專利名稱：正交調(diào)制器幅度失衡補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及正交調(diào)制器，更具體地說，涉及對(duì)正交調(diào)制器幅度失衡的補(bǔ)償。
背景技術(shù)：
正交載波發(fā)射機(jī)使用同相位(I)和正交相位(Q)兩種載波來發(fā)射信息。需要正交調(diào)制根據(jù)發(fā)射機(jī)射頻(RF)電路的結(jié)構(gòu)把承載I和Q信號(hào)的信息上變頻到中頻(IF)或直接變頻到載頻(直接變頻)。正交調(diào)制器在正交調(diào)制的基礎(chǔ)上運(yùn)行。它使兩個(gè)獨(dú)立的信號(hào)能在發(fā)射機(jī)中合并，在同一傳送頻帶上傳送，并在接收機(jī)再次分離信號(hào)。正交調(diào)制的原理是兩個(gè)分離的信號(hào)I和Q(同相位和正交相位)使用同一載波頻率調(diào)制，但載波的相位彼此不同，因?yàn)樾盘?hào)Q的載波落后于信號(hào)I的載波90°。調(diào)制后把信號(hào)相加。由于相位差，當(dāng)相加信號(hào)解調(diào)時(shí)I和Q信號(hào)能彼此分離。當(dāng)正交調(diào)制由模擬組件實(shí)現(xiàn)時(shí)，有幾種畸變能影響傳送的信號(hào)的質(zhì)量。最普遍的畸變一般被描述為本地振蕩或載波泄漏、正交相位誤差和幅度失衡。例如，這些畸變導(dǎo)致了I和Q信號(hào)的互相位誤差和幅度失衡。
半導(dǎo)體制造工藝不能生產(chǎn)理想的模擬組件。當(dāng)大量的產(chǎn)品被生產(chǎn)，組件的值總是有一些差異。如果這些差異未被校正而保留下來，傳送信號(hào)的質(zhì)量將惡化，可能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的水平。該惡化能用兩種方式減輕改善制造工藝或在每個(gè)單獨(dú)的產(chǎn)品中使用信號(hào)處理方法來補(bǔ)償惡化。對(duì)大的產(chǎn)品數(shù)量來說，改善制造工藝是昂貴的，一般地，較不嚴(yán)格的制造規(guī)范導(dǎo)致成本的降低，以及因此導(dǎo)致更有競爭力的產(chǎn)品。因此優(yōu)選信號(hào)處理方法作為補(bǔ)償組件值的差異的方法。另外，正交調(diào)制器誤差取決于溫度、老化，以及載頻。這些影響很難用正交調(diào)制器的模擬設(shè)計(jì)來補(bǔ)償。
其中設(shè)置有固定的校正參數(shù)的校正電路已被用于校正正交調(diào)制器引起的畸變。此時(shí)的問題就是可制造性，因?yàn)槊總€(gè)正交調(diào)制器都要求必須在生產(chǎn)期間盡早設(shè)置的獨(dú)特的參數(shù)。另外，如以上已經(jīng)陳述的，正交調(diào)制器引起的幅度失衡的量值取決于頻率，這種情況下當(dāng)頻率改變時(shí)，固定地設(shè)置的較正不一定仍起作用。因此自適應(yīng)信號(hào)處理技術(shù)是校正畸變的非常理想的方法。也已知多種補(bǔ)償正交調(diào)制器引起的幅度失衡的自適應(yīng)技術(shù)。但是，這些技術(shù)經(jīng)常要求使用特定的訓(xùn)練信號(hào)和/或依賴于知道正交發(fā)射機(jī)電路的增益，其精確值可能隨特定設(shè)備而變化。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種補(bǔ)償正交調(diào)制器的幅度失衡以使得不需要特定訓(xùn)練信號(hào)的方法和裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種補(bǔ)償正交調(diào)制器的幅度失衡以使得其與發(fā)射機(jī)電路增益無關(guān)的方法和裝置。
本發(fā)明的目的由一種補(bǔ)償正交調(diào)制器的幅度失衡的方法實(shí)現(xiàn)，該方法包括基于第一調(diào)制信號(hào)和正交調(diào)制器的輸出信號(hào)確定第一相關(guān)；基于第二調(diào)制信號(hào)和正交調(diào)制器的輸出信號(hào)確定第二相關(guān)；基于確定的相關(guān)的比和第一與第二調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生正比于幅度失衡的補(bǔ)償信號(hào)；用補(bǔ)償信號(hào)處理正交調(diào)制器的至少一個(gè)調(diào)制信號(hào)；其中相關(guān)基于正交調(diào)制器的未處理的調(diào)制信號(hào)被確定。
