在頻率下轉換的數據信號中維持直流偏移校正的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于通過使用由測試儀器生成的直流偏移的動態(tài)自適應校正來減少無線信號系統(tǒng)的測試時間的電路和方法。在無數據包數據信號出現(xiàn)并且設備的功率放大器關閉的情況下，于包前、包間或包后時間間隔期間對所述數據信號進行采樣以用于下游處理。對所采樣的數據信號進行測量以測出在這些包間時間間隔期間出現(xiàn)的直流偏移。將補償直流偏移值存儲在由頻率、增益和溫度范圍進行索引的表中。當以該頻率、增益和溫度范圍執(zhí)行后續(xù)的測試時，使用所存儲的補償值來校正所述信號。繼續(xù)測量、存儲直流偏移并將其施加至捕獲的信號，從而不斷改善所述補償值并減少對耗時校準的需要。當測得的直流偏移超出預定的限值時，所述儀器經歷校準步驟。
【專利說明】在頻率下轉換的數據信號中維持直流偏移校正的系統(tǒng)和方 法

【背景技術】
[0001] 1.摶術領域
[0002] 本發(fā)明涉及用于測試無線設備的系統(tǒng)和方法，并且具體地講涉及其中信號表現(xiàn)出 需要校正以便正確測試的直流偏移的此類系統(tǒng)和方法。
[0003] 2.相關領域
[0004] 許多現(xiàn)代設備采用無線信號發(fā)送和接收數據。特別是手持設備采用無線連接來 提供功能，包括電話語音（telephony)、數字數據傳輸和地理定位。雖然采用了多種不同的 無線連接功能（例如WiFi、WiMAX和藍牙），但通常每種無線連接功能均由行業(yè)認可的標準 (例如分別由IEEE802. 1UIEEE802. 16和IEEE802. 15)限定。為了使用這些無線連接功能 進行通信，設備必須遵守相關標準規(guī)定的參數和限制。
[0005] 雖然無線通信規(guī)范之間存在差異（例如在頻譜、調制方法和用于發(fā)送和接收信號 的頻譜功率密度方面），但幾乎所有的無線連接標準都規(guī)定使用同步數據包來傳輸和接收 數據。此外，遵循這些無線通信標準的大部分設備都采用收發(fā)機進行通信；也就是說，它們 發(fā)射和接收無線射頻（RF)信號。
[0006] 在設備開發(fā)流程的任意點處，可能需要測試和驗證設備根據與其各種通信功能相 關的標準的運行情況。設計用于測試此類設備的專用系統(tǒng)通常包含子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)在測 試期間可操作地與無線通信設備通信。這些子系統(tǒng)設計用于測試設備是否根據合適的標準 發(fā)送和接收信號。子系統(tǒng)必須接收和分析設備傳輸的信號并將信號發(fā)送至支持行業(yè)認可標 準的設備。
[0007] 測試環(huán)境通常包括被測設備（DUT)、測試儀和計算機。測試儀通常負責使用特定的 無線通信標準與DUT進行通信。計算機與測試儀協(xié)同工作以捕獲DUT傳輸信號，然后根據 相關標準提供的規(guī)范分析這些信號，從而測試DUT的傳輸功能。
[0008] 如本領域中所熟知的，測試設備所需的時間與進行測試相關的成本呈線性關系。 因此，有利的是，減少測試所需的時間量，從而增加每個測試系統(tǒng)的通過量并降低總體生產 成本。若干因素與測試設備所需的總時間相關。這些因素包括處理設備花費的時間、設置 測試花費的時間、將控制信號從測試儀發(fā)送至設備花費的時間、捕獲設備所發(fā)送信號花費 的時間，以及分析這些已捕獲信號花費的時間。
