專利名稱：無(wú)線通信接收機(jī)中基帶信號(hào)的iq不平衡校準(zhǔn)方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)處理技術(shù)，尤其涉及一種無(wú)線通信接收機(jī)中基帶信號(hào)的IQ不平衡校準(zhǔn)方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：
在實(shí)際射頻(Radio Frequency，RF)中，同相分量正交分量(In-phaseQuadrate，IQ)兩路的相位是不可能完全正交的，IQ增益也不可能完全一致，這稱為IQ不平衡，IQ不平衡會(huì)惡化誤差向量幅度(Error VectorMagnitude，EVM)。假設(shè)幅度不平衡增益為g，相位不平衡因子為θ，則RF IQ不平衡的理論數(shù)學(xué)模型為 其中，sI(k)、sQ(k)分別為基帶信號(hào)的I路信號(hào)、Q路信號(hào)，uI(k)、uQ(k)分別為畸變后的I路信號(hào)、Q路信號(hào)。
現(xiàn)有技術(shù)對(duì)接收的I路信號(hào)和Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)的方法大致如下 1、計(jì)算 2、計(jì)算 3、計(jì)算 4、計(jì)算 5、對(duì)IQ不平衡進(jìn)行補(bǔ)償，方法如下 其中，I(t)，Q(t)分別是接收到的校準(zhǔn)前的I路信號(hào)和Q路信號(hào)，I′(t)，Q′(t)分別為校準(zhǔn)后的I路信號(hào)和Q路信號(hào)。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題從上述計(jì)算方案可知，現(xiàn)有技術(shù)采用硬件或軟件實(shí)現(xiàn)基帶信號(hào)中IQ信號(hào)的校準(zhǔn)，在處理相關(guān)信號(hào)時(shí)涉及開(kāi)方運(yùn)算及計(jì)算三角函數(shù)，需要設(shè)備或軟件執(zhí)行的運(yùn)算量較大，增加了設(shè)備或軟件的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例是提供一種無(wú)線通信接收機(jī)中基帶信號(hào)的IQ不平衡校準(zhǔn)方法及設(shè)備，用以在校準(zhǔn)IQ不平衡時(shí)能夠降低運(yùn)算復(fù)雜度。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無(wú)線通信接收機(jī)中基帶信號(hào)的IQ不平衡校準(zhǔn)方法，包括 所述接收機(jī)接收射頻信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理生成同相分量I路信號(hào)與正交分量Q路信號(hào)； 通過(guò)計(jì)算獲取I路信號(hào)的自相關(guān)值E(|I|2)、當(dāng)前Q路信號(hào)的自相關(guān)值E(|Q|2)及I路信號(hào)與當(dāng)前Q路信號(hào)的互相關(guān)值E(IQ)； 對(duì)所述E(|I|2)、E(|Q|2)和E(IQ)進(jìn)行如下處理，得到本次幅度不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值

和本次相位不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值
根據(jù)所述

和

對(duì)當(dāng)前Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無(wú)線通信接收機(jī)中基帶信號(hào)的IQ不平衡校準(zhǔn)設(shè)備，包括 計(jì)算單元，用于從前級(jí)處理電路獲取同相分量I路信號(hào)與正交分量Q路信號(hào)，通過(guò)計(jì)算獲取I路信號(hào)的自相關(guān)值E(|I|2)、當(dāng)前Q路信號(hào)的自相關(guān)值E(|Q|2)及I路信號(hào)與當(dāng)前Q路信號(hào)的互相關(guān)值E(IQ)； 估計(jì)單元，用于對(duì)所述E(|I|2)、E(|Q|2)和E(IQ)進(jìn)行如下處理，得到本次幅度不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值

和本次相位不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值
第一校準(zhǔn)單元，用于根據(jù)所述

和

對(duì)當(dāng)前Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)。
由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例的IQ不平衡校準(zhǔn)方法及設(shè)備可對(duì)基帶信號(hào)中的I路和Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)，提高2路信號(hào)間的正交性，并且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可降低相關(guān)軟硬件設(shè)備或系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。



