專利名稱：正交調(diào)制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及數(shù)字無線電通信的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種正交 調(diào)制系統(tǒng)和一種安裝有該正交調(diào)制系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)。
背景技術(shù)：
在無線通信系統(tǒng)如IMT 2000中利用寬頻帶來傳送無線信號，在下一 代移動通信系統(tǒng)中帶寬變得更大。為了傳送這種信號，通常采用以下做 法，即，將復(fù)合基帶信號轉(zhuǎn)換成中頻(IF)帶的信號，然后轉(zhuǎn)換成射頻 (RF)帶的信號。然而，為了有效地減少頻率轉(zhuǎn)換階段帶來的多余RF分 量，就需要諸如帶通濾波器的部件來提供陡峭和平坦的特性，使得只允 許所希望的信號通過。隨著頻帶在將來的進(jìn)一步增寬，就需要高性能的 部件，這往往增加設(shè)備尺寸和產(chǎn)品成本。由于這個原因，用于將基帶信 號直接轉(zhuǎn)換成RF頻帶的直接RF調(diào)制技術(shù)引起了注意。例如，在專利文 獻(xiàn)1到10中公開了上述傳統(tǒng)調(diào)制技術(shù)。[專利文獻(xiàn)1] JPA 6-350658[專利文獻(xiàn)2] JPA 7-123123[專利文獻(xiàn)3] JPA 7-177188[專利文獻(xiàn)4] JPA 8-116343[專利文獻(xiàn)5] JPA 2000-270037[專利文獻(xiàn)6] JPA 2001-339452[專利文獻(xiàn)7] JPA 2002-27007[專利文獻(xiàn)8] JPA 5-207080[專利文獻(xiàn)9] JPA 2002-77285[專利文獻(xiàn)10] JPA 8-97873然而，如果釆用直接RF調(diào)制技術(shù)，模擬部件的部件間特征差異、長 期變化等往往造成在同相信號分量與正交信號分量之間產(chǎn)生誤差。相應(yīng) 地，如果將信號分量輸入到正交調(diào)制器中，除產(chǎn)生并輸出希望的信號之 外，還可能產(chǎn)生并輸出映像信號(image signal)(不必要的信號)(參 照圖l)，導(dǎo)致信號質(zhì)量的下降。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的總目的是提供一種正交調(diào)制系統(tǒng)，其基本上消除了一個或 更多個由現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點所造成的問題。本發(fā)明的特征和優(yōu)點將在隨后的說明中得到闡述，并且部分地根據(jù) 所述說明和附圖將變得清楚，或者可以通過根據(jù)所述說明中提供的教導(dǎo) 實施本發(fā)明來獲知。通過在說明書中具體指出的正交調(diào)制系統(tǒng)可以實現(xiàn) 并獲得本發(fā)明的目的以及其他特征和優(yōu)點，本說明書以全面、清晰、簡 潔和準(zhǔn)確的術(shù)語進(jìn)行了描述，使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā) 明。具體來說，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠產(chǎn)生正交調(diào)制模擬信號 的正交調(diào)制系統(tǒng)，其中映像信號分量(不必要的信號分量)的量與傳統(tǒng) 技術(shù)相比減少了 ，本發(fā)明的目的還在于提供一種配備有該正交調(diào)制系統(tǒng) 的發(fā)射機(jī)。為了實現(xiàn)這些以及其他優(yōu)點，并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如這里所具 體實現(xiàn)和廣泛描述的，本發(fā)明提供以下內(nèi)容。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，正交調(diào)制系統(tǒng)輸入同相信號分量和正交信 號分量，它們被提供給用于輸出正交調(diào)制信號的正交調(diào)制器，正交調(diào)制 信號的一部分用作反饋信號，該正交調(diào)制系統(tǒng)包括時間差計算裝置，用于計算關(guān)于反饋信號的同相信號分量的計算結(jié)果的第一累計總值， 計算關(guān)于反饋信號的正交信號分量的計算結(jié)果的第二累計總值，以基于第一和第二累計總值獲得同相信號分量與正交信號分量之間的時間差；和延遲調(diào)節(jié)裝置，用于對提供給正交調(diào)制器的同相信號分量和正交信 號分量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以對時間差進(jìn)行補(bǔ)償。根據(jù)本發(fā)明，減少了由正交調(diào)制方法產(chǎn)生的混同在模擬信號中的映 像信號分量的量。


圖1是顯示調(diào)制信號與映像信號分量(不必要的信號)之間的典型 關(guān)系的曲線圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖； 圖3是延遲量調(diào)節(jié)流程圖；圖4圖示了延遲量與平均誤差值之間的關(guān)系；圖5是所述正交調(diào)制系統(tǒng)的變型例的框圖；圖6是顯示所述延遲量調(diào)節(jié)流程圖的變型例的流程圖；圖7圖示了延遲量與平均乘積值之間的關(guān)系；圖8圖示了當(dāng)延遲量等于1/8碼元時的抽頭系數(shù)；圖9圖示了當(dāng)延遲量等于5/8碼元時的抽頭系數(shù)；圖10是顯示補(bǔ)償電路的變型例的框圖；圖11圖示了同相信號分量和正交信號分量的振幅與適用的相位旋轉(zhuǎn) 角之間的關(guān)系；圖12是根據(jù)本發(fā)明一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖； 圖13是振幅平衡調(diào)節(jié)流程圖；圖14圖示了同相信號分量和正交信號分量的正交性與每個象限的平 均振幅矢量之間的關(guān)系；圖15是根據(jù)本發(fā)明一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖； 圖16是振幅平衡調(diào)節(jié)流程圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖；圖18是振幅平衡調(diào)節(jié)流程圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖；圖20是振幅平衡調(diào)節(jié)流程圖；圖21是補(bǔ)償電路的變型例的框圖；圖22圖示了在信號點排歹個(signal point arrangement plan)中同相信號分量與正交信號分量之間的關(guān)系；圖23是根據(jù)本發(fā)明一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖； 圖24是顯示正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路示例的框圖； 圖25是正交性偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)流程圖；圖26圖示了補(bǔ)償次數(shù)N的值與累計誤差I(lǐng)DiffAcmll之間的關(guān)系； 圖27是根據(jù)本發(fā)明一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖； 圖28圖示了同相信號分量和正交信號分量的乘積的累計總值與正交 性偏轉(zhuǎn)之間的關(guān)系；圖29是正交性偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)流程圖；圖30是根據(jù)本發(fā)明一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖；圖31是根據(jù)本發(fā)明一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖；圖32是根據(jù)本發(fā)明一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖；圖33圖示了不同時間下的產(chǎn)生信號和反饋信號；圖34是根據(jù)本發(fā)明一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖；圖35是根據(jù)本發(fā)明一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖；圖36是根據(jù)本發(fā)明一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖；以及圖37是根據(jù)本發(fā)明一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖。
具體實施方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。實施例包括實施例1到實施例4?？偟膩碚f，實施例1用于通過調(diào)節(jié) 同相信號分量和正交信號分量之間的定時關(guān)系來減少混合在產(chǎn)生的模擬 信號中的映像信號分量。實施例2用于通過調(diào)節(jié)同相信號分量和正交信 號分量的振幅來獲得同樣的效果。實施例3用于通過調(diào)節(jié)實軸與虛軸之間的正交性偏轉(zhuǎn)(角偏轉(zhuǎn))來獲得同樣的效果。實施例4用于通過綜合 調(diào)節(jié)同相信號分量和正交信號分量的定時、振幅和角偏轉(zhuǎn)來獲得同樣的 信號。[實施例1]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例1的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖。該正交調(diào)制系 統(tǒng)對表示待傳送內(nèi)容的數(shù)字信號的同相信號分量Txi (I信道)和正交信 號分量Txq (Q信道)進(jìn)行正交調(diào)制，并輸出作為模擬RF信號的輸出信號 S。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括用作調(diào)節(jié)電路的補(bǔ)償電路202、數(shù)模轉(zhuǎn)換器204 和206、濾波器208和210以及正交調(diào)制器212。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括 乘法單元216、本機(jī)振蕩器214、模數(shù)轉(zhuǎn)換器218、正交解調(diào)器220以及 相位檢測器236，這些構(gòu)成反饋路徑。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括加法器224 和226 (在所示出的示例中，它們用作減法器)、積分器228和230、時 間差檢測器232以及延遲電路234，這些用作時間差檢測裝置。所述正交 調(diào)制系統(tǒng)包括補(bǔ)償電路202，該補(bǔ)償電路202進(jìn)一步包括用于同相信號分 量的1。h補(bǔ)償電路237和用于正交信號分量的Q。h補(bǔ)償電路238。數(shù)模轉(zhuǎn)換器204和206分別將同相信號分量和正交信號分量從數(shù)字 格式轉(zhuǎn)換到模擬格式。濾波器208和210是用于各模擬信號的帶通濾波器。正交調(diào)制器212對由各數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供的同相信號分量和正交信號 分量進(jìn)行組合，并輸出所述輸出信號S。理想地，輸出信號S表示如下。S二y; (n〉 cos (。 t) -yq (n) sin (。 t)其中，yi(n)表示輸入到正交調(diào)制器212中的同相信號分量，它是通 過對數(shù)字格式的同相信號分量TX1 (n)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換所獲得的模擬信號的 量。類似地，yq(n)表示輸入到正交調(diào)制器212中的正交信號分量，它是 通過對數(shù)字格式的正交信號分量TXq (n)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換所獲得的模擬信號 的量。而且，n表示指定采樣的參數(shù)，o)表示載波角頻率。