[0009] 測試精度要求將負責確定信號頻率和生成各種信號分量的測試系統(tǒng)部件保持為 高精確度，因為這些對DUT操作性能的確定提供參考。對此類部件及它們的子系統(tǒng)執(zhí)行校 準在本領域中是常見的，所述校準通常足以確保混頻器或前級中產生直流偏移的任何缺陷 通過減小或抵消此類直流偏移而得以校正。在一些情況下，測試系統(tǒng)被編程為每當測試頻 率改變就執(zhí)行再校準步驟，因為直流偏移通常具有頻率依賴性。但是，在一些情況下，此類 再校準可能是無根據的，因為直流偏移足夠低以將測試精度保持在標準規(guī)定的限值內。 [0010] 盡管從減少總體測試時間中有所獲益，但不能犧牲測試的準確性和有效性。在最 低限度，這樣做會增加要評估設備所需的重測率，從而增加測試所需的總時間。因此，需要 用于減少執(zhí)行測試所需的時間，但不去除必要的步驟或犧牲測試完整性的方法。


【發(fā)明內容】

[0011] 根據受權利要求書保護的本發(fā)明，提供電路和方法以幫助減少無線信號系統(tǒng)的測 試時間。受權利要求書保護的本發(fā)明的實施例提供對數據信號中出現(xiàn)的直流偏移的動態(tài)自 適應校正。每當不存在數據包數據信號（如，在數據包之間）時并且在設備的功率放大器尚 未打開或已關閉的情況下對數據信號采樣以進行下游處理，從而確保僅測量儀器生成的直 流偏移。測量在該包間間隔、包前間隔（pre-packet gap)或包后間隔（post-packet gap) 中采樣的信號的直流分量。在儀器生成的直流電平超出預定電平的情況下，對信號施加直 流偏移校正。在受權利要求書保護的本發(fā)明的實施例中，可將直流偏移補償值存儲，并檢索 以補償使用類似的增益、頻率和/或溫度發(fā)送的后續(xù)信號。在受權利要求書保護的本發(fā)明 的實施例中，當儀器生成的直流電平超出第二預定電平時，對儀器進行校準。作為另一種選 擇，可通過使用自適應動態(tài)直流偏移補償來減少或消除對校準的需要。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為無線數據包信號收發(fā)機的常規(guī)測試環(huán)境的原理框圖。
[0013] 圖2為無線數據包信號收發(fā)機的常規(guī)測試儀的原理框圖。
[0014] 圖3為用于對數據包信號進行頻率下轉換和采樣以供下游處理和分析的常規(guī)技 術的原理框圖。
[0015] 圖4為用于對數據包信號進行頻率下轉換和采樣以供下游處理和分析的另一種 常規(guī)技術的原理框圖。
[0016] 圖5為不出圖4電路的直流偏移的一組信號圖。
[0017] 圖6為不出圖4電路的直流偏移的一組信號圖。
[0018] 圖7示出了在數據包傳輸期間的信號（左）以及在傳輸前的間隔期間儀器的直流 偏移的放大（右）。
[0019] 圖8為根據受權利要求書保護的本發(fā)明的一個實施例的電路的原理框圖，該電路 用于維持對由于儀器生成的直流泄漏而在頻率下轉換的數據信號中出現(xiàn)的直流偏移的校 正。
[0020] 圖9為示出補償直流偏移或確定需要校準所涉及步驟的流程圖。

【具體實施方式】
[0021] 以下【具體實施方式】是結合附圖的受權利要求書保護的本發(fā)明的示例性實施例。相 對于本發(fā)明的范圍，此類描述旨在進行示例而非加以限制。對此類實施例加以詳盡的描述， 使得本領域的普通技術人員可以實施該主題發(fā)明，并且應當理解，在不脫離本主題發(fā)明的 實質或范圍的前提下，可以實施具有一些變化的其他實施例。