為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的IQ不平衡校準(zhǔn)方法流程示意圖； 圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的信號(hào)接收與處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的IQ不平衡校準(zhǔn)方法流程示意圖； 圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)一的示意圖； 圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)二的示意圖； 圖6為本發(fā)明第三實(shí)施例的IQ不平衡校準(zhǔn)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明第四實(shí)施例的IQ不平衡校準(zhǔn)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施例方式 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，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)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(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。
圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的IQ不平衡校準(zhǔn)方法流程示意圖，包括 步驟11通過(guò)計(jì)算獲取I路信號(hào)的自相關(guān)值E(|I|2)、當(dāng)前Q路信號(hào)的自相關(guān)值E(|Q|2)及I路信號(hào)與當(dāng)前Q路信號(hào)的互相關(guān)值E(IQ)。
步驟12對(duì)該E(|I|2)、E(|Q|2)和E(IQ)進(jìn)行如下處理，得到本次幅度不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值

和本次相位不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值
步驟13根據(jù)該

和

對(duì)當(dāng)前Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)。
校準(zhǔn)公式可以如下

其中，Qn為當(dāng)前校準(zhǔn)前的Q路信號(hào)、I為I路信號(hào)、Qcn為當(dāng)前校準(zhǔn)后的Q路信號(hào)。
本實(shí)施例提供的方法可對(duì)射頻基帶信號(hào)中的I路和Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)，提高2路信號(hào)間的正交性，并且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可降低相關(guān)軟硬件設(shè)備或系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。本實(shí)施例校準(zhǔn)后生成的2路信號(hào)有較好的正交性，可輸出所述2路信號(hào)至無(wú)線接收機(jī)中的特定基帶算法模塊，以便對(duì)經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)后生成的正交信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的處理。
所述方案技術(shù)可應(yīng)用于在無(wú)線通信領(lǐng)域的射頻接收機(jī)中，所述接收機(jī)首先接收來(lái)自信號(hào)發(fā)送端的射頻信號(hào)，并對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行射頻和模擬模擬信號(hào)處理，得到I路信號(hào)和Q路信號(hào)，并采用所述IQ不平衡校準(zhǔn)方法對(duì)2路信號(hào)進(jìn)行IQ不平衡校準(zhǔn)，并輸出校準(zhǔn)后的信號(hào)。所述接收機(jī)可通過(guò)軟件或硬件的形式實(shí)現(xiàn)，例如，所述信號(hào)處理的硬件實(shí)現(xiàn)可以是通過(guò)數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)相關(guān)對(duì)IQ2路信號(hào)的運(yùn)算處理以生成校準(zhǔn)后的信號(hào)，所述數(shù)字邏輯電路可集成于一基帶信號(hào)處理芯片中。
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的信號(hào)接收與處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，參見(jiàn)圖2，包括本發(fā)明實(shí)施例的IQ不平衡校準(zhǔn)設(shè)備23及現(xiàn)有的用于接收射頻信號(hào)及進(jìn)行模數(shù)處理的射頻及模擬基帶(Analog BaseBand，ABB)信號(hào)處理(RF+ABB)模塊21、用于直流校準(zhǔn)的直流校準(zhǔn)模塊22(當(dāng)RF+ABB模塊具有直流校準(zhǔn)功能時(shí)，也可以不另外包含該直流校準(zhǔn)模塊)和用于進(jìn)行數(shù)字基帶信號(hào)處理的數(shù)字基帶其他算法模塊24。后續(xù)實(shí)施例將對(duì)IQ不平衡校準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的介紹。圖2所示的處理系統(tǒng)是一種無(wú)線通信領(lǐng)域的接收機(jī)中常見(jiàn)的處理系統(tǒng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠得知，接收機(jī)的中對(duì)于信號(hào)的處理可能存在其它實(shí)現(xiàn)手段，本實(shí)施例對(duì)此不進(jìn)行限定。