本發(fā)明的目的還可由一種補(bǔ)償正交調(diào)制器的幅度失衡的裝置實(shí)現(xiàn)，該裝置包括基于第一調(diào)制信號(hào)和正交調(diào)制器的輸出信號(hào)確定第一相關(guān)的裝置；基于第二調(diào)制信號(hào)和正交調(diào)制器的輸出信號(hào)確定第二相關(guān)的裝置；基于確定的相關(guān)的比和第一與第二調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生正比于幅度失衡的補(bǔ)償信號(hào)的裝置；用補(bǔ)償信號(hào)處理正交調(diào)制器的至少一個(gè)調(diào)制信號(hào)的裝置；其中確定相關(guān)的裝置被安排使用正交調(diào)制器的未處理的調(diào)制信號(hào)來確定相關(guān)。
本發(fā)明的目的還可由一種補(bǔ)償正交調(diào)制器的幅度失衡的裝置實(shí)現(xiàn)，該裝置包括被配置以基于第一調(diào)制信號(hào)和正交調(diào)制器的輸出信號(hào)確定第一相關(guān)的第一相關(guān)器；被配置以基于第二調(diào)制信號(hào)和正交調(diào)制器的輸出信號(hào)確定第二相關(guān)的第二相關(guān)器；被配置以基于確定的相關(guān)的比和第一與第二調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生正比于幅度失衡的補(bǔ)償信號(hào)的裝置；被配置以用補(bǔ)償信號(hào)處理正交調(diào)制器的至少一個(gè)調(diào)制信號(hào)的裝置；其中第一和第二相關(guān)器被配置以使用正交調(diào)制器的未處理的調(diào)制信號(hào)來確定相關(guān)。
本發(fā)明更多的適用范圍將從以下給出的具體的描述中顯而易見。但是，應(yīng)當(dāng)理解，具體的描述和特定的例子在表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的同時(shí)，僅為了說明而給出，因?yàn)橛蛇@些具體的描述，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變化和修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是明顯的。


下面將參照附圖并通過優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更具體的描述，其中圖1是正交調(diào)制器的基本結(jié)構(gòu)的方框圖，它還說明了幅度和相位的失衡引起的畸變的模型；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的幅度失衡校正裝置的方框圖；圖3顯示了幅度失衡環(huán)路的收斂的仿真例子；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的誤差檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了正交調(diào)制器10中的幅度和相位失衡引起的畸變的基帶模型和正交調(diào)制器的基本結(jié)構(gòu)。調(diào)制器10包括兩個(gè)混頻器12A和12B，二者都包括調(diào)制輸入、本地振蕩輸入和高頻輸出。調(diào)制信號(hào)SI′和來自本地振蕩器11的本地振蕩信號(hào)都被饋送到混頻器12A。調(diào)制信號(hào)SQ′被以相應(yīng)的方式饋送到混頻器12B，但本地振蕩信號(hào)通過相對(duì)于饋送到混頻器12A的本地振蕩信號(hào)有90度相移的相移裝置13饋送到混頻器12B。混頻器12A和12B的高頻輸出連接到加法器元件14，該元件把調(diào)制的高頻信號(hào)合并成一個(gè)要向前傳送的高頻信號(hào)，該信號(hào)饋送到加法器元件14的輸出。QPSK調(diào)制是一種典型的通過這種正交調(diào)制器實(shí)現(xiàn)的調(diào)制方法。應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明不局限于任何特定的系統(tǒng)或調(diào)制方法，而是能用于不僅包括單載波而且包括多載波系統(tǒng)的各種系統(tǒng)，如正交頻分復(fù)用(OFDM)。