[0022] 在本發(fā)明全文中，在沒有明確指示與上下文相反的情況下，應當理解，單個電路元 件可以是單數或復數。例如，術語"電路"可以包括單個部件或多個部件，所述部件為有源 和/或無源，并且連接或以其他方式耦合到一起（如，成為一個或多個集成電路芯片），以提 供所述功能。另外，術語"信號"可指一個或多個電流、一個或多個電壓、或數據信號。在圖 中，相似或相關的元件將具有相似或相關的字母、數字或數字字母混合的指示。此外，雖然 在具體實施的上下文中已討論了本發(fā)明使用分立的電子電路（優(yōu)選地為一個或多個集成 電路芯片形式），但作為另一種選擇，根據待處理的信號頻率或數據速率，此類電路的任何 部分的功能可使用一個或多個適當編程的處理器進行具體實施。
[0023] 根據受權利要求書保護的本發(fā)明的示例性實施例，實現(xiàn)了對儀器生成的直流偏移 的自適應和動態(tài)補償。例如，獲得了對測試前數據包信號的一小部分的快速采樣，然后快速 分析樣品以確定是否需要補償。然后可對信號施加直流偏移補償。因此，可對直流偏移進 行校正而無需耗費與傳統(tǒng)校準相同的時間。相似地，可以使用測試期間或測試后數據包信 號的一部分。另外的好處是減少（或消除）對耗時的儀器校準的需要。例如，在受權利要 求書保護的本發(fā)明的實施例中，僅當測得的直流偏移變得比設定閾值大時才執(zhí)行校準。因 此，整個測試時間將減少，從而在不犧牲測試精度的情況下使測試過程更有效率。
[0024] 在另一個實施例中，通過使用存儲的補償值對儀器生成的直流偏移進行補償來進 一步減少必要校準的次數。補償值最初使用從包間間隔、包前間隔或包后間隔獲得的樣品 如上所述進行計算。這些值根據用于傳輸信號的設置（如，增益、頻率和溫度）進行存儲。 然后根據這些存儲的補償值對使用類似設置發(fā)送的后續(xù)采樣包進行調節(jié)，以便消除或減小 儀器生成的直流偏移。另外，可測量在這些后續(xù)信號中的直流偏移，以確保存儲的值保持精 確。如有必要，可更新存儲的值并可施加進一步補償。作為另一種選擇，如果直流偏移超出 設定閾值，則可對測試儀器進行校準。
[0025] 參見圖1，用于根據無線標準測試設備的常規(guī)測試系統(tǒng)100將包括被測設備 (DUT) 101、測試儀102和計算機（PC)控制器103,該計算機控制器執(zhí)行測試程序并協(xié)調 DUT101和測試儀102的操作。它們通過雙向通信通路104, 105, 106連接，該雙向通信通路 可以是任何形式的通信鏈路（如，以太網、通用串行總線（USB)、串行外圍接口（SPI)、無線 接口，等等）。這些接口 104, 105, 106可由一個或多個數據通道構成。例如，接口 104可以 是多輸入、多輸出（ΜΜ0)型鏈路（例如，如在IEEE802. lln無線標準中），也可以是單輸入、 單輸出（SIS0)型鏈路（例如，如在IEEE802. 11a無線標準中）。其他可行的通信鏈路對于 本領域的普通技術人員而言將是顯而易見的。在此類系統(tǒng)中，測試儀102通過雙向接口 104 將測試信號發(fā)送至DUT101。DUT101也將使用相同的雙向接口 104將信號傳輸至測試儀102。 控制計算機103執(zhí)行測試程序并通過接口 105和106協(xié)調DUT101和測試儀102的操作。
[0026] 如將易于被本領域的普通技術人員理解的，DUT101和測試儀之間的信號接口 104 可以是空中（無線）連接，也可以是采用電路接口的有線連接（如，電纜）以連接到天線。 通常，對于測試用途而言，此類有線連接用于確保信號一致性。