上述給出了校準(zhǔn)計(jì)算方法，為了更好地理解本發(fā)明實(shí)施例，下面將給出上述校準(zhǔn)方法的推導(dǎo)過(guò)程。
不同于現(xiàn)有采用三角函數(shù)進(jìn)行畸變的I路信號(hào)及Q路信號(hào)，本發(fā)明實(shí)施例提供如下畸變模型 I＝I0； Q＝Q0+(aQ0+pI0)； 其中，I，Q分別為畸變后的I路信號(hào)和Q路信號(hào)，I0，Q0分別是畸變前的I路信號(hào)和Q路信號(hào)，a是幅度不平衡因子，p是相位不平衡因子。對(duì)于常規(guī)的通信信號(hào)，這種不平衡將造成I/Q路信號(hào)幅值差異，并產(chǎn)生互相關(guān)。
類似于上述的畸變模型，為了從畸變后的信號(hào)得到正確的畸變前的信號(hào)，本發(fā)明實(shí)施例同時(shí)提供如下的校準(zhǔn)模型，以使校準(zhǔn)后的信號(hào)Ic、Qc分別盡量接近于畸變前的信號(hào)I0，Q0 Ic＝I； Qc＝Q+(AQ+PI)； 其中，Ic是校準(zhǔn)后的I路信號(hào)，Qc是校準(zhǔn)后的Q路信號(hào)，I是接收到的校準(zhǔn)前的I路信號(hào)，Q是接收到的校準(zhǔn)前的Q路信號(hào)，A為幅度不平衡校準(zhǔn)因子，P為相位不平衡校準(zhǔn)因子。
假設(shè)接收的I、Q路信號(hào)為具有加性噪聲，調(diào)制方式未知的隨機(jī)過(guò)程的信號(hào)，根據(jù)Ic和Qc的信號(hào)特征，我們可以得到上述校準(zhǔn)公式中的不平衡校準(zhǔn)因子A和P，具體得到A和P過(guò)程如下 系統(tǒng)滿足如下條件E(|Ic|2)＝E(|Qc|2) E(IcQc)＝0 其中，E(|Ic|2)為I路信號(hào)的功率統(tǒng)計(jì)均值，即I路信號(hào)的自相關(guān)值，E(|Qc|2)為Q路信號(hào)的功率統(tǒng)計(jì)均值，即Q路信號(hào)的自相關(guān)值，E(IcQc)為I路Q路的互相關(guān)值，即I路Q路點(diǎn)乘相加。
根據(jù)校準(zhǔn)模型及Ic和Qc的信號(hào)特征可以得到 E(|I|2)＝E(|(1+A)Q+PI|2)＝(1+A)2E(|Q|2)+2P(1+A)E(IQ)+P2E(|I|2) (1+2A+A2)E(|Q|2)＝(1-P2)E(|I|2)一2P(1+A)E(IQ) 由于不平衡因子通常很小，即有A2＜＜1，P2＜＜1，并且E(|I|2)＞＞P·E(IQ)，因此，有以下近似 (1+2A)E(|Q|2)≈E(|I|2) 根據(jù)Ic和Qc的信號(hào)特征也可以得到 E(I(Q+AQ+PI))＝0 (1+A)E(IQ)+P·E(|I|2)＝0 在得到A、P后便可以對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)，即得到第一實(shí)施例的校準(zhǔn)流程。其中，從上述校準(zhǔn)公式可以看出，I路信號(hào)不存在畸變，因此，本發(fā)明實(shí)施例將針對(duì)Q路信號(hào)的校準(zhǔn)進(jìn)行描述，可以直接將接收的I路信號(hào)作為校準(zhǔn)后的I路信號(hào)。
由于在計(jì)算A、P時(shí)忽略了二階不平衡，為了提高精度，可以采用迭代的方式計(jì)算不平衡校準(zhǔn)因子。具體如下 圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的IQ不平衡校準(zhǔn)方法流程示意圖，圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例對(duì)應(yīng)的流程結(jié)構(gòu)一的示意圖，圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例對(duì)應(yīng)的流程結(jié)構(gòu)二的示意圖。參見(jiàn)圖4，包括IQ不平衡校準(zhǔn)過(guò)程41和IQ不平衡因子估計(jì)過(guò)程42，采用迭代的方式，對(duì)接收的I路信號(hào)和Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)補(bǔ)償。其中，輸入的數(shù)據(jù)流為校準(zhǔn)前的I路信號(hào)I和Q路信號(hào)Q，輸入的參數(shù)為計(jì)算得到的不平衡校準(zhǔn)因子A和P，輸出的數(shù)據(jù)流為校準(zhǔn)后的I路信號(hào)Ic和Q路信號(hào)Qc，其中，Ic和Qc可以用于計(jì)算A和P。具體的計(jì)算A和P的過(guò)程可以參見(jiàn)圖5，圖5是對(duì)圖4的進(jìn)一步具體化，包括IQ不平衡校準(zhǔn)過(guò)程51、IQ不平衡因子估計(jì)過(guò)程52，還包括延時(shí)處理過(guò)程53，延時(shí)處理過(guò)程53可以將當(dāng)前得到的不平衡校準(zhǔn)因子A和P延時(shí)輸出給下一子幀，以便計(jì)算下一子幀對(duì)應(yīng)的不平衡校準(zhǔn)因子。圖5可以延時(shí)一個(gè)子幀，也可以延時(shí)N個(gè)子幀后進(jìn)行一次校準(zhǔn)補(bǔ)償。采用迭代方案進(jìn)行不平衡校準(zhǔn)，可使得每一次的計(jì)算精度要求降低。
參見(jiàn)圖3，本實(shí)施例包括 步驟31計(jì)算I路信號(hào)的自相關(guān)值E(|I|2)、當(dāng)前Q路信號(hào)的自相關(guān)值E(|Q|2)及I路信號(hào)與當(dāng)前Q路信號(hào)的互相關(guān)值E(IQ)； 步驟32對(duì)該E(|I|2)、E(|Q|2)和E(IQ)進(jìn)行運(yùn)算，得到本次幅度不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值