還應(yīng)當(dāng)指出，附圖僅說明了理解本發(fā)明所必需的組件。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的幅度失衡校正環(huán)路的基本結(jié)構(gòu)。圖中，I和Q調(diào)制信號(hào)SI和SQ加到正交調(diào)制器10。根據(jù)補(bǔ)償信號(hào)COMP對(duì)幅度失衡的補(bǔ)償在信號(hào)處理單元80實(shí)現(xiàn)，在本例中是在正交調(diào)制器10的調(diào)制信號(hào)SQ輸入之前連接的除法器。應(yīng)當(dāng)指出，幅度失衡補(bǔ)償另外可通過處理調(diào)制信號(hào)SI或SI與SQ兩種調(diào)制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。然后調(diào)制信號(hào)被傳遞到正交調(diào)制器10。調(diào)制的信號(hào)通常加到一個(gè)或多個(gè)具有增益g的功率放大器20，并進(jìn)一步傳送到RF OUT。同時(shí)，通過測(cè)量輸出信號(hào)RF OUT的功率的采樣裝置30并產(chǎn)生如正比于輸出信號(hào)的功率的電壓的反饋信號(hào)PRF形成了反饋。例如，功率測(cè)量電路30可基于簡單的二極管RF包絡(luò)檢波器。
反饋信號(hào)PRF優(yōu)選地由A/D轉(zhuǎn)換器40轉(zhuǎn)換到數(shù)字形式以便數(shù)字處理。應(yīng)當(dāng)注意，也可使用模擬處理。然后反饋信號(hào)PRF傳遞到產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)COMP的塊90進(jìn)行進(jìn)一步的處理。調(diào)制信號(hào)SI和SQ(尚未被數(shù)字處理單元80處理)被傳遞到補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生塊90以便進(jìn)一步處理。下面對(duì)補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生塊90的操作做更詳細(xì)的解釋。根據(jù)圖2中說明的例子，補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生塊90包括誤差檢測(cè)單元50、環(huán)路濾波器60和積分器70。例如，誤差檢測(cè)單元50和環(huán)路濾波器60、積分器70以及信號(hào)處理單元80可由在一個(gè)如通用數(shù)字信號(hào)處理器(或幾個(gè)處理器)的合適的信號(hào)處理裝置中的軟件或使用專用的積分電路(或多個(gè)電路)由硬件來實(shí)現(xiàn)。
假定圖2中的正交調(diào)制器有相位和幅度兩種失衡。一般的正交調(diào)制器還有載波泄漏，或DC偏置誤差。這些損傷能獨(dú)立于正交相位和/或幅度失衡被校正，例如用在此并入作為參考的US 5,012,208中提出的方法，因此假定正交調(diào)制器10沒有載波泄漏誤差。
如果正交調(diào)制器10理想地運(yùn)行，RF OUT信號(hào)SRF將是SRF=g[SIcos(wLOt)-SQsin(wLOt)]---(1)]]>當(dāng)正交調(diào)制器10具有相位和幅度兩種失衡時(shí)，RF信號(hào)是(見圖1)SRF＝g[(SI-εsin(α)SQ)cos(wLOt)-εcos(α)SQsin(wLOt)](2)其中SI＝基帶I調(diào)制信號(hào)；SQ＝基帶Q調(diào)制信號(hào)；ε＝幅度失衡；α＝相位失衡；g＝發(fā)射機(jī)電路增益；以及wLO＝載頻。
公式(2)顯示了相位失衡如何引入I和Q調(diào)制信號(hào)間的交叉干擾，又使Q信號(hào)的幅度變形。幅度失衡使Q信號(hào)的幅度變形。
正交調(diào)制器的誤差僅在基帶信號(hào)已上變頻到載頻之后才顯示出來。因?yàn)殡y以測(cè)量RF信號(hào)RF OUT的精確值，所以優(yōu)選使用能相對(duì)容易地測(cè)量的、RF信號(hào)的功率作為正交調(diào)制器10誤差的指示。功率測(cè)量電路30可用簡單的二極管組件構(gòu)建，因此該裝置能低成本地實(shí)現(xiàn)。公式(3)顯示了具有相位和幅度失衡的RF信號(hào)的功率。