[0027] 在典型的測試中，DUT101將信號經由其通信通路104傳輸至測試儀102。測試儀 102將接收該信號、測量其特性，并根據針對特定無線標準（如，IEEE802. llg)的一組規(guī)范 分析其所測得的特性。DUT101將在控制器103的控制下繼續(xù)發(fā)送多種信號，所述信號具有 由DUT101所遵守的標準規(guī)定的多個或所有的不同特性。測試儀102將執(zhí)行與適用的無線 標準所規(guī)定的測試規(guī)范相應的測量和分析。因此，測試系統(tǒng)100將執(zhí)行與將由DUT101傳輸 的信號有關的必要的規(guī)定測試。這些測試將證實DUT發(fā)射器正根據其所遵守的標準進行操 作。要測試DUT接收器，測試儀102將根據正由控制器103執(zhí)行的測試程序通過通路104 傳輸信號?？刂破?03將為測試儀102指定通過DUT101所遵守標準規(guī)定的有關信號頻率、 功率、調制和其他信號特性。DUT接收器將接收這些信號，并且其響應將確定其是否正按照 標準的規(guī)范正常地操作。
[0028] 參見圖2,測試儀102通常包括矢量信號發(fā)生器VSG112以及矢量信號分析器 VSA114,所述矢量信號發(fā)生器用于提供即將發(fā)送到DUT101 (如，經由信號路由器或開關 116)的傳輸測試信號113,所述矢量信號分析器用于捕獲DUT信號115(如，經由信號路由 器或開關116)以進行分析。傳輸測試信號113的特性和測試儀102精確捕獲并分析由 DUT101所接收的信號115的能力分別通過VSG112和VSA114的操作的精確度和連續(xù)校準 來確定。如眾所周知的，VSG112和VSA114包含分別支持射頻（RF)信號的傳輸和接收的電 路，所述射頻信號具有正交調制特性（如，同相I和正交相Q信號分量）。
[0029] 參見圖3,常規(guī)技術使用本機振蕩器（L0)信號121下轉換輸入數據信號115的頻 率，其通過在混頻器122中混合這些信號115, 121進行。然后根據熟知的技術通過模數轉 換器（ADC) 124將頻率下轉換的信號123轉換為相應的數字信號125,以此來對頻率下轉換 的信號123采樣。然而，如本領域中所熟知的那樣，數據速率增加導致信號帶寬增大。因 此，測量此類信號需要具有較寬帶寬以接收和捕獲數據信號的測試設備。隨著帶寬進一步 增大，使用單個ADC124以適應更寬的帶寬變得越來越困難。
[0030] 參見圖4,采樣電路的帶寬可通過在采樣前使用正交頻率下轉換而有效地翻倍。在 正交頻率下轉換電路122a中使用正交L0信號121i，121q來對輸入數據信號115進行頻 率下轉換，所述正交頻率下轉換電路122a的各種架構是本領域中熟知的。對所得的同相 123i和正交相123q頻率下轉換信號進行過濾（未示出），然后如前所述使用各自的ADC電 路124i，124q進行采樣，以產生正交采樣信號125i，125q供下游處理和分析（未示出）。
[0031] 然而，此類頻率下轉換技術難免出現(xiàn)L0信號泄漏，尤其是對于正交頻率下轉換。 如眾所周知的，此類L0信號121i，121q泄漏作為非零直流電壓偏移，加上作為頻率為下轉 換信號123i，123q標稱頻率兩倍的混頻乘積信號，出現(xiàn)在頻率下轉換信號123i，123q中?；?頻乘積信號通常落在測試設備的帶寬之外，并因而通常是?。ㄈ绻械脑挘﹩栴}。然而，對 于直流偏移電壓則需要進行校正，并且該校正可使用本領域熟知的各種技術來提供。
[0032] 依照慣例，消除測量儀器中的直流偏移的一種方式是以中頻（IF)對下轉換信號 進行采樣。這具有令人滿意的特性，即通過下轉換混頻器產生的所得直流偏移落在所關注 的信號頻率之外，因此所述直流偏移可被輕松地過濾掉。然而，當與IQ(正交采樣的）下轉 換比較時，IF采樣系統(tǒng)需要較高的采樣速率以支持給定的信號帶寬（BW)。此外，IF采樣系 統(tǒng)中所需的過濾更加復雜并且不提供BW優(yōu)勢。然而，使用IQ采樣的缺點之一為由下轉換 生成的直流信號現(xiàn)在駐留為信號的一部分。因此，由儀器生成的直流信號被添加到所接收 的信號，從而影響所接收信號的真實表示，除非儀器的直流分量比所接收信號的直流分量 小得多。