和本次相位不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值
步驟31-32的具體內(nèi)容可以參見(jiàn)步驟11-12。
步驟33采用迭代的方法，根據(jù)該

和

及上次幅度不平衡校準(zhǔn)因子An-1和上次相位不平衡校準(zhǔn)因子Pn-1，計(jì)算得到本次幅度不平衡校準(zhǔn)因子An和本次相位不平衡校準(zhǔn)因子Pn； 具體的計(jì)算公式可以如下 其中，weight是加權(quán)系數(shù)，An-1和Pn-1的初始值為0。該加權(quán)系數(shù)weight與校準(zhǔn)殘留成正比，校準(zhǔn)殘留是指校準(zhǔn)后得到的信號(hào)值與畸變前的信號(hào)值之間的差值，即校準(zhǔn)值與真實(shí)值之間的差值。當(dāng)校準(zhǔn)殘留比較大時(shí)采用大的加權(quán)系數(shù)值，當(dāng)校準(zhǔn)殘留小時(shí)采用小的加權(quán)系數(shù)值。由于初始時(shí)校準(zhǔn)殘留會(huì)比較大，因此可以在初始時(shí)采用大的加權(quán)系數(shù)值。例如，前10次采用0.25，10次之后采用0.05。
步驟34采用該An和Pn，對(duì)下次校準(zhǔn)前的Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)。例如，可以首先根據(jù)上述的估計(jì)值

和

計(jì)算得到本次幅度不平衡校準(zhǔn)因子An和本次不平衡校準(zhǔn)因子Pn，之后，再采用An和Pn對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償。其中校準(zhǔn)公式為