PRF=g2[SI2-2ϵsin(α)SISQ+ϵ2SQ2]---(3)]]>根據(jù)本發(fā)明，補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生塊90產(chǎn)生正比于幅度失衡的補(bǔ)償信號(hào)COMP。另外，優(yōu)選地，補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生塊90的操作不依靠發(fā)射機(jī)增益g和相位失衡α來完成健壯的操作。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生塊90包括產(chǎn)生誤差信號(hào)errorε的誤差檢測(cè)單元50。優(yōu)選地，當(dāng)沒有幅度失衡，即正交調(diào)制器10的幅度失衡被理想地補(bǔ)償(或正交調(diào)制器10沒有任何幅度失衡)時(shí)，誤差信號(hào)errorε的值為零。開發(fā)一種僅依賴RF信號(hào)包絡(luò)功率的測(cè)量而不需要已知的測(cè)試信號(hào)的誤差檢測(cè)器是一個(gè)有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。這點(diǎn)由具有三個(gè)未知變量g、α和ε的公式(3)可見。可能從一個(gè)測(cè)量值直接求出具有三個(gè)未知變量的方程?？赡苋≡诓煌瑫r(shí)刻的幾個(gè)測(cè)量值作為基帶信號(hào)的不同值，并形成方程組以求解參數(shù)。但是，這種方法的可行性取決于基帶信號(hào)的值，且不能保證方程組可解。因此緊接著提出了一種間接方法。
圖2中的控制環(huán)路作為低通濾波器運(yùn)行，因此可能在誤差檢測(cè)器50中使用信號(hào)的期望值。雖然可以確定信號(hào)的期望值的精確值，但實(shí)際上通過確定信號(hào)的平均值并使用平均值來代替可達(dá)到足夠的準(zhǔn)確度。圖4更具體地說明了誤差檢測(cè)器50的結(jié)構(gòu)。誤差檢測(cè)器50使用兩個(gè)相關(guān)器51A和51B把相位失衡和發(fā)射機(jī)增益的影響從估計(jì)誤差中去除。第一相關(guān)器優(yōu)選地定義為C1,ϵ=E[PRFSI2]=g2E[SI2SI2-2ϵsin(α)SISQSI2+ϵ2SQ2SI2---(4)]]>以及第二相關(guān)器優(yōu)選地定義為C2,ϵ=E[PRFSQ2]=g2E[SI2SQ2-2ϵsin(α)SISQSQ2+ϵ2SQ2SQ2]---(5)]]>因此，輸出信號(hào)的功率與第一調(diào)制信號(hào)的平方間的相關(guān)和輸出信號(hào)的功率與第二調(diào)制信號(hào)的平方間的相關(guān)優(yōu)選地用于本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)。但是，基于第一調(diào)制信號(hào)和輸出信號(hào)及基于第二調(diào)制信號(hào)和輸出信號(hào)確定的、以及指示輸出信號(hào)和對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)間的相關(guān)的其它的相關(guān)可在不偏離本發(fā)明的基本思想的情況下使用。接下來假定基帶信號(hào)SI和SQ的奇次冪項(xiàng)的期望值等于零。注意到基帶信號(hào)是零均值隨機(jī)變量證實(shí)了該假定。第二假定是基帶信號(hào)是獨(dú)立的隨機(jī)變量，這對(duì)實(shí)際的通信系統(tǒng)來說通常如此。公式(4)和(5)由這些假定分別簡化為C1,ϵ=E[PRFSI2]=g2(E[SI4]+ϵ2E[SI2]E[SQ2])---(6)]]>以及C2,ϵ=E[PRFSQ2]=g2(E[SI2]E[SQ2]+ϵ2E[SQ4])---(7)]]>相位失衡α的影響已從公式(6)和(7)去除。緊接著的步驟是去除發(fā)射機(jī)增益g的影響。這由兩個(gè)相關(guān)器的值的比R的計(jì)算完成。
R=C1,ϵC2,ϵ=g2[E[SI4]+ϵ2E[SI2]E[SQ2]]g2[E[SI2]E[SQ2]+ϵ2E[SQ4]=E[SI4]+ϵ2E[SI2]E[SQ2]E[SI2]E[SQ2]+ϵ2E[SQ4]---(8)]]>
幅度失衡ε的值可從方程(8)解出。
ϵ2=RE[SI2]E[SQ2]-E[SI4]E[SI2]E[SQ2]-RE[SQ4]---(9)]]>最后一步是計(jì)算正比于幅度失衡的誤差檢測(cè)器50的輸出值errorε，當(dāng)沒有幅度失衡，即ε＝1時(shí)該值等于零。