乘法單元216將輸出信號S與由本機(jī)振蕩器214提供的信號相乘， 由此執(zhí)行從高頻到低頻的頻率轉(zhuǎn)換(下變頻)，從而提供低頻的模擬信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換器218用于將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。相信 號分量T&與(反饋信號的)同相信號分量Fbi之間的差。該差由積分器 228進(jìn)行累計，并計算出第一累計值。加法器226也用作減法器，用于獲得(正交調(diào)制前的)正交信號分 量T&與(反饋信號的)正交信號分量Fbq之間的差。該差由積分器230 進(jìn)行累計，并計算出第二累計值。時間差檢測器232基于第一累計值和第二累計值獲得同相信號分量 與正交信號分量之間的時間差。時間差主要是在以模擬格式對信號分量 進(jìn)行處理的過程中產(chǎn)生的。特別地，時間差主要是在數(shù)模轉(zhuǎn)換器204與 正交調(diào)制器212之間以及在數(shù)模轉(zhuǎn)換器206與正交調(diào)制器212之間產(chǎn)生 的。盡管對于反饋信號而言時間差可能是由于正交調(diào)制器212與正交解 調(diào)器220之間的模擬信號處理產(chǎn)生的，但是將在反饋路徑中產(chǎn)生的時間 差等同地引入到同相信號分量和正交信號分量上。因此，在反饋路徑中 產(chǎn)生的時間差對同相信號分量與正交信號分量之間的時間差不起作用。延遲電路234用于調(diào)節(jié)分別要由加法器224和226相加(實際進(jìn)行 的是減法運算)的信號Txi和Txq的定時，另外還能夠用于設(shè)置數(shù)字信號 Txt與Txq之間的時間差。雖然例如可以通過調(diào)節(jié)有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾 波器的抽頭系數(shù)來設(shè)置時間差，但本發(fā)明并不局限于此。補(bǔ)償電路202中的1。h補(bǔ)償單元237和Q。h補(bǔ)償單元238設(shè)置各個信號 分量的延遲量，以對由時間差檢測器232檢測到的時間差進(jìn)行補(bǔ)償。相位檢測器236對數(shù)字信號同相分量TXi和反饋信號同相分量Fbi進(jìn) 行比較，這兩個分量都被輸入到加法器224。相位檢測器236對數(shù)字信號 正交分量Txq與反饋信號正交分量Fbq進(jìn)行比較，這兩個分量都被輸入到 加法器226。然后，相位檢測器236確定數(shù)字信號與反饋信號之間的相位 旋轉(zhuǎn)角"將關(guān)于相位旋轉(zhuǎn)角(()的信息提供給正交解調(diào)器220，以對正交調(diào)制前后的信號之間的相位旋轉(zhuǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。 下面參照圖3說明本實施例的操作。圖3是時間差量調(diào)節(jié)流程圖。該流程從步驟302開始，進(jìn)行至步驟 304。在步驟304，由延遲電路234將同相信號分量Txi與正交信號分量 T&之間的時間差t設(shè)置為初始值(例如，t=0)。進(jìn)一步，由相位檢測器 236獲得相位旋轉(zhuǎn)角 <(> ，并且由正交解調(diào)器220對相位旋轉(zhuǎn)角*進(jìn)行補(bǔ)償。
在步驟306，更新時間差t (例如，t=t+At)。
在步驟308,利用下列公式(1)獲得用作"第一累計總值"的實部 誤差平均Eri^ (t)和用作"第二累計總值"的虛部誤差平均Err。。h (t)。 [公式1]
E氣(t)4Z(Fb'(t，n)-Tx'(11))
ErrQ'h (t) =4i(Fbq(t,n) —Txq(n)) ( 1 )
其中，n是用于指定數(shù)字信號的采樣的參數(shù)，N表示每個積分器228 和230執(zhí)行總計的次數(shù)。其中的操作是，加法器224和積分器228進(jìn)行 實部誤差平均的計算，加法器226和積分器230進(jìn)行虛部誤差平均的計 算。
在步驟310，確定是否為所有時間延遲量t都獲得了第一和第二累計 總值。更具體來說，就是確定時間延遲t是否以At的增量從0增加到 預(yù)定最大值T,。如果t尚未達(dá)到最大值T,，則過程返回到步驟306,在 此t遞增At，然后進(jìn)行同樣的過程。按這種方式，通過改變延遲電路 234所設(shè)置的延遲量來更新時間延遲t的值。
在時間延遲量t達(dá)到最大值T,的情況下，過程進(jìn)行至步驟312。通 過重復(fù)步驟306、 308和310，獲得了時間延遲量t與第一累計總值(關(guān) 于同相信號分量的平均誤差值)之間以及時間延遲量t與第二累計總值 (關(guān)于正交信號分量的平均誤差值)之間的關(guān)系，如圖4所示。如果同 相信號與正交信號之間沒有時間差，那么這兩個圖將重合。在步驟312， 由時間差檢測器232獲得使實部誤差平均最小的延時量At^和使虛部誤 差平均最小的延時量At2。
在步驟314，將基于At,和At2的合適的延遲量提供給補(bǔ)償電路202， 以對在步驟312處檢測到的同相信號分量與正交信號分量之間的時間差進(jìn)行補(bǔ)償。在這種情況下，將同相信號分量和正交信號分量的時間延遲 量中的一個設(shè)為零，而將另一個時間延遲量設(shè)為正值，是可以接受的。 另選地，將同相信號分量和正交信號分量的時間延遲量都設(shè)為正值。這 是因為，同相信號分量和正交信號分量的定時相對來說是一致的。例如，
可以為用于同相信號分量的1。h補(bǔ)償電路237設(shè)置等于(△ t,- A t2) /2的 延時量，并且可以為用于正交信號分量的CU補(bǔ)償電路238設(shè)置等于 (At2-Atl) /2的延時量。從諸如控制動作的穩(wěn)定性的角度來看，比較 理想的是在兩側(cè)都進(jìn)行補(bǔ)償。
然后，過程進(jìn)行至步驟316，以結(jié)束該過程。
在上述示例中，盡管是通過累計加法器224和226的運算(減法) 結(jié)果來計算第一和第二累計總值的，但本發(fā)明并不局限于這種形式。例 如，如圖5所示，可以分別利用乘法單元524和526計算數(shù)字信號分量 Txi和IX的乘積以及反饋信號分量Fbi和Fbq的乘積，并且分別利用積分 器228和230對乘積(功率)進(jìn)行總計，由此來獲得時間差。
圖6是顯示其中如上所述使用乘積的過程的流程圖。該流程從步驟 602開始，進(jìn)行至步驟604。在步驟604，將同相信號分量TXi與正交信號 分量Txq之間的時間差t設(shè)為初始值(例如，t=0)。進(jìn)一步，由相位檢測 器236獲得相位旋轉(zhuǎn)角(l)，并且利用正交解調(diào)器220對相位旋轉(zhuǎn)角(()進(jìn)行 補(bǔ)償。
在步驟606，時間延遲量t遞增(例如，t=t+At)。 在步驟608，根據(jù)下列公式(2)來計算用作第一累計總值的實部乘 積平均P0W^h (t)以及用作第二累計總值的虛部乘積平均Pow。。h (t)。 [公式2] 細(xì)』=
細(xì)一"=^ (2)
其中，n是用于指定數(shù)字信號的采樣的參數(shù)，N表示每個積分器228 和230執(zhí)行總計的次數(shù)。乘法單元524和積分器228進(jìn)行實部乘積平均 的計算，乘法單元526和積分器230進(jìn)行虛部乘積平均的計算。在步驟610，確定是否針對所有t值計算了第一累計總值和第二累計 總值。如果t〈T,，則過程返回到步驟606，然后執(zhí)行相同的過程。
在時間延遲量t達(dá)到T,的情況下，過程進(jìn)行至步驟612。通過重復(fù) 步驟606、 608和610，獲得時間延遲量t與第一累計總值(關(guān)于同相信 號分量的平均乘積值)之間以及時間延遲量t與第二累計總值(關(guān)于正 交信號分量的平均乘積值)之間的關(guān)系，如圖7所示。如果同相信號分 量與正交信號分量之間沒有時間差，那么這兩個圖將重合。在步驟612， 時間差檢測器232獲得用于提供最大實部乘積平均的延時量At,和用于 提供最大虛部乘積平均的延時量At2。
在步驟614，將基于A1^和At2的合適的延遲量提供給補(bǔ)償電路202， 以對在步驟612檢測到的同相信號分量與正交信號分量之間的時間差進(jìn) 行補(bǔ)償。然后，過程進(jìn)行至步驟616，以結(jié)束該過程。
其中，用于對同相信號分量和正交信號分量的定時進(jìn)行調(diào)節(jié)的補(bǔ)償 電路202的補(bǔ)償單元237和238中的每一個分別可以由例如有限脈沖響 應(yīng)濾波器(FIR濾波器)構(gòu)成。通過恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置FIR濾波器的抽頭系數(shù)， 可以向輸入信號提供希望的時間延遲量，以便輸出。例如，可以通過采 用如圖8所示的FIR濾波器的脈沖響應(yīng)特性的8點的值作為抽頭系數(shù)， 來提供等效于1/8碼元的延時。而且，可以通過采用如圖9所示的8點 的值作為抽頭系數(shù)，來獲得等效于5/8碼元的延時。
而且，作為補(bǔ)償電路202的變型例，將每個數(shù)模轉(zhuǎn)換器204和206 的時鐘定時都設(shè)置為可調(diào)節(jié)的，以獲得希望的時間延遲量。圖10是顯示 補(bǔ)償電路變型例的框圖。根據(jù)這個變型例，補(bǔ)償電路包括時鐘源1002、 延遲元件1004以及選擇器1006和1008。時鐘源1002產(chǎn)生用于驅(qū)動數(shù)模 轉(zhuǎn)換器204 (DAJ和206 (DA2)時鐘信號。延遲元件1004使時鐘源1002 提供的時鐘信號的定時發(fā)生延遲，以輸出具有不同延遲、的經(jīng)延遲的時 鐘信號。在所述示例中，準(zhǔn)備了具有延遲時間t。到^的5個時鐘信號。 選擇器1006和1008用于根據(jù)時間差檢測器232提供的延遲信息選擇一 個具有延遲時間L的時鐘信號，并且用于分別向數(shù)模轉(zhuǎn)換器204和206 提供具有所選時間延遲的時鐘信號。[實施例2]
下面將說明實施例2，其中通過調(diào)節(jié)同相信號分量和正交信號分量的 振幅來減少映像信號分量。首先，簡要概述同相信號分量和正交信號分 量的振幅平衡。
圖11顯示了同相信號分量和正交信號分量的振幅與可采用的相位旋
轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系。在0到360度的范圍內(nèi)對信號點排列圖(星座圖)上 的微小單位角內(nèi)存在的信號點的平均值進(jìn)行計算，從而將每種關(guān)系都畫 作軌跡。如果同相信號分量和正交信號分量被恰當(dāng)輸出，則將得到圓軌 跡，如圖11的(A)所示。反之，如果同相信號和正交信號的振幅彼此 不相等，將得到橢圓軌跡，如圖11的(B)所示。在這種情況下，對同 相信號和/或正交信號的振幅進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得橢圓軌跡轉(zhuǎn)變成圓軌跡，艮P， 使得實軸與虛軸的振幅比為l，也就是說，使得實軸與虛軸的振幅差變?yōu)?零。
除了同相信號分量和正交信號分量的振幅不平衡的情況以外，還存 在這樣的情況，其中來自輸出信號的反饋信號旋轉(zhuǎn)了某個角度(相位旋 轉(zhuǎn)角)纟，如圖11的(C)所示。例如，相位旋轉(zhuǎn)通常是由反饋路徑中的
模擬信號過程產(chǎn)生的。如果相位旋轉(zhuǎn)角々的值相對較小，則可以通過調(diào)節(jié) 同相信號分量和正交信號分量的振幅來獲得振幅平衡。然而，如果相位 旋轉(zhuǎn)角(()大到45度(ji/4弧度)，如圖11的(D)所示，則即使軌跡是 橢圓形的，實軸(I)中的平均振幅AO和虛軸中的平均振幅BO也變得相 等。也就是說，如果相位旋轉(zhuǎn)角c()約等于45度，就不能夠恰當(dāng)?shù)貦z測到 振幅差，從而很難對振幅的不平衡進(jìn)行補(bǔ)償。