其中，Qn+1為下次校準(zhǔn)前的Q路信號(hào)、I為I路信號(hào)、Qcn+1為下次校準(zhǔn)后的Q路信號(hào)。
本實(shí)施例并的信號(hào)處理過(guò)程可簡(jiǎn)化軟件或硬件實(shí)現(xiàn)，不涉及開(kāi)方及三角函數(shù)的運(yùn)算，簡(jiǎn)化無(wú)線通信接收機(jī)的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例還通過(guò)對(duì)不平衡校準(zhǔn)因子進(jìn)行迭代計(jì)算得到進(jìn)一步校準(zhǔn)后的信號(hào)，可以提高校準(zhǔn)精度，并且使殘留的IQ不平衡不影響解調(diào)性能。
圖6為本發(fā)明第三實(shí)施例的IQ不平衡校準(zhǔn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，包括計(jì)算單元61、估計(jì)單元62和第一校準(zhǔn)單元63；計(jì)算單元61用于從前級(jí)處理電路獲取同相分量I路信號(hào)與正交分量Q路信號(hào)，通過(guò)計(jì)算獲取I路信號(hào)的自相關(guān)值E(|I|2)、當(dāng)前Q路信號(hào)的自相關(guān)值E(|Q|2)及I路信號(hào)與當(dāng)前Q路信號(hào)的互相關(guān)值E(IQ)；估計(jì)單元62用于對(duì)所述E(|I|2)、E(|Q|2)和E(IQ)進(jìn)行如下處理，得到本次幅度不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值

和本次相位不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值



第一校準(zhǔn)單元63用于根據(jù)所述

和

對(duì)當(dāng)前Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)。
其中，第一校準(zhǔn)單元可以被配置為采用如下公式

對(duì)當(dāng)前Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)后的Q路信號(hào)，其中，Qn為當(dāng)前校準(zhǔn)前的Q路信號(hào)、I為I路信號(hào)、Qcn為當(dāng)前校準(zhǔn)后的Q路信號(hào)。
上述單元的具體功能可以參見(jiàn)方法實(shí)施例，不再贅述。
所述IQ不平衡校準(zhǔn)設(shè)備可以具體通過(guò)集成電路(IC，Integrated Circuit)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)集成于基帶信號(hào)處理芯片中的數(shù)字邏輯電路進(jìn)行邏輯運(yùn)算以實(shí)現(xiàn)2路信號(hào)的校準(zhǔn)，提高正交性，相應(yīng)設(shè)備由于采用的信號(hào)處理方法簡(jiǎn)單，不需要開(kāi)方及三角函數(shù)的運(yùn)算，降低了基帶處理芯片的設(shè)計(jì)難度。
圖7為本發(fā)明第四實(shí)施例的IQ不平衡校準(zhǔn)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖，包括計(jì)算單元71、估計(jì)單元72和第一校準(zhǔn)單元73及補(bǔ)償單元74和第二校準(zhǔn)單元75，其中，計(jì)算單元71、估計(jì)單元72和第一校準(zhǔn)單元73的具體功能可以參見(jiàn)第三實(shí)施例。補(bǔ)償單元74用于利用本次校準(zhǔn)之前的至少一次校準(zhǔn)所產(chǎn)生的幅度不平衡校準(zhǔn)因子和相位不平衡校準(zhǔn)因子對(duì)所述

和

進(jìn)行修正，得到本次幅度不平衡校準(zhǔn)因子An和本次相位不平衡校準(zhǔn)因子Pn；第二校準(zhǔn)單元75用于采用所述An和Pn，對(duì)下次校準(zhǔn)前的Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到下次校準(zhǔn)后的Q路信號(hào)

