信號(hào)發(fā)生領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)字IQ實(shí)時(shí)補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了保證抗干擾能力，頻率捷變技術(shù)廣泛應(yīng)用于雷達(dá)領(lǐng)域、通信等領(lǐng)域。但是簡(jiǎn)單的跳頻技術(shù)可攜帶的信息量太少，無發(fā)滿足現(xiàn)代電子系統(tǒng)的要求。這就要求必須在調(diào)頻的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)彳T調(diào)制。
[0003]由于數(shù)字矢量調(diào)制相比于傳統(tǒng)的模擬調(diào)制具有更大的帶寬，更好的帶寬利用率、更好的性能指標(biāo)及保密性，使得數(shù)字矢量調(diào)制在調(diào)頻系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于IQ信號(hào)通路的幅度的不一致性，矢量調(diào)制器器件本身的IQ幅度不平衡、相位不一致性，以及后端放大濾波電路的非線性等原因，IQ矢量調(diào)制指標(biāo)性能比較差。為了獲取較好的矢量調(diào)制性能，在矢量調(diào)制系統(tǒng)中必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，?duì)以上因素進(jìn)行補(bǔ)償。
[0004]—般情況下，處理方法是通過對(duì)IQ基帶信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的乘法和加法運(yùn)算。最常用的IQ模擬補(bǔ)償方法如圖1所示:控制器根據(jù)當(dāng)前點(diǎn)載波頻率，獲取需要的增益補(bǔ)償和正交度補(bǔ)償數(shù)據(jù)，通過DA轉(zhuǎn)換成模擬的增益補(bǔ)償和正交度補(bǔ)償。來自基帶的IQ模擬信號(hào)與對(duì)應(yīng)的I增益補(bǔ)償信號(hào)、Q路增益補(bǔ)償信號(hào)相乘，然后分別與I路正交度補(bǔ)償、Q路正交度補(bǔ)償相加后，輸出給校準(zhǔn)后的IQ信號(hào)。
[0005]對(duì)于上述方法，主要缺點(diǎn)是:
[0006](I)受制于模擬電路的反應(yīng)時(shí)間限制，上述的模擬IQ補(bǔ)償方法無法滿足載波頻率快速跳變情況下的IQ補(bǔ)償要求；
[0007](2)上述補(bǔ)償方法都為模擬電路，受制于模擬電路的放大器、乘法器等帶寬限制，能補(bǔ)償?shù)腎Q的帶寬有限，對(duì)于寬帶IQ無法進(jìn)行補(bǔ)償；
[0008](3)由于器件的非線性原因，采用上述補(bǔ)償電路，要獲取合適的增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)和正交度補(bǔ)償數(shù)據(jù)，必須通過多次測(cè)試后才能計(jì)算出來，效率較低；
[0009](4)由于模擬補(bǔ)償電路采用分立元器件，補(bǔ)償電路比較復(fù)雜，可靠性低，成本較高，調(diào)試?yán)щy。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明提出一種基于查找表的數(shù)字IQ實(shí)時(shí)補(bǔ)償方法，在載波頻率快速變化的過程中，對(duì)矢量調(diào)制中的IQ信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，提高矢量調(diào)制性能。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0012]—種基于查找表的數(shù)字IQ實(shí)時(shí)補(bǔ)償方法，采用數(shù)字化的IQ校準(zhǔn)算法，包含數(shù)字化的增益補(bǔ)償和正交度補(bǔ)償;基于查找表的方法，將需要補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)事先存放入DSP中。
[0013]可選地，本發(fā)明的基于查找表的數(shù)字IQ實(shí)時(shí)補(bǔ)償方法，包括以下步驟:
[0014]首先，在系統(tǒng)初始化過程中，將各個(gè)頻率點(diǎn)的正交度補(bǔ)償數(shù)據(jù)和增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)送入到查找表中；
[0015]然后，在系統(tǒng)正式工作時(shí)，外部的數(shù)字IQ信號(hào)和頻率控制字信號(hào)送入到DSP中，DSP根據(jù)頻率控制字查找出當(dāng)前頻率點(diǎn)上的正角度補(bǔ)償數(shù)據(jù)和增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)；
[0016]接下來，增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)與數(shù)字Q信號(hào)相乘送入DA中轉(zhuǎn)換成模擬的Q信號(hào)；正交度補(bǔ)償數(shù)據(jù)與Q路信號(hào)相乘后與I路信號(hào)相加后送入到DA中，轉(zhuǎn)換成模擬的I信號(hào)。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018](I)由于在計(jì)算補(bǔ)償數(shù)據(jù)的時(shí)候采用了查找表的方法，脫離了主控機(jī)的參與，補(bǔ)償數(shù)據(jù)的更新速率很快，可以滿足頻率捷變下的IQ實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)囊螅?br>[0019](2)在補(bǔ)償過程中都是數(shù)字運(yùn)算，避免了數(shù)模轉(zhuǎn)換過程中的延遲現(xiàn)象，可以大幅提高補(bǔ)償速度提高；
[0020](3)由于數(shù)字運(yùn)算的線性度較好，所以在獲取正交度和增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)的時(shí)候只需測(cè)試一次，然后根據(jù)測(cè)試的數(shù)據(jù)計(jì)算增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)和正交度補(bǔ)償數(shù)據(jù)，提高了補(bǔ)償數(shù)據(jù)的獲取速度；
[0021 ] (4)擺脫了模擬器件帶寬的限制，使得能夠補(bǔ)償IQ的帶寬較寬；