有鑒于此，根據(jù)本實施例，除測量了實軸和虛軸中的平均振幅AO和 BO (如圖11 (C)所示)以外，還測量了平均振幅A45和B45。在此，A45 和B45是在如圖11的(E)所示反饋信號沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)45度(即-， 45度)時的幅值。這樣，將獲得兩對同相信號分量和正交信號分量。艮P， 一對是在沒有旋轉(zhuǎn)反饋信號的情況下測量到的成對的平均幅值A(chǔ)O和B0， 另一對是在反饋信號旋轉(zhuǎn)45度的情況下測量到的成對的平均幅值A(chǔ)45和 B45,如圖11的(F)所示。本實施例將根據(jù)這兩對幅值實現(xiàn)振幅平衡。圖12是根據(jù)本發(fā)明實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖。該正交調(diào)制系統(tǒng) 包括補(bǔ)償電路1202、數(shù)模轉(zhuǎn)換器1204和1206、正交調(diào)制器1212以及本 機(jī)振蕩器1211。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括連接到另一本機(jī)振蕩器1214的 乘法單元1216，模數(shù)轉(zhuǎn)換器1218，以及正交解調(diào)器1220，這些位于反饋 路徑中。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括振幅差計算單元1240,該振幅差計算單 元1240進(jìn)一步包括振幅平衡檢測單元1222、平均化單元(Ave) 1224、 復(fù)合乘法器1225、振幅平衡補(bǔ)償值計算單元1226，以及開關(guān)1228和1230。 補(bǔ)償電路1202包括乘法單元1232和1234。振幅平衡檢測單元1222包括 乘法單元1236和1238。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器1204和1206分別將同相信號分量和正交信號分量從數(shù) 字格式轉(zhuǎn)換成模擬格式。正交調(diào)制器1212接收同相信號分量和正交信號 分量并對其進(jìn)行組合，然后輸出所述輸出信號S。乘法單元1216用于將 輸出信號S和來自本機(jī)振蕩器1214的信號相乘，其中執(zhí)行的是下變頻。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器1218將下變頻的信號(是模擬信號)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。正交 解調(diào)器1220對來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器1218的輸出信號進(jìn)行正交解調(diào)，并輸出 反饋信號的同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq。
振幅平衡檢測單元1222的乘法單元1236和1238分別對反饋信號的 同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq的振幅進(jìn)行臨時調(diào)節(jié)，然后將Fbi 和Fbq輸出到平均化單元1224和復(fù)合乘法器1225。
復(fù)合乘法器1225將輸出反饋信號的相位旋轉(zhuǎn)45度，然后輸出經(jīng)旋 轉(zhuǎn)的反饋信號。
平均化單元1224計算輸入的各個信號的平均值。即，根據(jù)本示例， 將計算在反饋信號沒有旋轉(zhuǎn)的情況下測量到的幅值的平均值A(chǔ)O和B0，以 及在反饋信號旋轉(zhuǎn)45度的情況下檢測到的振幅的平均值A(chǔ)45和B45。
振幅平衡補(bǔ)償值計算單元1226根據(jù)平均化單元1224獲得的平均值， 來計算振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq。最終(見下)，將振幅平衡補(bǔ)償值Ci和 Cq分別與數(shù)字信號T&和Txq相乘。
將開關(guān)1228和1230轉(zhuǎn)向標(biāo)為"1"的一側(cè)("1"側(cè))，直至振幅平 衡補(bǔ)償值Ci和Cq收斂，并且使來自振幅平衡補(bǔ)償值計算單元1226的輸出導(dǎo)向"l"側(cè)。當(dāng)振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq收斂時，將來自振幅平衡補(bǔ) 償值計算單元1226的輸出導(dǎo)向標(biāo)為"0"的一側(cè)("0"側(cè))。
圖13是振幅平衡調(diào)節(jié)流程圖。該過程從步驟1302開始，并進(jìn)行至 步驟1304。在步驟1304，初始化各種不同的參數(shù)，如先前誤差量PreErr、 補(bǔ)償方向d、步長u以及誤差閾值Err—th。在本示例中，分別將用于同 相信號分量和正交信號分量的振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq設(shè)為1。為先前誤 差量PreErr設(shè)置一較大的值。將補(bǔ)償方向d設(shè)為+l。根據(jù)本實施例，如 果補(bǔ)償方向d是+l，那么Cq增加而Ci減小；如果補(bǔ)償方向d被設(shè)為-l， 那么Cq減小而Ci增加。
在步驟1306，在不進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn)的情況下，測量反饋信號的同相信 號分量的平均振幅A0和正交信號分量的平均振幅B0，并獲得AO與B0之 差的絕對值，將該值稱作ErrO。
ErrO二Abs (A0-B0)
進(jìn)一步，在反饋信號的相位旋轉(zhuǎn)45度的情況下，測量反饋信號的同 相信號分量的平均振幅A45和正交信號分量的平均振幅B45，并獲得A45 與B45之差的絕對值，將該值稱作Err45。
Err45=Abs (A45-B45)
在步驟1308，對絕對值A(chǔ)O和A45進(jìn)行比較，將兩個中較大的一個(或 者相等時將Err45)指定為誤差值Err，在下面的操作中，即，在步驟1310 和1312中，將計算該誤差值Err。
然后，步驟1314確定誤差Err是否大于閾值Err—th。如果確定是肯 定的，則過程將進(jìn)行至步驟1316。
然后，步驟1316確定誤差Err是否大于或等于先前誤差量PreErr。 如果確定是肯定的，則過程將進(jìn)行至步驟1318，在此補(bǔ)償方向d的值將 改變；否則，過程進(jìn)行至步驟1320。
在步驟1320，更新振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq。根據(jù)本實施例，更新 振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq，以使Ci與Cq之差的改變量等于"*Err。其中， 參數(shù)P表示用于更新補(bǔ)償值的步長。其中，不是通過僅改變Ci和Cq中 的一個而固定另一個來進(jìn)行更新的，而是通過沿相反的方向按相同的量同時改變Ci和Cq來進(jìn)行更新的。采用這種方式，可以執(zhí)行更新操作，
而使控制動作保持穩(wěn)定。
在步驟1322，將經(jīng)更新的振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq提供給振幅平衡 檢測單元1222。
在步驟1324，將誤差Err賦值給先前誤差量PreErr，過程返回到步 驟1306，隨后執(zhí)行與上述相同的操作。
在步驟1314,如果確定誤差Err小于或等于閾值Enr—th，則過程將 進(jìn)行至步驟1326。
在步驟1326,開關(guān)1228和1230轉(zhuǎn)向"0"側(cè)，以將來自振幅平衡補(bǔ) 償值計算單元1226的輸出導(dǎo)向補(bǔ)償電路1202。相應(yīng)地，將最佳的振幅平 衡補(bǔ)償值Ci和Cq分別提供給補(bǔ)償電路1202的乘法單元1232和1234。 然后，過程進(jìn)行至步驟1328,以結(jié)束該過程。采用這種方式，對振幅平 衡進(jìn)行了調(diào)節(jié)。
圖14是用于解釋本發(fā)明另一實施例的原理圖。圖14顯示了同相信 號分量和正交信號分量的正交性與每個象限的平均振幅矢量之間的關(guān) 系。盡管在本實施例中采用了諸如QPSK的調(diào)制技術(shù)，但本實施例當(dāng)然也 適用于其他調(diào)制技術(shù)。在本實施例中，為對應(yīng)象限計算了平均振幅矢量 rl、 r2、 r3和r4。當(dāng)恰當(dāng)輸出同相信號分量和正交信號分量時，取自微 小單位角的平均振幅矢量在信號點排列圖(即，星座圖)上將畫出圓形 軌跡，如圖14中的(A)所示。在這種情況下，四個平均振幅矢量rl、 r2、 r3和r4的大小彼此相等，rl和r2相互正交，rl和r4相互正交； 類似地，r3和r2相互正交，r3和r4相互正交。
反之，如果同相信號分量和正交信號分量的振幅彼此不相等，則可 考慮以下情況。第一種情況如圖14中的(B)所示，其中不是所有平均 振幅矢量的大小都相等，并且平均振幅矢量不正交。第二種情況如圖14 中的(C)所示，其中不是所有平均振幅矢量的大小都相等，而平均振幅 矢量相互正交。第三種情況如圖14中的(D)所示，其中盡管所有平均 振幅矢量的大小都相等，但它們彼此不正交。本實施例利用平均振幅矢 量之間的關(guān)系來對振幅的不平衡進(jìn)行補(bǔ)償。圖15是根據(jù)本實施例的正交調(diào)制的框圖。該正交調(diào)制系統(tǒng)包括補(bǔ)償 電路1502、數(shù)模轉(zhuǎn)換器1504和1506，以及連接到本機(jī)振蕩器1511的正 交調(diào)制器1512。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括連接到本機(jī)振蕩器1514的乘法 單元1516，模數(shù)轉(zhuǎn)換器1518，以及正交解調(diào)器1520，這些都位于反饋路 徑中。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括振幅差計算單元1540，該振幅差計算單元 1540進(jìn)一步包括振幅平衡檢測單元1522、象限平均化單元1524、振幅平 衡補(bǔ)償值計算單元1526，以及幵關(guān)1528和1530。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器1504和1506分別將同相信號分量和正交信號分量從數(shù) 字格式轉(zhuǎn)換成模擬格式。正交調(diào)制器1512對由各數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供的同相 信號分量和正交信號分量進(jìn)行組合，并輸出所述輸出信號S。乘法單元 1516將輸出信號S和來自本機(jī)振蕩器1514的信號相乘，其中執(zhí)行了下變 頻。模數(shù)轉(zhuǎn)換器1518將經(jīng)下變頻的信號(是模擬信號)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 正交解調(diào)器1520對模數(shù)轉(zhuǎn)換器1518的輸出進(jìn)行正交解調(diào)，并輸出反饋 信號的同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq。
振幅平衡檢測單元1522臨時調(diào)節(jié)反饋信號的同相信號分量Fbi和正 交信號分量Fbq，然后將Fbi和Fbq輸出到象限平均化單元1524。
象限平均化單元1524對屬于信號點排列圖(星座圖)的四個象限中 的每個象限的振幅矢量進(jìn)行平均化。而且，平均化單元1524輸出由平均 振幅矢量rl、 r2、 r3和r4的預(yù)定組合所限定的第一矢量Rl和第二矢量 R2。具體來說，R1和R2定義如下。<formula>formula see original document page 17</formula>
Rl等效于橢圓的一個主軸方向上的平均矢量，R2等效于橢圓的另一 個主軸方向上的平均矢量。如果獲得恰當(dāng)?shù)恼穹胶?，則I Rl I等于 I R2 I ，且R1和R2垂直相交。
振幅平衡補(bǔ)償值計算單元1526根據(jù)象限平均化單元1524獲得的平 均值來計算振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq。最終，將振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq 提供給補(bǔ)償電路1502，用作分別與數(shù)字信號T&和Txq相乘的系數(shù)。
在振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq收斂前將開關(guān)1528和1530轉(zhuǎn)向"1"側(cè)，以將來自振幅平衡補(bǔ)償值計算單元1526的輸出導(dǎo)向補(bǔ)償電路1502。當(dāng)振 幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq收斂時，將開關(guān)1528和1530轉(zhuǎn)向"0"側(cè)。
圖16是振幅平衡調(diào)節(jié)流程圖。該過程從步驟1602開始，并進(jìn)行至 步驟1604。在步驟1604，初始化各種參數(shù)，如振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq、 開關(guān)位置SW、步長y 、先前振幅誤差值PreErrAmp，以及平均振幅誤差 的閾值Err一th。在本示例中，分別將用于同相信號分量和正交信號分量 的振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq設(shè)為1。為先前振幅誤差值PreErrAmp和先前 相位誤差值PreErrPh設(shè)置一較大的值。將補(bǔ)償方向d設(shè)為+l，在這種情 況下，Ci增加而Cq減小。如果將補(bǔ)償方向d設(shè)為-1，那么當(dāng)Ci減小而 Cq增加。