其中，Qn+1為下次校準(zhǔn)前的Q路信號(hào)、I為I路信號(hào)、Qcn+1為下次校準(zhǔn)后的Q路信號(hào)。
其中，該補(bǔ)償單元74被配置為采用如下公式進(jìn)行迭代計(jì)算得到所述An和Pn 其中，weight是加權(quán)系數(shù)，An-1為上次校準(zhǔn)中的幅度不平衡校準(zhǔn)因子，Pn-1為上次校準(zhǔn)中的相位不平衡校準(zhǔn)因子，Qn-1及Pn-1的初始值為0。
進(jìn)一步地，本實(shí)施例還可以包括延遲單元76，延遲單元76用于對(duì)所述補(bǔ)償單元74生成的An和Pn進(jìn)行延時(shí)，并將延時(shí)后An和Pn的提供給所述第二校準(zhǔn)單元75作為下一次迭代計(jì)算的輸入。
本實(shí)施例的設(shè)備并不需要開(kāi)方及三角函數(shù)的運(yùn)算，因此在通過(guò)硬件，如集成電路實(shí)現(xiàn)時(shí)，電路結(jié)構(gòu)可得到簡(jiǎn)化，可以降低運(yùn)算量。本實(shí)施例通過(guò)對(duì)不平衡校準(zhǔn)因子進(jìn)行迭代計(jì)算得到，可以提高校準(zhǔn)精度，并且殘留的IQ不平衡不影響解調(diào)性能，可降低相關(guān)軟硬件設(shè)備或系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。所述IQ不平衡校準(zhǔn)設(shè)備可具體應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)的接收機(jī)(Receiver)中。如圖2所示，在一個(gè)接收機(jī)中，接收的信號(hào)可經(jīng)過(guò)射頻及模擬基帶信號(hào)處理、直流校準(zhǔn)，之后采用本發(fā)明提供的實(shí)施例進(jìn)行校準(zhǔn)，以便提高I路和Q路信號(hào)間的正交性。
綜上本發(fā)明實(shí)施例中，在計(jì)算不平衡校準(zhǔn)因子時(shí)，只有乘法、加法、除法、無(wú)開(kāi)方運(yùn)算，比現(xiàn)有模型更簡(jiǎn)單。在進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，只有兩個(gè)乘法、一個(gè)加法，相比于現(xiàn)有的三個(gè)乘法、一個(gè)加法，運(yùn)算量減少，使得實(shí)現(xiàn)所述方法和設(shè)備所需的軟硬件條件降低，可降低了基帶處理芯片的設(shè)計(jì)難度。經(jīng)過(guò)仿真，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)輸入信號(hào)無(wú)要求，并且具有很高的精確度。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括ROM、RAM、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線通信接收機(jī)中基帶信號(hào)的同相分量正交分量IQ不平衡校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括
所述接收機(jī)接收射頻信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理生成同相分量I路信號(hào)與正交分量Q路信號(hào)；
通過(guò)計(jì)算獲取I路信號(hào)的自相關(guān)值E(|I|2)、當(dāng)前Q路信號(hào)的自相關(guān)值E(|Q|2)及I路信號(hào)與當(dāng)前Q路信號(hào)的互相關(guān)值E(IQ)；
對(duì)所述E(|I|2)、E(|Q|2)和E(IQ)進(jìn)行如下處理，得到本次幅度不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值
和本次相位不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值
根據(jù)所述
和
，對(duì)當(dāng)前Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述
和，
對(duì)當(dāng)前Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)，包括采用如下公式
對(duì)當(dāng)前Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)后的Q路信號(hào)，其中，Qn為當(dāng)前校準(zhǔn)前的Q路信號(hào)、I為I路信號(hào)、Qcn為當(dāng)前校準(zhǔn)后的Q路信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括執(zhí)行迭代校準(zhǔn)，其中迭代校準(zhǔn)包括
利用本次校準(zhǔn)之前的至少一次校準(zhǔn)所產(chǎn)生的幅度不平衡校準(zhǔn)因子和相位不平衡校準(zhǔn)因子對(duì)所述
和
進(jìn)行修正，得到本次幅度不平衡校準(zhǔn)因子An和本次相位不平衡校準(zhǔn)因子Pn；
采用所述An和Pn，對(duì)下次校準(zhǔn)前的Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到下次校準(zhǔn)后的Q路信號(hào)