errorϵ=ϵ2-1=RE[SI2]E[SQ2]-E[SI4]E[SI2]E[SQ2]-RE[SQ4]-1---(10)]]>公式(10)是圖2中誤差檢測(cè)器的輸出?？偨Y(jié)以上并參照?qǐng)D4，誤差檢測(cè)器50優(yōu)選地以下面的方式運(yùn)行相關(guān)器51A和51B分別計(jì)算反饋信號(hào)PRF和調(diào)制信號(hào)的平方SI2和SQ2之間的相關(guān)。相關(guān)的結(jié)果C1，ε和C2，ε以及調(diào)制信號(hào)SI和SQ被傳遞到誤差計(jì)算塊52，它基于相關(guān)結(jié)果C1，ε和C2，ε、調(diào)制信號(hào)SI和SQ，例如根據(jù)公式(10)來計(jì)算誤差信號(hào)errorε。
只要公式(10)中的分母不為零，誤差檢測(cè)器50就能正確運(yùn)行。這發(fā)生在基帶信號(hào)的四次方的期望值等于基帶信號(hào)的平方的期望值的平方的情況下，如公式(11)所示。
E[SI2]2=E[SI4]]]>E[SQ2]2=E[SQ4]---(11)]]>該條件對(duì)實(shí)際的通信信號(hào)來說通常是不正確的。只要隨機(jī)變量有幅度變化，當(dāng)將它提高到不同的功率時(shí)，尤其是多載波系統(tǒng)時(shí)隨機(jī)變量變化的統(tǒng)計(jì)值在基帶信號(hào)中具有大的幅度變化。
誤差信號(hào)errorε然后優(yōu)選地在環(huán)路形濾波器塊60中濾波。濾波后，誤差信號(hào)errorε由積分器塊70對(duì)時(shí)間積分。誤差信號(hào)errorε的積分結(jié)果是補(bǔ)償信號(hào)COMP。
實(shí)際中幅度失衡的校正是通過在把基帶Q調(diào)制信號(hào)傳遞到正交調(diào)制器10之前在信號(hào)處理單元80中除以補(bǔ)償信號(hào)COMP(或通過乘以COMP的倒數(shù)值)來完成。
這樣，圖2中說明的幅度失衡校正環(huán)路將通過基于誤差信號(hào)errorε逐漸增大或減小補(bǔ)償信號(hào)COMP的值，以反復(fù)地查找正交調(diào)制器10的幅度失衡，直至補(bǔ)償信號(hào)COMP相當(dāng)于幅度失衡ε為止。當(dāng)幅度失衡被理想地補(bǔ)償且誤差信號(hào)等于零時(shí)，除非當(dāng)正交調(diào)制器10的幅度失衡改變，補(bǔ)償信號(hào)COMP的值不會(huì)再改變。在補(bǔ)償信號(hào)COMP的值等于幅度失衡ε的理想平衡的情況下，幅度失衡被理想地補(bǔ)償，即調(diào)制信號(hào)SQ除以COMP(＝ε)結(jié)果是(參照?qǐng)D1)SQ′＝cos(α)SQ以及SI′＝SI-sin(α)SQ。cos(α)和sin(α)項(xiàng)取決于未被校正的相位失衡。校正了相位失衡之后，調(diào)制器輸入信號(hào)無誤差，即SQ′＝SQ和SI′＝SI。實(shí)際上不需要獲得理想的平衡，而是在補(bǔ)償信號(hào)COMP的校正值附近可能出現(xiàn)小的波動(dòng)。但是，這通常可以忽略。圖3顯示了幅度失衡環(huán)路的收斂以及當(dāng)幅度失衡ε的值為1.2時(shí)對(duì)校正值1.2的補(bǔ)償信號(hào)COMP的仿真例子。該系統(tǒng)還有未被校正的10度的相位失衡，所以該仿真驗(yàn)證了根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行的幅度失衡誤差補(bǔ)償與相位失衡在理論上是無關(guān)的。
估計(jì)誤差中在校正值附近的波動(dòng)的量可用環(huán)路濾波器60控制；窄帶環(huán)路濾波器減少波動(dòng)，但減慢了收斂，反之亦然。起初，當(dāng)幅度失衡很大時(shí)，可能自適應(yīng)地控制環(huán)路濾波器60以加速收斂，一旦環(huán)路濾波器已經(jīng)收斂到接近校正值，則減小波動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，濾波器60的增益系數(shù)根據(jù)幅度失衡的量進(jìn)行調(diào)整。
圖2的系統(tǒng)中每個(gè)單獨(dú)的塊都能被優(yōu)化以進(jìn)行硬件實(shí)現(xiàn)。功率測(cè)量電路30能用簡單的二極管組件實(shí)現(xiàn)。模-數(shù)轉(zhuǎn)換器40除相對(duì)于RF信號(hào)的帶寬足夠快的采樣速度外沒有特別的要求。