在步驟1606，由象限平均化單元1524計算平均振幅矢量rl、 r2、 r3 和r4。進(jìn)一步，根據(jù)下列公式計算第一復(fù)合矢量R1和第二復(fù)合矢量R2。 Rl二 (rl-r3) /2 R2= (r2-r4) /2
在步驟1608，利用振幅平衡補(bǔ)償值計算單元1526獲得ErrAmp，作 為Rl與R2之間的振幅差的絕對值，即ErrAmp^Abs (R1-R2)。
在步驟1614，確定振幅誤差ErrAmp是否大于預(yù)定的閾值ErrAmp—th。 如果確定是肯定的，則過程進(jìn)行至步驟1616。
在步驟1616，確定振幅誤差ErrAmp是否大于或等于前一誤差 PreErrAmp。如果確定是肯定的，則過程將進(jìn)行至步驟1618，在此補(bǔ)償方 向d的值將改變，并且過程進(jìn)行至步驟1620。如果在步驟1616處的確定 是否定的，則過程進(jìn)行至步驟1620。
在步驟1620，更新振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq。根據(jù)本實施例，更新 振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq，使得Ci與Cq之差的改變量等于y 'ErrAmp。
在步驟1622，將經(jīng)更新的振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq設(shè)置給振幅平衡 檢測單元1522。
在步驟1624，將振幅誤差ErrAmp設(shè)為先前振幅誤差PreErrAmp的值， 然后過程返回到步驟1606。隨后執(zhí)行與上述相同的操作。
在步驟1614中，如果確定振幅誤差EirAmp小于或等于預(yù)定的閾值ErrAmp—th，則過程進(jìn)行至步驟1632。
在步驟1632，利用振幅平衡補(bǔ)償值計算單元1526計算Rli與Rlq之 間的相位差的絕對值，并將其作為相位誤差ErrPh，即，ErrPh=Abs (Rl「RU。其中，Rli表示矢量沿著橢圓的一個主軸的同相分量，Rlq表 示矢量沿著橢圓的另一主軸的正交分量。在如圖14中的(D)所示的情 況下，過程進(jìn)行至步驟1632。
在步驟1634，確定相位誤差ErrPh是否大于預(yù)定閾值ErrPh—th。如 果確定是肯定的，則過程進(jìn)行至步驟1636。
在步驟1636，確定相位誤差ErrPh是否大于或等于先前誤差 PreErrPh。如果確定是肯定的，則過程進(jìn)行至步驟1638，在此改變補(bǔ)償 方向d的值，然后過程進(jìn)行至步驟1640。如果在步驟1636處的確定是否 定的，則過程直接進(jìn)行至步驟1640。
在步驟1640，更新振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq。根據(jù)本實施例，更新 振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq，使得Ci與Cq之差的改變量大于"，EirPh。
在步驟1642，將經(jīng)更新的振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq設(shè)置給振幅平衡 檢測單元1522。
在步驟1644，將相位誤差ErrPh設(shè)為先前相位誤差PreErrPh。過程 返回到步驟1606，隨后執(zhí)行與上述相同的操作。
在步驟1634，如果確定相位誤差ErrPh小于或等于預(yù)定閾值 ErrPh一th，則過程進(jìn)行至步驟1646。
在步驟1646，使開關(guān)1528和1530轉(zhuǎn)向"0"側(cè)，以將振幅平衡補(bǔ)償 值計算單元1526的輸出提供給補(bǔ)償電路1502。然后，過程進(jìn)行至步驟 1648，在此振幅平衡調(diào)節(jié)過程結(jié)束。
根據(jù)本實施例，在正交放置Rl和R2之前，使i Rl i和i R2 i基本 上彼此相等。次序?qū)Ρ景l(fā)明而言不是實質(zhì)性的，可以顛倒。
圖17是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖。該正交調(diào)制 系統(tǒng)包括補(bǔ)償電路1702，數(shù)模轉(zhuǎn)換器1704和1706，以及連接到本機(jī) 振蕩器1711的正交解調(diào)器1712。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括連接到本機(jī)振 蕩器1714的乘法單元1716，模數(shù)轉(zhuǎn)換器1718，以及正交解調(diào)器1720，這些都位于反饋路徑中。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括振幅差計算單元1740， 該振幅差計算單元1740進(jìn)一步包括振幅平衡檢測單元1722、振幅平衡補(bǔ) 償值計算單元1726以及開關(guān)1728和1730。而且，所述正交調(diào)制系統(tǒng)包 括相位檢測器1732。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器1704和1706分別將同相信號分量和正交信號分量從數(shù) 字格式轉(zhuǎn)換成模擬格式。正交調(diào)制器1712對由各數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供的同相 信號分量和正交信號分量進(jìn)行組合，然后輸出所述輸出信號S。乘法單元 1716將輸出信號S和來自本機(jī)振蕩器1714的信號相乘，其中執(zhí)行的是下 變頻。模數(shù)轉(zhuǎn)換器1718將經(jīng)下變頻的信號(是模擬信號)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信 號。正交解調(diào)器1720對模數(shù)轉(zhuǎn)換器1718的輸出信號進(jìn)行正交解調(diào)，并 輸出反饋信號的同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq。
振幅平衡檢測單元1722臨時調(diào)節(jié)反饋信號的同相信號分量Fbi和正 交信號分量Fbq的振幅，然后將Fbi和Fbo輸出到振幅平衡補(bǔ)償值計算單元 1726。
振幅平衡補(bǔ)償值計算單元1726根據(jù)振幅平衡檢測單元1722的輸出 來計算振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq。
在振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq收斂之前使開關(guān)1728和1730都轉(zhuǎn)向"1" 側(cè)，以將來自振幅平衡補(bǔ)償值計算單元1726的輸出提供給振幅平衡檢測 單元1722。當(dāng)振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq收斂時，使開關(guān)1728和1730轉(zhuǎn) 向"0"偵IJ，以將來自振幅平衡補(bǔ)償值計算單元1726的輸出提供給補(bǔ)償 電路1702。
相位檢測器1732將數(shù)字信號分量Txi和Txq分別與反饋信號分量Fbi 和Fbq進(jìn)行比較，并獲得數(shù)字信號與反饋信號之間的相位旋轉(zhuǎn)角c))。將關(guān) 于相位旋轉(zhuǎn)角々的信息提供給正交解調(diào)器1720，以對兩個信號之間的相 位旋轉(zhuǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。
圖18是振幅平衡調(diào)節(jié)流程圖。過程從步驟1802開始，并進(jìn)行至步 驟1804。在步驟1804，初始化各種參數(shù)，如開關(guān)位置SW、步長y ，以 及平均振幅誤差的閾值Err—th。在本示例中，將分別用于同相信號分量 和正交信號分量的振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq設(shè)為1。在步驟1806，測量正交調(diào)制之前的同相信號分量T&和正交信號分量 Txq的平均振幅，將其分別用作A f和Brrf。
在步驟1808，測量反饋信號的同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq 的平均振幅，將其分別用作Afb和Bfb。
在步驟1810，計算同相信號分量的平均振幅誤差ErrA-Aw-Afb。此外， 還計算正交信號分量的平均振幅誤差ErrB二Bw-Bfb。
在步驟1812，根據(jù)振幅值A(chǔ)w和Bref分別規(guī)格化平均振幅誤差ErrA 和ErrB。將規(guī)格化后的值分別稱作ErrA—norm和ErrB—norm。
在步驟1814，確定規(guī)格化后的振幅誤差ErrA—norm的絕對值是否大 于預(yù)定的閾值Err一th。此外，確定規(guī)格化后的振幅誤差ErrB一norm的絕 對值是否大于預(yù)定的閾值Err一th。如果確定規(guī)格化后的振幅誤差的絕對 值中的至少一個大于所述閾值，則過程進(jìn)行至步驟1816。
在步驟1816，更新振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq。根據(jù)本實施例，用于 同相信號分量的振幅平衡補(bǔ)償值Ci的改變量為n ，ErrA—norm，用于正交 信號分量的振幅平衡補(bǔ)償值Cq的改變量為u*ErrB—norm。然而，也可以 利用其他方法來更新振幅平衡補(bǔ)償值。
在步驟1818，將更新后的振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq設(shè)置給振幅平衡 檢測單元1722，然后過程返回到步驟1806。隨后執(zhí)行與上述相同的操作。
在步驟1814，如果確定規(guī)格化后的振幅誤差小于或等于預(yù)定閾值 Err_th，則過程將進(jìn)行至步驟1820。
在步驟1820，使開關(guān)1728和1730轉(zhuǎn)向"0"偵ij，以將振幅平衡補(bǔ)償 值計算單元1726的輸出提供給補(bǔ)償電路1702。然后，過程進(jìn)行至步驟 1822，以結(jié)束振幅平衡調(diào)節(jié)。
圖19是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖。該正交調(diào)制 系統(tǒng)包括補(bǔ)償電路1902，數(shù)模轉(zhuǎn)換器1904和1906，以及連接到本機(jī) 振蕩器1911的正交調(diào)制器1912。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括連接到本機(jī)振 蕩器1914的乘法單元1916，模數(shù)轉(zhuǎn)換器1918，以及正交解調(diào)器1920。 所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括振幅差計算單元1940，該振幅差計算單元1940進(jìn) 一步包括振幅平衡檢測單元1922，振幅平衡補(bǔ)償值計算單元1926，開關(guān)1928和1930，乘法單元1932和1934，以及平均化單元(Ave) 1936 和1938。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器1904和1906分別將同相信號分量和正交信號分量從數(shù) 字格式轉(zhuǎn)換成模擬格式。正交調(diào)制器1912對由各數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供的同相 信號分量和正交信號分量進(jìn)行組合，然后輸出所述輸出信號S。乘法單元 1916將輸出信號S和來自本機(jī)振蕩器1914的信號相乘，其中執(zhí)行的是下 變頻。模數(shù)轉(zhuǎn)換器1918將下變頻后的信號(是模擬信號)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信 號。正交解調(diào)器1920對來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器1918的輸出信號進(jìn)行正交解調(diào)， 并輸出反饋信號的同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq。
振幅平衡檢測單元1922臨時調(diào)節(jié)反饋信號的同相信號分量Fbi和正 交信號分量Fbq的振幅，并將信號分量Fbi和Fbq輸出到振幅平衡補(bǔ)償值計 算單元1926。
振幅平衡補(bǔ)償值計算單元1926根據(jù)振幅平衡檢測單元1922的輸出 來計算振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq。