其中，Qn+1為下次校準(zhǔn)前的Q路信號(hào)、I為I路信號(hào)、Qcn+1為下次校準(zhǔn)后的Q路信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用本次校準(zhǔn)之前的至少一次校準(zhǔn)所產(chǎn)生的幅度不平衡校準(zhǔn)因子和相位不平衡校準(zhǔn)因子對(duì)所述
和
進(jìn)行修正，得到本次幅度不平衡校準(zhǔn)因子An和本次相位不平衡校準(zhǔn)因子Pn包括
采用如下公式進(jìn)行迭代計(jì)算得到所述An和Pn
其中，weight是加權(quán)系數(shù)，An-1為上次校準(zhǔn)中的幅度不平衡校準(zhǔn)因子，Pn-1為上次校準(zhǔn)中的相位不平衡校準(zhǔn)因子，An-1及Pn-1的初始值為0。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在執(zhí)行迭代校準(zhǔn)時(shí)，至少存在一次校準(zhǔn)中采用的加權(quán)系數(shù)的值小于本次校準(zhǔn)之前校準(zhǔn)中采用的加權(quán)系數(shù)的值。
6.一種無(wú)線通信接收機(jī)中基帶信號(hào)的同相分量正交分量IQ不平衡校準(zhǔn)設(shè)備，其特征在于，包括
計(jì)算單元，用于從前級(jí)處理電路獲取同相分量I路信號(hào)與正交分量Q路信號(hào)，通過(guò)計(jì)算獲取I路信號(hào)的自相關(guān)值E(|I|2)、當(dāng)前Q路信號(hào)的自相關(guān)值E(|Q|2)及I路信號(hào)與當(dāng)前Q路信號(hào)的互相關(guān)值E(IQ)；
估計(jì)單元，用于對(duì)所述E(|I|2)、E(|Q|2)和E(IQ)進(jìn)行如下處理，得到本次幅度不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值
和本次相位不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值
第一校準(zhǔn)單元，用于根據(jù)所述
和
，對(duì)當(dāng)前Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一校準(zhǔn)單元被配置為采用如下公式
對(duì)當(dāng)前Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)后的Q路信號(hào)，其中，Qn為當(dāng)前校準(zhǔn)前的Q路信號(hào)、I為I路信號(hào)、Qcn為當(dāng)前校準(zhǔn)后的Q路信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，還包括
補(bǔ)償單元，用于利用本次校準(zhǔn)之前的至少一次校準(zhǔn)所產(chǎn)生的幅度不平衡校準(zhǔn)因子和相位不平衡校準(zhǔn)因子對(duì)所述
和
進(jìn)行修正，得到本次幅度不平衡校準(zhǔn)因子An和本次相位不平衡校準(zhǔn)因子Pn；
第二校準(zhǔn)單元，用于采用所述An和Pn，對(duì)下次校準(zhǔn)前的Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到下次校準(zhǔn)后的Q路信號(hào)
其中，Qn+1為下次校準(zhǔn)前的Q路信號(hào)、I為I路信號(hào)、Qcn+1為下次校準(zhǔn)后的Q路信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述補(bǔ)償單元被配置為采用如下公式進(jìn)行迭代計(jì)算得到所述An和Pn
其中，weight是加權(quán)系數(shù)，An-1為上次校準(zhǔn)中的幅度不平衡校準(zhǔn)因子，Pn-1為上次校準(zhǔn)中的相位不平衡校準(zhǔn)因子，An-1及Pn-1的初始值為0。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，還包括延遲單元，用于對(duì)所述補(bǔ)償單元生成的An和Pn進(jìn)行延時(shí)，并將延時(shí)后An和Pn的提供給所述第二校準(zhǔn)單元作為下一次迭代計(jì)算的輸入。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無(wú)線通信接收機(jī)中基帶信號(hào)的IQ不平衡校準(zhǔn)方法及設(shè)備。該方法包括所述接收機(jī)接收射頻信號(hào)，通過(guò)信號(hào)處理生成同相分量I路信號(hào)與正交分量Q路信號(hào)；通過(guò)計(jì)算獲取I路信號(hào)的自相關(guān)值E(|I|2)、當(dāng)前Q路信號(hào)的自相關(guān)值E(|Q|2)及I路信號(hào)與Q路信號(hào)的互相關(guān)值E(IQ)；對(duì)所述E(|I|2)、E(|Q|2)和E(IQ)進(jìn)行四則運(yùn)算，計(jì)算得到本次幅度不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值和本次相位不平衡校準(zhǔn)因子的估計(jì)值根據(jù)所述和對(duì)當(dāng)前Q路信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)。本發(fā)明實(shí)施例可以降低運(yùn)算量。
文檔編號(hào)H04L27/36GK101815056SQ20101012001
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者曾云寶 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司