誤差檢測(cè)器50可用軟件或硬件實(shí)現(xiàn)。對(duì)硬件實(shí)現(xiàn)，優(yōu)選地去除平方根和除法運(yùn)算。平方根能被簡單地放棄，因?yàn)檎`差值收斂到1，且1的平方根等于1。因此該環(huán)路不需公式(10)中的平方根運(yùn)算而收斂到校正值errorϵ=ϵ2-1=RE[SI2]E[SQ2]-E[SI4]E[SI2]E[SQ2]-RE[SQ4]-1---(12)]]>在計(jì)算兩個(gè)相關(guān)器的比R——即公式(8)，以及計(jì)算誤差值——即公式(10)和(12)中的除法運(yùn)算能由下列的分析的改變來去除。誤差計(jì)算等于公式(12)，以及ε2是正數(shù)，因此我們可取絕對(duì)值errorϵ=|RE[SI2]E[SQ2]-E[SI4]||E[SI2]E[SQ2]-RE[SQ4]|-1---(13)]]>
然后乘以分母|E[SI2]E[SQ2]-RE[SQ4]|·errorϵ=]]>|RE[SI2]E[SQ2]-E[SI4]|-|E[SI2]E[SQ2]-RE[SQ4]|---(14)]]>接下來替換R=C1C2]]>并乘以C2|C2E[SI2]E[SQ2]-C1E[SQ4]|·errorϵ=---(15)]]>|C1E[SI2]E[SQ2]-C2E[SI4|-|C2E[SI2]E[SQ2]-C1E[SQ4]|]]>現(xiàn)在左手邊的誤差有變量增益項(xiàng)，這只能有效地改變環(huán)路濾波器60的增益。如果環(huán)路濾波器60被設(shè)計(jì)為在可能的最大增益下正確地工作，則環(huán)路的總體運(yùn)行并未受到不可接受的影響。因此我們可用增益GF改變誤差項(xiàng)的系數(shù)GF·errorϵ=|C1E[SI2]E[SQ2]-C2E[SI4]|-|C2E[SI2]E[SQ2]-C1E[SQ4]|---(16)]]>通過這些調(diào)整，誤差檢測(cè)器50能不用平方根或除法運(yùn)算而實(shí)現(xiàn)。
系統(tǒng)中的下一個(gè)組件是環(huán)路濾波器60。最簡單的方法是使用抽象的增益系數(shù)(增益＜1)作為環(huán)路濾波器60。這導(dǎo)致了在控制環(huán)路閉合時(shí)的簡單的低通函數(shù)。硬件中增益系數(shù)能被實(shí)現(xiàn)為2的冪GF＝2-n，其中n定義了實(shí)際的增益。使用2的冪提供的好處是乘法可被實(shí)現(xiàn)為輸入值的二進(jìn)制表示的簡單的移位。
積分器組件70是理想的積分器，因此它可用軟件或硬件簡單地實(shí)現(xiàn)。積分器的輸出值等于前面加到電流輸入值上的輸出。
最后的運(yùn)算是幅度失衡的實(shí)際的相關(guān)，這是通過用補(bǔ)償信號(hào)COMP除Q基帶信號(hào)。這個(gè)最后的除法在幅度失衡接近1時(shí)可用近似值替代1COMP=2-COMP]]>因此，Q信號(hào)乘以2減去補(bǔ)償信號(hào)的值，而不是除以補(bǔ)償信號(hào)的值。補(bǔ)償信號(hào)的值越接近1，該近似值越好。
在以上描述的例子中，假定I調(diào)制信號(hào)SI被理想地上轉(zhuǎn)換且Q調(diào)制信號(hào)SQ承載了失衡。所以僅信號(hào)SQ被補(bǔ)償。但是，幅度失衡補(bǔ)償還能通過改變調(diào)制信號(hào)SI和SQ在上述的例子中的角色并補(bǔ)償信號(hào)SI來實(shí)現(xiàn)，籍此信號(hào)處理單元80將定位在正交調(diào)制器10的I調(diào)制信號(hào)SI輸入之前。還可能使用對(duì)稱的補(bǔ)償，籍此調(diào)制信號(hào)SI和SQ都被補(bǔ)償，而沒有偏離本發(fā)明的基本思想。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見，隨著技術(shù)的進(jìn)步，本發(fā)明構(gòu)思能以多種方式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明和它的實(shí)施例不局限于以上描述的例子，而是可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.