在振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq收斂之前使開關(guān)1928和1930轉(zhuǎn)向"1" 側(cè)，以將來自振幅平衡補(bǔ)償值計算單元1926的輸出提供給振幅平衡檢測 單元1922。當(dāng)振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq收斂時，將開關(guān)1928和1930轉(zhuǎn) 向"0"側(cè)，以將來自振幅平衡補(bǔ)償值計算單元1926的輸出提供給補(bǔ)償 電路1902。
乘法單元1932將正交調(diào)制之前的同相信號分量TXi (作為基準(zhǔn)信號 Ref》和反饋信號的正交信號分量Fbq相乘。由平均化單元1936對乘積進(jìn) 行平均化，并且將其輸出為第一平均值A(chǔ)vel。
乘法單元1934將正交調(diào)制之前的正交信號分量TXq (作為基準(zhǔn)信號 Refq)和反饋信號的同相信號分量Fbh相乘。由平均化單元1938對乘積進(jìn) 行均衡，并且將其輸出為第二平均值A(chǔ)ve2。
下面將解釋本實施例的操作原理。由以下公式表示從反饋信號獲得 的基帶中的解調(diào)的信號Fb的同相分量Fbi和正交分量Fbq，其中(j)表示反
饋信號的相位旋轉(zhuǎn)。
Fbi=A Ref i c o s (j)+B Re f q s i n小Fbq=A*Refi sin())—B*Refq-cos(j)
其中，A和B分別表示所測振幅值的同相信號分量和正交信號分量。 如果假定同相信號分量與正交信號分量不相關(guān)，則反饋信號的正交信號 分量Fbq和正交調(diào)制之前的同相信號分量Refi的乘積的第一平均值 Avel=E [Fbq，Ref J可以近似如下。在此以及其他地方，E []是均衡化的表示， 其是通過用一合適的因子去除由積分器總計的值來獲得的。
Avel:E[Fbq'Refi]
=A*E[Refi2] .sin小一B'E[Refi'Refq] -cos())
NA屮ref-i'Sin())
類似地，反饋信號的同相信號分量Fbi和正交調(diào)制之前的正交信號分 量Refq的乘積的第二平均值A(chǔ)ve2二E[FlvRefq]可以近似如下。 Ave2二E[FlvRefq]
=A.E[Refi .Refq] .cos()> +B'E[Refq2] 'sin(|)
—B.Pref—q，Sill令
其中，Pr《i和P^q分別表示正交調(diào)制之前的同相信號分量和正交信
號分量的平均功率。然后，考慮比值(Avel.Pr《q) / (Ave2*PrsfJ)。該比 值表達(dá)如下。 [公式3]
Avel*PRef—q = (a*PRef j *sin(|))*PRefq _ a Avd2*PRef—; _(B*PRef—q*Sin(|))*PRefJ _B
也就是說，該比值提供了一個關(guān)于振幅平衡的度量。如果該比值接 近l，則振幅平衡是恰當(dāng)?shù)模绻摫戎灯xl，則振幅不平衡增加。在 本實施例中，計算該比值，并且將同相信號分量和正交信號分量的振幅 調(diào)整得使該比值接近l。
圖20是振幅平衡調(diào)節(jié)流程圖。該過程從步驟2002開始，并進(jìn)行至 步驟2004。在步驟2004，初始化各種參數(shù)，如先前平衡誤差量PreErr、 補(bǔ)償方向d、步長n，以及平衡誤差的閾值Err—th。在本示例中，將同 相信號分量和正交信號分量的振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq分別設(shè)為1。為先 前平衡誤差量PreErr設(shè)置一較大的值。將補(bǔ)償方向d (可以設(shè)置為+l和 -l中的一個)設(shè)為+1。
23在步驟2006，計算第一平均Avel和第二平均Ave2。
在步驟2008，測量正交調(diào)制之前的同相平均功率Pw一i和正交平均功
在步驟2010，根據(jù)下列公式計算誤差Eit。 Err=Abs ((Avel'Pref_q) /(Ave2U-1)
在步驟2014，確定確定誤差Err是否大于預(yù)定的閾值Err—th。如果 確定是肯定的，則過程將進(jìn)行至步驟2016。
在步驟2016，確定誤差Err是否大于或等于先前誤差PreErr。如果 確定是肯定的，則過程進(jìn)行至步驟2018，在此將改變補(bǔ)償方向d的值， 接著過程進(jìn)行至步驟2020。如果在步驟2016處的確定是否定的，則過程 將直接進(jìn)行至步驟2020。
在步驟2020，更新振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq。在本實施例中，更新 振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq，使得Ci與Cq之差的改變量大于p *Err。
在步驟2022，將更新后的振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq設(shè)置給振幅平衡 檢測單元1922。
在步驟2024，將誤差Err設(shè)為先前誤差PreErr的值，然后過程返回 到步驟2006。隨后執(zhí)行與上述相同的操作。
在步驟2014中，如果確定誤差Err小于或等于預(yù)定的閾值Err—th， 則過程進(jìn)行至步驟2026。
在步驟2026，使開關(guān)1928和1930轉(zhuǎn)向"0"側(cè)，以將振幅平衡補(bǔ)償 值計算單元1926的輸出提供給補(bǔ)償電路1902。然后，過程進(jìn)行至步驟 2028，以結(jié)束振幅平衡調(diào)節(jié)。
其中，可以將振幅平衡補(bǔ)償值Ci和Cq提供給數(shù)字信號，如圖12所 示，或者另選地提供給模擬信號，如圖21所示。
下面將說明實施例3，其中通過調(diào)節(jié)實軸和虛軸之間正交性的偏差 (角度偏轉(zhuǎn)和正交性偏轉(zhuǎn))來減小映像信號分量。首先，簡要概述正交 性偏轉(zhuǎn)。
在圖22中的(A)中，顯示了信號點的平均的軌跡，該信號點呈現(xiàn)在0-360度范圍內(nèi)的微小單位角內(nèi)，該軌跡表示同相信號分量和正交信號分量被恰當(dāng)輸出的情況。在這種情況下，實軸和虛軸成正交關(guān)系。反之，在圖22中的(B)中，實軸Re和虛軸Im以與90度相差0的角度相交。在這種情況下，同相信號分量I和正交信號分量Q發(fā)生失真，并且各由如下公式表示。
I， =1-Q'sin6
Q， 二Q.cos 9
由于該失真，在信號點排列圖(星座圖)上的信號點的軌跡形成橢圓，并且輸出信號S發(fā)生了失真。另外，應(yīng)該注意，參照圖2、 5、 11、14和17所討論的相位旋轉(zhuǎn)角o指的是當(dāng)使實軸和虛軸保持90度時反饋信號的圍繞原點的相位旋轉(zhuǎn)角。
圖23是根據(jù)實施例3的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖。該正交調(diào)制系統(tǒng)包括正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路2302，數(shù)模轉(zhuǎn)換器2304和2306，以及連接到本機(jī)振蕩器2311的正交調(diào)制器2312。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括連接到本機(jī)振蕩器2314的乘法單元2316，模數(shù)轉(zhuǎn)換器2318，以及正交解調(diào)器2320。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括角偏轉(zhuǎn)計算單元2336，該角偏轉(zhuǎn)計算單元2336進(jìn)一步包括正交性偏轉(zhuǎn)檢測單元2322，絕對值累計單元2324和2326,以及差量確定單元2328。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器2304和2306分別將同相信號分量和正交信號分量從數(shù)字格式轉(zhuǎn)換成模擬格式。正交調(diào)制器2312對由各數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供的同相信號分量和正交信號分量進(jìn)行組合，并輸出所述輸出信號S。乘法單元2316將輸出信號S和來自本機(jī)振蕩器2314的信號相乘，其中執(zhí)行的是下變頻。模數(shù)轉(zhuǎn)換器2318將下變頻后的信號(是模擬信號)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。正交解調(diào)器2320對模數(shù)轉(zhuǎn)換器2318的輸出信號進(jìn)行正交解調(diào)，并輸出反饋信號的同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq。
正交性偏轉(zhuǎn)檢測單元2322臨時調(diào)節(jié)反饋信號的同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq的角偏轉(zhuǎn)，然后將信號分量分別輸出到絕對值累計單元2324和2326。
絕對值累計單元2324接收同相信號分量Fbi的絕對值并對其進(jìn)行總計，然后將該總計值輸出為第一累計總值。此外，絕對值累計單元2326接收反饋信號的正交信號分量Fbq的絕對值并對其進(jìn)行總計，然后將該總計值輸出為第二累計總值。
差量確定單元2328根據(jù)從絕對值累計單元2324和2326獲得的第一和第二累計總值來計算正交性偏轉(zhuǎn)efb。最終，正交性偏轉(zhuǎn)6fb成為正交性偏轉(zhuǎn)9，其被提供給正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路2302。
圖24是顯示正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路2302示例的框圖。正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路2302包括加法器2402、乘法單元2404和2406以及系數(shù)倍乘單元2408和2410。加法器2402輸出同相信號分量Txi和乘法單元2404的輸出的和。乘法單元2404輸出正交信號分量Txq和系數(shù)倍乘單元2408的輸出的乘積。乘法單元2406輸出正交信號分量Txq和系數(shù)倍乘單元2410的輸出的乘積。系數(shù)倍乘單元2408根據(jù)作為差量確定單元2328的輸出的角度偏轉(zhuǎn)8輸出tan 9 。系數(shù)倍乘單元2410根據(jù)作為差量確定單元2328的輸出的角度偏轉(zhuǎn)6輸出1/cos e 。
加法器2402的輸出等于Txi+Txq.tan 9 ，其被提供給數(shù)模轉(zhuǎn)換器2304。乘法單元2406的輸出等于TXq/C0S 9 ,其被提供給數(shù)模轉(zhuǎn)換器2306。這些信號都經(jīng)受了如參照圖22所說明的失真。提供給數(shù)模轉(zhuǎn)換器2304的同相信號分量經(jīng)受了失真，變成如下公式所示。(Txi+Txq*tan 6 ) - (Txq/cos 9 ) -sin 9 =Txi
也就是說，消除了正交性偏轉(zhuǎn)。提供給數(shù)模轉(zhuǎn)換器2306的正交信號分量接受失真，變成如下公式所示。(Txq/cos 8 ) *cos 9 =Txq
也就是說，消除了正交性偏轉(zhuǎn)。
另外，盡管在參照圖22描述本實施例時實軸是固定的，而考慮虛軸
有一個誤差e ，但本發(fā)明并不局限于此，相反實軸發(fā)生偏轉(zhuǎn)的變型例也
是可行的。
圖25是調(diào)節(jié)實軸和虛軸之間的角偏轉(zhuǎn)的流程圖。過程從步驟2502開始，并進(jìn)行至步驟2504。在步驟2504，初始化各種參數(shù)。即，將用于正交性偏轉(zhuǎn)檢測單元2322的補(bǔ)償角0fb以及用于正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路2302的補(bǔ)償角6設(shè)置為零。將用于確定收斂的參數(shù)N設(shè)置為零。此外，
將更新補(bǔ)償角時的改變量Ae設(shè)置為一個合適的值。
在步驟2506，計算反饋信號的實部Fbi的絕對值的累計總值，作為第一累計值。
在步驟2508，計算反饋信號的虛部Fbq的絕對值的累計總值，作為第二累計值。
在步驟2510，計算第一累計總值與第二累計總值之差的絕對值，作為誤差DiffAcml。
在步驟2512，確定誤差DiffAcml是否小于或等于先前誤差DiffAcm2。如果確定是肯定的，則過程進(jìn)行至步驟2518。否則，過程進(jìn)行至步驟2514。
在步驟2514，倒置待提供給正交性偏轉(zhuǎn)檢測單元2322的補(bǔ)償角6 fb