[0022](5)整個(gè)補(bǔ)償系統(tǒng)都采用了數(shù)字化方式，集成度高，調(diào)試方便。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為現(xiàn)有的模擬IQ補(bǔ)償電路原理框圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的基于查找表的數(shù)字IQ實(shí)時(shí)補(bǔ)償方法的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]針對(duì)現(xiàn)有的模擬IQ補(bǔ)償?shù)牟蛔?，本發(fā)明采用了基于查找表的數(shù)字IQ實(shí)時(shí)補(bǔ)償方法，采用了數(shù)字化的IQ校準(zhǔn)算法，包含數(shù)字化的增益補(bǔ)償和正交度補(bǔ)償;采用了基于查找表的方法，將需要補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)事先存放入DSP中。
[0028]下面結(jié)合圖2對(duì)本發(fā)明的補(bǔ)償方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0029]如圖2所示，本發(fā)明的基于查找表的數(shù)字IQ實(shí)時(shí)補(bǔ)償方法，包括以下步驟:
[0030]首先，在系統(tǒng)初始化過程中，將各個(gè)頻率點(diǎn)的正交度補(bǔ)償數(shù)據(jù)和增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)送入到查找表中。
[0031]然后，在系統(tǒng)正式工作時(shí)，外部的數(shù)字IQ信號(hào)和頻率控制字信號(hào)送入到DSP中，DSP根據(jù)頻率控制字查找出當(dāng)前頻率點(diǎn)上的正角度補(bǔ)償數(shù)據(jù)和增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
[0032]接下來，增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)與數(shù)字Q信號(hào)相乘送入DA中轉(zhuǎn)換成模擬的Q信號(hào)；正交度補(bǔ)償數(shù)據(jù)與Q路信號(hào)相乘后與I路信號(hào)相加后送入到DA中，轉(zhuǎn)換成模擬的I信號(hào)。
[0033]本發(fā)明的補(bǔ)償方法，由于在計(jì)算補(bǔ)償數(shù)據(jù)的時(shí)候采用了查找表的方法，脫離了主控機(jī)的參與，補(bǔ)償數(shù)據(jù)的更新速率很快，可以滿足頻率捷變下的IQ實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)囊?而且，在補(bǔ)償過程中都是數(shù)字運(yùn)算，避免了數(shù)模轉(zhuǎn)換過程中的延遲現(xiàn)象，可以大幅提高補(bǔ)償速度提尚O
[0034]由于數(shù)字運(yùn)算的線性度較好，所以本發(fā)明的補(bǔ)償方法在獲取正交度和增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)的時(shí)候只需測(cè)試一次，然后根據(jù)測(cè)試的數(shù)據(jù)計(jì)算增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)和正交度補(bǔ)償數(shù)據(jù)，提高了補(bǔ)償數(shù)據(jù)的獲取速度。
[0035]而且，本發(fā)明的補(bǔ)償方法擺脫了模擬器件帶寬的限制，使得能夠補(bǔ)償IQ的帶寬較寬;整個(gè)補(bǔ)償系統(tǒng)都采用了數(shù)字化方式，集成度高，調(diào)試方便。
[0036]本發(fā)明的補(bǔ)償方法基于DSP實(shí)現(xiàn)，DSP為數(shù)字信號(hào)處理單元，包括ARM、工控機(jī)、單片機(jī)、DSP芯片、FPGA等。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于查找表的數(shù)字IQ實(shí)時(shí)補(bǔ)償方法，其特征在于，采用數(shù)字化的IQ校準(zhǔn)算法，包含數(shù)字化的增益補(bǔ)償和正交度補(bǔ)償;基于查找表的方法，將需要補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)事先存放入DSP中。2.如權(quán)利要求1所述的基于查找表的數(shù)字IQ實(shí)時(shí)補(bǔ)償方法，其特征在于，包括以下步驟: 首先，在系統(tǒng)初始化過程中，將各個(gè)頻率點(diǎn)的正交度補(bǔ)償數(shù)據(jù)和增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)送入到查找表中； 然后，在系統(tǒng)正式工作時(shí)，外部的數(shù)字IQ信號(hào)和頻率控制字信號(hào)送入到DSP中，DSP根據(jù)頻率控制字查找出當(dāng)前頻率點(diǎn)上的正角度補(bǔ)償數(shù)據(jù)和增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)； 接下來，增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)與數(shù)字Q信號(hào)相乘送入DA中轉(zhuǎn)換成模擬的Q信號(hào)；正交度補(bǔ)償數(shù)據(jù)與Q路信號(hào)相乘后與I路信號(hào)相加后送入到DA中，轉(zhuǎn)換成模擬的I信號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種基于查找表的數(shù)字IQ實(shí)時(shí)補(bǔ)償方法，采用數(shù)字化的IQ校準(zhǔn)算法，包含數(shù)字化的增益補(bǔ)償和正交度補(bǔ)償；基于查找表的方法，將需要補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)事先存放入DSP中。本發(fā)明的補(bǔ)償方法，由于在計(jì)算補(bǔ)償數(shù)據(jù)的時(shí)候采用了查找表的方法，脫離了主控機(jī)的參與，補(bǔ)償數(shù)據(jù)的更新速率很快，可以滿足頻率捷變下的IQ實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)囊?；而且，在補(bǔ)償過程中都是數(shù)字運(yùn)算，避免了數(shù)模轉(zhuǎn)換過程中的延遲現(xiàn)象，可以大幅提高補(bǔ)償速度提高；由于數(shù)字運(yùn)算的線性度較好，所以在獲取正交度和增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)的時(shí)候只需測(cè)試一次，然后根據(jù)測(cè)試的數(shù)據(jù)計(jì)算增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)和正交度補(bǔ)償數(shù)據(jù)，提高了補(bǔ)償數(shù)據(jù)的獲取速度。
【IPC分類】H03C3/40
【公開號(hào)】CN105515533
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510791895
【發(fā)明人】李增紅, 薛曉男, 臺(tái)鑫
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月12日