一種補(bǔ)償正交調(diào)制器的幅度失衡的方法，包括基于第一調(diào)制信號(hào)和正交調(diào)制器的輸出信號(hào)確定第一相關(guān)；基于第二調(diào)制信號(hào)和正交調(diào)制器的輸出信號(hào)確定第二相關(guān)；基于確定的相關(guān)的比和第一與第二調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生正比于幅度失衡的補(bǔ)償信號(hào)；用補(bǔ)償信號(hào)處理正交調(diào)制器的至少一個(gè)調(diào)制信號(hào)；其中相關(guān)基于正交調(diào)制器的未處理的調(diào)制信號(hào)被確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中用于確定相關(guān)的正交調(diào)制器的輸出信號(hào)是放大的輸出信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中第一相關(guān)是輸出信號(hào)的功率與第一調(diào)制信號(hào)的平方間的相關(guān)，第二相關(guān)是輸出信號(hào)的功率與第二調(diào)制信號(hào)的平方間的相關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的方法，其中補(bǔ)償信號(hào)的產(chǎn)生包括基于確定的相關(guān)的比和第一與第二調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生正比于幅度失衡的誤差信號(hào)；以及基于誤差信號(hào)產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中誤差信號(hào)在沒有幅度失衡時(shí)被設(shè)置為零。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的方法，其中補(bǔ)償信號(hào)通過將誤差信號(hào)對(duì)時(shí)間積分產(chǎn)生。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中誤差信號(hào)在積分之前被低通濾波。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中誤差信號(hào)利用具有小于1的增益系數(shù)的濾波器濾波。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中濾波器的增益系數(shù)根據(jù)幅度失衡的量進(jìn)行調(diào)整。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9的任何一個(gè)的方法，其中用補(bǔ)償信號(hào)處理至少一個(gè)調(diào)制信號(hào)是通過將至少一個(gè)調(diào)制信號(hào)乘以或除以補(bǔ)償信號(hào)來執(zhí)行的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9的任何一個(gè)的方法，其中用補(bǔ)償信號(hào)處理至少一個(gè)調(diào)制信號(hào)是通過將至少一個(gè)調(diào)制信號(hào)乘以或除以補(bǔ)償信號(hào)的近似值來執(zhí)行的。
12.一種補(bǔ)償正交調(diào)制器的幅度失衡的裝置，包括基于第一調(diào)制信號(hào)和正交調(diào)制器的輸出信號(hào)確定第一相關(guān)的裝置；基于第二調(diào)制信號(hào)和正交調(diào)制器的輸出信號(hào)確定第二相關(guān)的裝置；基于確定的相關(guān)的比和第一與第二調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生正比于幅度失衡的補(bǔ)償信號(hào)的裝置；以及用補(bǔ)償信號(hào)處理正交調(diào)制器的至少一個(gè)調(diào)制信號(hào)的裝置；其中確定相關(guān)的裝置被安排使用正交調(diào)制器的未處理的調(diào)制信號(hào)來確定相關(guān)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中正交調(diào)制器的輸出信號(hào)是放大的輸出信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的裝置，其中第一相關(guān)是輸出信號(hào)的功率與第一調(diào)制信號(hào)的平方間的相關(guān)，第二相關(guān)是輸出信號(hào)的功率與第二調(diào)制信號(hào)的平方間的相關(guān)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12、13或14的裝置，其中產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)的裝置包括基于確定的相關(guān)的比和第一與第二調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生正比于幅度失衡的誤差信號(hào)的裝置；以及基于誤差信號(hào)產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其中產(chǎn)生誤差信號(hào)的裝置被安排在沒有幅度失衡時(shí)將誤差信號(hào)設(shè)置為零。