的方向(符號)。
在步驟2516，使參數(shù)N的值遞增1。在步驟2518，更新補(bǔ)償角0fb。
在步驟2520，將誤差DiffAcml設(shè)置給先前誤差DiffAcm2的值。
在步驟2522，確定參數(shù)N是否大于預(yù)定值。如果確定是否定的，則過程返回到步驟2506和2508，隨后重復(fù)相同的過程。如果確定是肯定的，即參數(shù)N大于預(yù)定值，則過程進(jìn)行至步驟2524。
在步驟2524，將提供給正交性偏轉(zhuǎn)檢測單元2322的補(bǔ)償角6 fb，設(shè)為正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路2302的補(bǔ)償角e的值。由正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路2302利用補(bǔ)償角9 = 6^來對正交性偏轉(zhuǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。然后，過程進(jìn)行至步驟2526，以結(jié)束該過程。
圖26顯示誤差DiffAcml的絕對值與補(bǔ)償值的更新次數(shù)N之間的典型關(guān)系。當(dāng)誤差的絕對值幾乎收斂到一個值時，誤差的絕對值與先前誤差的值之間的大小關(guān)系會經(jīng)常改變。相應(yīng)地，可以假定，通過監(jiān)測參數(shù)N的值，誤差的絕對值在趨近一收斂值。
圖27是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖。該正交調(diào)制系統(tǒng)包括正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路2702、數(shù)模轉(zhuǎn)換器2704和2706，以及連接到本機(jī)振蕩器2711的正交調(diào)制器2712。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括連接到本機(jī)振蕩器2714的乘法單元2716、模數(shù)轉(zhuǎn)換器2718，以及正交解調(diào)器2720。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括角偏轉(zhuǎn)計算單元2736，該角偏轉(zhuǎn)計算單元2736進(jìn)一步包括正交性偏轉(zhuǎn)檢測單元2722、乘法單元2724、累計單元2726，以及符號確定單元2728。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器2704和2706分別將同相信號分量和正交信號分量從數(shù)字格式轉(zhuǎn)換成模擬格式。正交調(diào)制器2712對由各數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供的同相信號分量和正交信號分量進(jìn)行組合，并輸出所述輸出信號S。乘法單元2716將輸出信號S和來自本機(jī)振蕩器2714的信號相乘，其中執(zhí)行的是下變頻。模數(shù)轉(zhuǎn)換器2718將下變頻后的信號(是模擬信號)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。正交解調(diào)器2720對模數(shù)轉(zhuǎn)換器2718的輸出進(jìn)行正交解調(diào)，并輸出反饋信號的同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq。
正交性偏轉(zhuǎn)檢測單元2722臨時調(diào)節(jié)反饋信號的同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq的角偏轉(zhuǎn)，然后將Fbi和Fbq提供給乘法單元2724。
乘法單元2724計算反饋信號的同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq的乘積。
累計單元2726對乘法單元2724的輸出乘積進(jìn)行總計。
符號確定單元2728根據(jù)同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq的乘積的累計總值計算正交性偏轉(zhuǎn)efb。最后，正交性偏轉(zhuǎn)9fb成為待提供給正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路2702的正交性偏轉(zhuǎn)e 。
下面將解釋本實施例的操作原理。從反饋信號獲得解調(diào)的基帶信號Fb，其由下列公式表示。
Fbi=Txi-cos<()+Txq sin ( 8—小)
Fbo二Txi-siri(()—Txq-cos ( 9—小)
其中，9表示實軸與虛軸之間的正交性偏轉(zhuǎn)，々表示反饋信號的相位旋轉(zhuǎn)角。反饋信號的同相信號分量Fbi和正交信號分量Fb,的乘積由如下公式表示。
FtvFbq=TXi* Tx, cos (2(j>—6 )
+ (1/2) TXi2.sin2(|)
+ (1/2) Txq2.sin (2 e-2(|))假定同相信號分量Txi和正交信號分量Txq不相關(guān)，該公式等號右側(cè)第一項，即Txi'Txq.cos (2*-0)，通過累計單元2726對乘積進(jìn)行累計而變成零。第二項，即(1/2) Txi、sin2小，獨立于正交性偏轉(zhuǎn)9 。因此，只有第三項即(1/2) TXq2.Sin (26-2小)依賴于正交性偏轉(zhuǎn)8。此外，如果同相信號分量Txi和正交信號分量Txq不相關(guān)，則反饋信號的同相信號分量和正交信號分量的乘積的累計總值變成零，平均值E[FlvFbJ變成零。相應(yīng)地，反饋信號Fb的同相信號分量和正交信號分量的乘積的累計總值IqAcm形成如圖28中的(A)所示的圖。因此，通過在改變補(bǔ)償角0時監(jiān)視乘積的累計總值IqAcm并且通過確定使IqAcm-O的最佳補(bǔ)償角e ，可以獲得最佳補(bǔ)償角9 。
圖29是調(diào)節(jié)實軸與虛軸之間的角偏轉(zhuǎn)的流程圖。過程從步驟2902開始，并進(jìn)行至步驟2904。在步驟2904，初始化各種參數(shù)。在步驟2906，將當(dāng)前累計總值IqAcml復(fù)位為0。在步驟2908，計算反饋信號的實部Fbi和虛部Fbq的乘積的累計總值IqAcml。
在步驟2910，將累計總值變成絕對值。盡管這一步驟不是必要的，但由于下列原因通過該步驟還是值得的。即，如果不執(zhí)行到絕對值的變換，則最佳補(bǔ)償角只由一個準(zhǔn)則來確定，該準(zhǔn)則用于獲得提供累計總值零點的補(bǔ)償角，如圖28中的(A)所示。另一方面，如果如圖28中的(B)所示提供累計總值的絕對值，則可以利用另一個準(zhǔn)則，即可以確定累計總值變化率發(fā)生改變的點以提供最佳補(bǔ)償角。在補(bǔ)償角之前和之后變化率發(fā)生了改變，因為斜率的符號發(fā)生了改變。由此，根據(jù)后一種方法，提高了確定最佳補(bǔ)償角的精度。
在步驟2912，確定表示最近和當(dāng)前累計總值的IqAcml是否小于或等于表示先前累計總值的IqAcm2。如果確定是肯定的，則過程進(jìn)行至步驟2918。否則，過程進(jìn)行至步驟2914。
在步驟2914，倒置待提供給正交性偏轉(zhuǎn)檢測單元2722的補(bǔ)償角6 fb
的方向(符號)。
在步驟2916，使參數(shù)N的值遞增1。在步驟2918，更新補(bǔ)償角efb。
在步驟2920，將最近和當(dāng)前的累計總值IqAcml設(shè)為先前累計總值 IqAcm2的值。
在步驟2922，確定參數(shù)N是否大于預(yù)定值。如果確定是否定的，則 過程返回到步驟2906以重復(fù)相同的過程。如果確定是肯定的，則過程進(jìn) 行至步驟2924。
在步驟2924，將待提供給正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路2902的補(bǔ)償角e設(shè) 置為提供給正交性偏轉(zhuǎn)檢測單元2922的補(bǔ)償角9fb。正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電 路2702利用補(bǔ)償角6 = 9 ^對正交性偏轉(zhuǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。然后，過程進(jìn)行至步 驟2926，以結(jié)束該過程。
圖30是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖。該正交調(diào)制 系統(tǒng)包括正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路3002、數(shù)模轉(zhuǎn)換器3004和3006，以及連 接到本機(jī)振蕩器3011的正交調(diào)制器3012。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括連接到 本機(jī)振蕩器3014的乘法單元3016、模數(shù)轉(zhuǎn)換器3018，以及正交解調(diào)器 3020。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括角偏轉(zhuǎn)計算單元3036，該角偏轉(zhuǎn)計算單元 3036包括正交性偏轉(zhuǎn)檢測單元3022、快速傅立葉變換(FFT)處理單元 3024、功率分析單元3026、正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償值計算單元3028，以及開關(guān) 3030。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器3004和3006分別將同相信號分量和正交信號分量從數(shù) 字格式轉(zhuǎn)換成模擬格式。正交調(diào)制器3012對由各數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供的同相 信號分量和正交信號分量進(jìn)行組合，并輸出所述輸出信號S。乘法單元 3016將輸出信號S和來自本機(jī)振蕩器3014的信號相乘，其中執(zhí)行的是下 變頻。模數(shù)轉(zhuǎn)換器3018將下變頻后的信號(是模擬信號)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信 號。正交解調(diào)器3020對模數(shù)轉(zhuǎn)換器3018的輸出信號進(jìn)行正交解調(diào)，并 將反饋信號的同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq輸出到正交性偏轉(zhuǎn)檢 測單元3022。
正交性偏轉(zhuǎn)檢測單元3022臨時調(diào)節(jié)反饋信號的同相信號分量Fbi和 正交信號分量Fb,的角偏轉(zhuǎn)，然后將Fbi和Fbq提供給FFT處理單元3024。 FFT處理單元3024輸出表示包含在反饋信號中的頻率分量的信號。
30功率分析單元3026對來自FFT處理單元3024的信號進(jìn)行分析，監(jiān) 測不必要的信號(映像信號頻率)，然后輸出監(jiān)測結(jié)果。
正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償值計算單元3028計算并輸出補(bǔ)償值0 ，以根據(jù)功率 分析單元3026提供的監(jiān)測結(jié)果來矯正正交性偏轉(zhuǎn)。
在補(bǔ)償值9收斂之前，使開關(guān)3030轉(zhuǎn)向"1"側(cè)，以將補(bǔ)償角e提
供給正交性偏轉(zhuǎn)檢測單元3022，補(bǔ)償值e用作etb。當(dāng)補(bǔ)償值e收斂 到一合適值時，使開關(guān)3030轉(zhuǎn)向"o"側(cè)，以將補(bǔ)償值e提供給正交性
偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路3002。
在本實施例中，正交性偏轉(zhuǎn)9fb逐漸改變，對不必要的信號(映像信 號)進(jìn)行監(jiān)測，確定使不必要信號最小化的正交性偏轉(zhuǎn)9fb，并將其提供 給正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路3002。
另外，雖然在本實施例中獲得了使不必要信號最小化的正交性偏轉(zhuǎn)， 也可以利用這種技術(shù)來補(bǔ)償I與Q之間的定時差以及振幅不平衡。如圖 36所示，在根據(jù)反饋信號的同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq對IQ 定時差進(jìn)行補(bǔ)償時，由定時檢測單元獲得一表示同相信號分量與正交信 號分量之間的時間差的信號。表示該時間差的信號由FFT處理單元轉(zhuǎn)換 成頻域中的信號，并且功率分析單元對該頻率分量進(jìn)行監(jiān)測。將監(jiān)測結(jié) 果提供給定時補(bǔ)償值計算單元，在此計算用于補(bǔ)償時間差的補(bǔ)償值Ci和 Cq。將補(bǔ)償值Ci和Cq提供給定時檢測單元，直到補(bǔ)償值Ci和Cq收斂， 并且當(dāng)補(bǔ)償值Ci和Cq收斂時將補(bǔ)償值Ci和Cq提供給定時補(bǔ)償電路， 以對定時差進(jìn)行補(bǔ)償。如圖37所示，在根據(jù)反饋信號的同相信號分量Fbi 和正交信號分量Fbq來補(bǔ)償振幅不平衡的情況下，由振幅平衡檢測單元獲 得一表示同相信號分量與正交信號分量之間的振幅不平衡的信號。該信 號由FFT處理單元轉(zhuǎn)換成頻域中的信號，并且由功率分析單元對頻率分 量進(jìn)行監(jiān)測。將監(jiān)測結(jié)果提供給振幅平衡補(bǔ)償值計算單元，在此計算用 于補(bǔ)償振幅平衡的補(bǔ)償值Ci和Cq。將補(bǔ)償值Ci和Cq提供給振幅平衡檢 測單元，直到補(bǔ)償值Ci和Cq收斂，而當(dāng)補(bǔ)償值Ci和Cq收斂時將補(bǔ)償 值Ci和Cq提供給振幅平衡補(bǔ)償電路，從而獲得振幅平衡。
圖31是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖。該正交調(diào)制說明書第29/35頁
系統(tǒng)包括正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路3102、數(shù)模轉(zhuǎn)換器3104和3106，以及連 接到本機(jī)振蕩器3111的正交調(diào)制器3112。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括連接到 本機(jī)振蕩器3114的乘法單元3116、模數(shù)轉(zhuǎn)換器3118,以及正交解調(diào)器 3120。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括角偏轉(zhuǎn)計算單元3136，該角偏轉(zhuǎn)計算單元 3136包括正交性偏轉(zhuǎn)檢測單元3122、減法單元3124和3126、絕對值累 計單元3128和3130，以及補(bǔ)償值運算單元3132。此外，所述正交調(diào)制 系統(tǒng)包括相位檢測器3134。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器3104和3106分別將同相信號分量和正交信號分量從數(shù) 字格式轉(zhuǎn)換成模擬格式。正交調(diào)制器3112對由各數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供的同相 信號分量和正交信號分量進(jìn)行組合，并輸出所述輸出信號S。乘法單元 3116將輸出信號S和來自本機(jī)振蕩器3114的信號相乘，其中執(zhí)行的是下 變頻。模數(shù)轉(zhuǎn)換器3118將下變頻后的信號(是模擬信號)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信 號。正交解調(diào)器3120對來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器3118的輸出信號進(jìn)行正交解調(diào)， 并輸出反饋信號的同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq。
正交性偏轉(zhuǎn)檢測單元3122臨時調(diào)節(jié)反饋信號的同相信號分量Fbi和 正交信號分量Fb,的角偏轉(zhuǎn)，然后將Fbi和Fbq提供給減法器3124。
減法器3124輸出正交調(diào)制之前的同相信號分量Txi與反饋信號的同 相信號分量Fbi之間的差。由絕對值累計單元3128對該差值以累計方式 進(jìn)行總計，并將其輸出為第一累計總值。
減法器3126輸出正交調(diào)制之前的正交信號分量Txq與反饋信號的正 交信號分量Fbq之間的差。由絕對值累計單元3130對該差值以累計方式 進(jìn)行總計，并將其輸出為第二累計總值。
補(bǔ)償值運算單元3132計算使第一和第二累計總值最小化的正交性偏 轉(zhuǎn)9 fho
相位檢測器3134對正交調(diào)制之前的數(shù)字信號與反饋信號進(jìn)行比較， 并獲得反饋信號的相位旋轉(zhuǎn)角c()。由正交解調(diào)器3120對相位旋轉(zhuǎn)角(()進(jìn) 行補(bǔ)償。
在本實施例中，在正交性偏轉(zhuǎn)6 fb漸變時對第一和第二累計總值進(jìn)行 監(jiān)測，并將使第一和第二累計總值最小化的正交性偏轉(zhuǎn)9 fb提供給正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路3102。
圖32是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖。該正交調(diào)制 系統(tǒng)包括正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路3202、數(shù)模轉(zhuǎn)換器3204和3206，以及連 接到本機(jī)振蕩器3211的正交調(diào)制器3212。所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括連接到 本機(jī)振蕩器3214的乘法單元3216、模數(shù)轉(zhuǎn)換器3218、正交解調(diào)器3220， 以及角偏轉(zhuǎn)計算單元3222。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器3204和3206分別將同相信號分量和正交信號分量從數(shù) 字格式轉(zhuǎn)換成模擬格式。正交調(diào)制器3212對由各數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供的同相 信號分量和正交信號分量進(jìn)行組合，并輸出所述輸出信號S。乘法單元 3216將輸出信號S和來自本機(jī)振蕩器3214的信號相乘，其中執(zhí)行的是下 變頻。模數(shù)轉(zhuǎn)換器3218將下變頻后的信號(是模擬信號)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信 號。正交解調(diào)器3220對模數(shù)轉(zhuǎn)換器3218的輸出信號進(jìn)行正交解調(diào)，并 輸出反饋信號的同相信號分量Fbi和正交信號分量Fbq。
角偏轉(zhuǎn)計算單元3222根據(jù)正交調(diào)制之前的數(shù)字信號和反饋信號計算 正交性偏轉(zhuǎn)e。將正交性偏轉(zhuǎn)6提供給正交性偏轉(zhuǎn)補(bǔ)償電路3202。角 偏轉(zhuǎn)計算單元3222包括乘法單元3230和3232以及加法器3234，它們用 于獲得正交調(diào)制之前的數(shù)字信號大小的平方值，即P0^f=TXi2+Txq2。角偏 轉(zhuǎn)計算單元3222包括乘法單元3224和3226以及加法器3228，它們用于 獲得反饋信號的大小的平方值，即PoWba^Fbi2+Fb入角偏轉(zhuǎn)計算單元3222 包括加法器3236，其用于輸出數(shù)字信號與反饋信號的大小的平方值的差， 即Powha(;k-Poww。角偏轉(zhuǎn)計算單元3222包括乘法單元3238和3240，它們 用于獲得正交調(diào)制之前的同相信號分量和正交信號分量的乘積的兩倍， 即2*TXi，Txq。角偏轉(zhuǎn)計算單元3222包括除法器3242，其用于獲得乘法單 元3240的輸出與加法器3236的輸出之比。此外，角偏轉(zhuǎn)計算單元3222 包括補(bǔ)償值更新單元3244，其用于根據(jù)除法器3242的輸出獲得正交性偏 轉(zhuǎn)0 。
正交調(diào)制之前的數(shù)字信號的功率Poww由幅值的平方來表示，艮P， <formula>formula see original document page 33</formula>反饋信號Fb的功率P0Wu表示如下P。Wback二Fbi2+Fbq2
=(Tx"cos(()+Txq-sin ( 0—(j))) 2+ (Txi*sin<|)_Txq*cos ( 9—小))
:Txi2+Txq2+2Txi'Tx,sin 9
相應(yīng)地，由下列公式獲得正交性偏轉(zhuǎn)9 。 廣
6 = shT1
powback—P。wref
2TXiTxa
計算正交性偏轉(zhuǎn)e的方法不局限于此，也可以采用其他方法(將根
據(jù)所要求的運算算法修改角偏轉(zhuǎn)計算單元3222的配置)。例如，如下所 述，可以利用時間中某一點處的一信號和時間中另一點處的另一信號來 獲得正交性偏轉(zhuǎn)。
圖33顯示了一示例。在圖33中的(A)中，顯示了某一時間處的正 交調(diào)制之前的一數(shù)字信號，即Tx (t) 二Ta (t) +jTxq (t)，以及下一時 間點處的一數(shù)字信號，即Tx (t+l) =TXi (t+l) +jTxq (t+l)。在圖33中 的(B)中，顯示了對應(yīng)于數(shù)字信號Tx (t)和Tx (t+l)的反饋信號。 在反饋信號中反映了正交性偏轉(zhuǎn)e的影響和相位旋轉(zhuǎn)々的影響。在這種 情況下，數(shù)字信號Tx (t)和Tx (t+l)的點積的虛部表示如下。
Im[ (Txi (t) +jTxq (t)) (TXi (t+l) +jTxq (t+l)) *]
=Txq (t) Txi (t+l) -Txi (t) Txq (t+l)
其中，"*"表示復(fù)共軛，Im[]表示該變量的虛部。另一方面，與數(shù) 字信號Tx (t)和Tx (t+l)相對應(yīng)的反饋信號的點積的虛部表示如下。
Im[((Txi (t) +Txq (t) sin 9 +jTxq (t) cos 0 )exp(j、)} { (Tx; (t+1) +Txq (t+1) sin9+jTxq (t+1) cos 6 ) exp(j<)>)}*]
=cos6 (Txq (t) Txi (t+1) -Txi (t) Txq (t+1))
相應(yīng)地，利用以下公式來獲得正交性偏轉(zhuǎn)e。
6 二cos—1 (Im[反饋信號的點積]/Im[正交之前的信號的點積])
下面將描述實施例4，其中，將對同相信號分量和正交信號分量的定 時、振幅以及角偏轉(zhuǎn)集總進(jìn)行調(diào)節(jié)。
圖34是根據(jù)本發(fā)明實施例4的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖。該正交調(diào)制系統(tǒng)包括補(bǔ)償電路3402、數(shù)模轉(zhuǎn)換器3404和3406，以及正交調(diào)制器3412。 所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器3418、正交解調(diào)器3420，以及失配量 計算單元3422。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器3404和3406分別將同相信號分量和正交信號分量從數(shù) 字格式轉(zhuǎn)換成模擬格式。正交調(diào)制器3412對由各數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供的同相 信號分量和正交信號分量進(jìn)行組合，并輸出一輸出信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換器3418 將所述輸出信號(是模擬信號)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。正交解調(diào)器3420對模 數(shù)轉(zhuǎn)換器3418的輸出信號進(jìn)行正交解調(diào)，并輸出反饋信號的同相信號分 量Fbi和正交信號分量Fbq。
失配量計算單元3422根據(jù)正交調(diào)制之前的數(shù)字信號Tx與反饋信號 Fb計算同相信號分量與正交信號分量之間的失配(差)量，即定時差、 正交性偏轉(zhuǎn)以及振幅差。將失配量提供給補(bǔ)償電路3402，以對失配進(jìn)行 補(bǔ)償。失配量計算單元3422包括延遲電路3424，乘法單元3426、 3428、 3430和3432，積分器3434、 3436、 3438和3440，以及補(bǔ)償值計算單元 3442。
積分器3434輸出E[Txi(t).Fbi(t)]，作為輸出P。在此以及其他地方， E[]是均衡化的表達(dá)，其是通過將積分器進(jìn)行總計得到的值除以一合適的 因子來獲得的。假定同相和正交信號分量彼此不相關(guān)，則輸出P近似如 下。