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的裝置，其中基于誤差信號(hào)產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)的裝置被安排通過將誤差信號(hào)對(duì)時(shí)間積分來產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其中該裝置包括連接在產(chǎn)生誤差信號(hào)的裝置和基于誤差信號(hào)產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)的裝置之間的對(duì)誤差信號(hào)進(jìn)行濾波的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中對(duì)誤差信號(hào)進(jìn)行濾波的裝置具有小于1的增益系數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的裝置，其中該裝置被安排成根據(jù)幅度失衡的量來調(diào)整對(duì)誤差信號(hào)進(jìn)行濾波的裝置的增益系數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求12至20的任何一個(gè)的裝置，其中處理至少一個(gè)調(diào)制信號(hào)的裝置被安排將至少一個(gè)調(diào)制信號(hào)乘以或除以補(bǔ)償信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求12至20的任何一個(gè)的裝置，其中處理至少一個(gè)調(diào)制信號(hào)的裝置被安排將至少一個(gè)調(diào)制信號(hào)乘以或除以補(bǔ)償信號(hào)的近似值。
23.一種補(bǔ)償正交調(diào)制器的幅度失衡的裝置，包括被配置以基于第一調(diào)制信號(hào)和正交調(diào)制器的輸出信號(hào)確定第一相關(guān)的第一相關(guān)器；被配置以基于第二調(diào)制信號(hào)和正交調(diào)制器的輸出信號(hào)確定第二相關(guān)的第二相關(guān)器；被配置以基于確定的相關(guān)的比和第一與第二調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生正比于幅度失衡的補(bǔ)償信號(hào)的裝置；以及被配置以用補(bǔ)償信號(hào)處理正交調(diào)制器的至少一個(gè)調(diào)制信號(hào)的裝置；其中第一和第二相關(guān)器被配置以使用正交調(diào)制器的未處理的調(diào)制信號(hào)來確定相關(guān)。
全文摘要
一種補(bǔ)償正交調(diào)制器的幅度失衡的方法和裝置，包括基于第一調(diào)制信號(hào)和正交調(diào)制器的輸出信號(hào)確定第一相關(guān)的裝置；基于第二調(diào)制信號(hào)和正交調(diào)制器的輸出信號(hào)確定第二相關(guān)的裝置；基于確定的相關(guān)的比和第一與第二調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生正比于幅度失衡的補(bǔ)償信號(hào)的裝置；用補(bǔ)償信號(hào)處理正交調(diào)制器的至少一個(gè)調(diào)制信號(hào)的裝置；其中確定相關(guān)的裝置被安排使用正交調(diào)制器的未處理的調(diào)制信號(hào)來確定相關(guān)。
文檔編號(hào)H04L27/00GK1663214SQ03813952
公開日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2003年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月18日
發(fā)明者朱哈·黑斯卡拉, 勞瑞·庫魯 申請(qǐng)人:諾基亞公司