P:E[Txi(t)'Fbi(t)]
二E[Txi(t)'(ATxi (t) cos小+BTxq (t+厶t) sin (<()—9))] —A cos(() E[Tx/(t)]
其中，At表示同相信號分量與正交信號分量之間的定時差，纟表示 相位旋轉(zhuǎn)角，e表示實軸和虛軸的正交性偏轉(zhuǎn)。
類似地，積分器3436輸出一輸出Q，其中輸出Q等于 E[Txi(t)'Fbq(t)];積分器3438輸出一輸出R，其中輸出R等于 E[TXq(t).FbJt)];以及積分器3440輸出一輸出S，其中輸出S等于 E[Txq(t)'Fbq(t)]。 Q、 R以及S近似如下。
Q二E[Txi(t) Fbq(t)]二E[Txi(t) (ATxi (t) sin小一BTxq (t+At) cos (小一9 ))] —Asin(|) E[Tx/(t)]
R=E[Txq(t) Fbi(t)]
=E[Txq(t) . (ATxi (t) cos(t)+BTxq (t+At) sin (小一9 ))] —Bsin (((>-6 ) E[Txq(t) Txq(t+At)] —Bsin (<(>—9 ) E[Txq(t) 2] At=0))
S=E[Txq(t) . Fbq(t)]
=E[Txq(t) (ATX; (t) sin小一BTxq (t+At) cos (小一8 ))] —-Bcos (小-6 ) E[Tx,(t) Txq(t+At)] —-Bcos9) . E[Txq(t) 2] (At=0))
接下來，由補(bǔ)償值計算電路3442計算P、Q2和R2+S2，其表示如下。 P2+Q2=E[Txi(t) Fbi(t)]2 + E[Txi(t) Fbq(t) ]2=A2E[TXi2 (O ]2 R2+S2=E[Txq(t) . Fbi(t)]2 + E[TXq(t) . Fbq(t)]2=B2E[Txq2 (t) ]2 其中，P2+Qm R2+S2既不依賴于相位旋轉(zhuǎn)角c()，也不依賴于正交性偏
轉(zhuǎn)9。因此，就可以在延遲電路3424逐漸改變延遲量時通過監(jiān)測和比較
這些值來計算最佳延遲量。
接下來，將確定振幅差。在本實施例中，例如使用以下公式。 E[TXi2(t)]/(P2+Q2)1/2=l/A，以及 E[TXq2(t)]/(R2+S2) 1/2=1/B
可以通過其他方法，如通過確定振幅之間的差(I A-B i )，和通過 確定振幅比(A/B或B/A)，來獲得振幅差。
接下來，利用下列公式確定相位旋轉(zhuǎn)角々和正交性偏轉(zhuǎn)e。
Q/P=t—
—R/S=tan (<)> - 9 )
將由補(bǔ)償值計算電路3422獲得的時間差、振幅差以及正交性偏轉(zhuǎn)提 供給補(bǔ)償電路3422，以對這些差進(jìn)行補(bǔ)償。
圖35是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的正交調(diào)制系統(tǒng)的框圖。該正交調(diào)制
36系統(tǒng)包括補(bǔ)償電路3502、數(shù)模轉(zhuǎn)換器3504和3506，以及正交調(diào)制器3512。 所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器3518、正交解調(diào)器3520、失配量計算 單元3522，以及相位檢測器3544。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器3504和3506分別將同相信號分量和正交信號分量從數(shù) 字格式轉(zhuǎn)換成模擬格式。正交調(diào)制器3512對由各數(shù)模轉(zhuǎn)換器提供的同相 信號分量和正交信號分量進(jìn)行組合，并輸出一輸出信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換器3518 將下變頻后的信號(是模擬信號)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。正交解調(diào)器3520對 模數(shù)轉(zhuǎn)換器3518的輸出進(jìn)行正交解調(diào)，并輸出反饋信號的同相信號分量 Fbi和正交信號分量Fbq。
失配量計算單元3522根據(jù)正交調(diào)制之前的數(shù)字信號Tx和反饋信號 Fb計算同相信號分量與正交信號分量之間的失配量，即定時差、正交性 偏轉(zhuǎn)以及振幅差。將這些失配量提供給補(bǔ)償電路3502，以對失配進(jìn)行補(bǔ) 償。失配量計算單元3522包括延遲電路3524，乘法單元3526、 3528、 3530和3532，積分器3534、 3536、 3538和3540，以及補(bǔ)償值計算單元 3542。此外，失配量計算單元3522包括減法器3546、 3550、 3554和3558。 此外，失配量計算單元3522包括乘法單元3548、 3552、 3556和3560， 它們用于插入權(quán)重a!、 a2、 ct3和(X4。
在圖34所示的示例中，當(dāng)相位旋轉(zhuǎn)角())較小時，輸出Q和輸出R也 較小，并且可能不能獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。在圖35所示的示例中，將相位旋 轉(zhuǎn)角())的值故意設(shè)置一較大的值，例如，使坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)45度。然后，測 量輸出P、 Q、 R和S。采用這種方式，減小了計算準(zhǔn)確度可能的下降。為 此，失配量計算單元3522包括乘法單元3548、 3552、 3556以及3560， 它們用于引入權(quán)重ou、 cc2、 (X3和ou，并且失配量計算單元3522還包括相 位檢測器3544。具體來說，圖34所示情況中的P、 Q、 R和S表示如下。
P二E[Txi(t) Fbi(t)]
Q:E[Txi(t) Fbq(t)]
R二E[Txq(t) Fh(t)]
S二E[Txq(t) Fbq(t)]
按下列公式對這4個值進(jìn)行坐標(biāo)變換。P=E[TXl(t) (Fbi(t)-aTxq)] Q:E[Txi(t) {Fbq(t)-a2Txq }] R二E[Txq(t) (Fbi(t)-a3Txi }] S=E[Txq(t) {Fbq(t)-aJxi }]
如果進(jìn)行45度的坐標(biāo)變換，例如，權(quán)重將采取以下值。
ai二a產(chǎn)a3二a4^ (1/2) 1/2
不同的權(quán)重值為坐標(biāo)變換提供不同的角度。
此外，本發(fā)明并不局限于這些實施例，相反在不偏離本發(fā)明的范圍 的條件下可以進(jìn)行各種變型和修改。
權(quán)利要求
1、一種正交調(diào)制系統(tǒng)，其中，輸入第一同相信號分量和第一正交信號分量，并將其提供給正交調(diào)制器，以輸出由所述正交調(diào)制器正交調(diào)制過的輸出信號，所述輸出信號的一部分用作由第二同相信號分量和第二正交信號分量組成的反饋信號，所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括振幅差計算裝置，用于獲得第一誤差，其是第二同相信號分量的平均振幅與第二正交信號分量的平均振幅之間的差；獲得第二誤差，其是當(dāng)信號點排列的實軸和虛軸旋轉(zhuǎn)一預(yù)定角度量時第二同相信號分量的平均振幅與第二正交信號分量的平均振幅之間的差；以及，基于所述第一誤差和所述第二誤差獲得第一同相信號分量與第一正交信號分量之間的振幅差的量；以及振幅調(diào)節(jié)裝置，用于對第一同相信號分量和第一正交信號分量的振幅進(jìn)行調(diào)節(jié)，以對所述振幅差進(jìn)行補(bǔ)償。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的正交調(diào)節(jié)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 比較裝置，用于比較所述第一誤差的幅度與所述第二誤差的幅度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的正交調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定角度量基 本上等于45度。
4、 一種正交調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，輸入同相信號分量和正交信號分量， 并將其提供給正交調(diào)制器，以輸出所述正交調(diào)制器正交調(diào)制過的輸出信 號，所述正交調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括平均振幅矢量獲得裝置，用于為信號點排列的每個象限獲得所述同 相信號分量和所述正交信號分量的平均振幅矢量；和振幅調(diào)節(jié)裝置，用于對提供給所述正交調(diào)制器的所述同相信號分量 和所述正交信號分量的振幅進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使所述象限的平均振幅矢量在 幅度上彼此相等，并且正交相交。
5、 一種正交調(diào)制系統(tǒng)，其中，輸入第一同相信號分量和第一正交信 號分量，并將其提供給正交調(diào)制器，以輸出由所述正交調(diào)制器正交調(diào)制 過的輸出信號，所述輸出信號的一部分用作由第二同相信號分量和第二正交信號分量組成的反饋信號，所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括振幅差計算裝置，用于獲得第一誤差，其是第一同相信號分量的 平均振幅與第二同相信號分量的平均振幅之間的差；獲得第二誤差，其 是第一正交信號分量平均振幅與第二正交信號分量的平均振幅之間的 差；以及，分別基于所述第一誤差和所述第二誤差獲得第一同相信號分 量的振幅與第一正交信號分量的振幅之間的差別量；和振幅調(diào)節(jié)裝置，用于對第一同相信號分量和第一正交信號分量的振 幅進(jìn)行調(diào)節(jié)，以對所述振幅的差進(jìn)行補(bǔ)償。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的正交調(diào)制系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 比較裝置，用于將第一同相信號分量和第一正交信號分量分別與第二同相信號分量和第二正交信號分量進(jìn)行比較，并且用于獲得信號點排 列的實軸和虛軸的旋轉(zhuǎn)角。
7、 一種正交調(diào)制系統(tǒng)，其中，輸入第一同相信號分量和第一正交信 號分量，并將其提供給正交調(diào)制器，以輸出由所述正交調(diào)制器正交調(diào)制 過的輸出信號，所述輸出信號的一部分用作由第二同相信號分量和第二 正交信號分量組成的反饋信號，所述正交調(diào)制系統(tǒng)包括振幅差計算裝置，用于獲得第一平均值，其是第一同相信號分量 和第二正交信號分量的乘積的平均值；獲得第二平均值，其是第一正交 信號分量和第二同相信號分量的乘積的平均值；以及，獲得與第一平均 和第二平均之比成正比的值；和振幅調(diào)節(jié)裝置，用于對第一同相信號分量和第一正交信號分量進(jìn)行 調(diào)節(jié)，以使與所述比成正比的值趨近于一期望值。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1、 4和7中的任何一項所述的正交調(diào)制系統(tǒng)，其中其振幅由調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)的第一同相信號分量和第一正交信號分 量采用數(shù)字格式和模擬格式中的 一種格式。
全文摘要
正交調(diào)制系統(tǒng)。公開的正交調(diào)制系統(tǒng)輸入同相信號分量和正交信號分量，然后輸出由正交調(diào)制器正交調(diào)制的輸出信號。正交調(diào)制系統(tǒng)根據(jù)輸入到正交調(diào)制器中的同相信號分量和從輸出信號獲得的反饋信號的同相信號分量計算第一累計總值。正交調(diào)制系統(tǒng)根據(jù)輸入到正交調(diào)制器中的正交信號分量和反饋信號的正交信號分量計算第二累計總值。根據(jù)第一和第二累計總值，確定同相信號分量與正交信號分量之間的時間差。根據(jù)該時間差對待提供給正交調(diào)制器的同相信號分量和正交信號分量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以對時間差進(jìn)行補(bǔ)償。
文檔編號H04L27/20GK101677307SQ20091020524
公開日2010年3月24日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月21日
發(fā)明者久保德郎, 札場伸和, 濱田一, 石川廣吉, 長谷和男 申請人:富士通株式會社