[0033] 自動減小直流泄漏的反饋方案已常用于集成電路中，以處理由IQ下轉換混頻器 生成的直流泄漏。例如，反饋方案可用于控制在IQ下轉換混頻器的輸出處注入的補償直流 電壓的電平，以確保沒有直流分量被通常在接收器的基帶部分中引入的增益放大。然而，此 類反饋方案通常需要很長的一段時間來完全補償直流泄漏。
[0034] 對于測量系統(tǒng)而言，通常期望最大化動態(tài)范圍和信噪比（SNR)。由此，分析的信號 通常將利用基帶信號的完整信號范圍。這通常在IQ下轉換混頻器的輸出處接近滿刻度。因 此，由于生成的直流泄漏通常不會被進一步放大超過IQ下轉換混頻器的輸出，所以測量系 統(tǒng)對直流泄漏較不敏感。然而，因為測量設備必須精確地測量和分析所接收信號，所以儀器 直流泄漏顯著地低于正被測量的信號（通常低至少10dB)非常重要。作為結果，儀器必須 對生成的直流泄漏進行補償以確保期望的測試性能。
[0035] 在集成解決方案（如，集成電路）中，因為接收器通常將經過相對于反饋時間常數 較長的一段時間來接收信號，所以可使用反饋方案。然而，對于測量儀器，尤其是用于制造 測試場景的那些測量儀器，在操作條件改變前通常僅接收一個或少數幾個數據包。在這種 情況下，對于傳統(tǒng)反饋方案而言儀器沒有時間補償儀器生成的直流泄漏。
[0036] 因此，為了獲得所需的測試測量精度，通常在捕獲信號以進行分析之前執(zhí)行真實 直流泄漏校準。然而，由于校準要耗費時間，所以不是在每次測量之前都需要執(zhí)行完整的儀 器校準。為了避免在不犧牲測試精度的前提下增加時間，本發(fā)明提出了用于自適應校準的 方法，其確保所需的性能但不會耗費不必要的時間。另外，提供了用于補償儀器生成的直流 偏移的方法，從而減少了所需校準的次數或完全消除了對測試儀器進行校準的需要。
[0037] 參見圖5,在典型的所需測試條件下，標稱L0信號泄漏將使得正交數據信號I，Q具 有大致為零的直流偏移電壓。
[0038] 參見圖6,在降低的測試條件下，信號上出現(xiàn)了增大的直流偏移。該直流偏移可能 是例如由下轉換器和后續(xù)的基帶電路的非最優(yōu)操作而引起的。本領域的技術人員很清楚， 通過從信號減去偏移可使信號集中在零周圍。同樣清楚的是，通過了解與模數轉換器處的 預期信號電平相比的兩種直流電平，提供了對直流泄漏的直接指示。基于這些電平，可以確 定對于指定測量而言，是需要校準、還是當前的直流電平尚可接受。
[0039] 典型的直流偏移校正技術影響或控制頻率下轉換操作，使得L0信號泄漏變得足 夠小，以便對被轉換信號123i，123q具有最小限度的影響。因此，定期校準對于以維持可接 受的L0信號泄漏的這種方式執(zhí)行該校正變得重要。然而，L0信號泄漏通常取決于接收器 中的信號頻率、信號電平（增益）以及操作溫度。因此，此類直流電壓偏移校準系統(tǒng)每當改 變頻率或增益時就必須執(zhí)行該校準。另外，甚至在頻率或增益沒有改變的情況下，也必須每 隔一定的預定時間間隔就執(zhí)行校準，以考慮例如由于設備的操作溫度波動而造成的L0信 號泄漏的變化。對此類預定時間間隔必須加以選擇，使得最壞情況執(zhí)行測試設備將能夠維 持足夠低的L0信號泄漏電平。因此，由于校準時間間隔由最壞情況測試設備性能來限定， 所以測試設備執(zhí)行此類校準的頻率通常比必要更頻繁，從而不必要地增加總的測試時間且 降低測試效率。
[0040] 參見圖7,示出了測試信號的一部分，包括在測試包之前的間隔。由于接收以供分 析的信號可能具有其自身的直流偏移電平，所以在數據包傳輸期間無法確定儀器生成的直 流偏移。相反，測量儀器必須在不存在輸入信號時確定直流偏移。因此，儀器必須能夠確定 儀器生成的直流泄漏在接收的信號中占據支配地位的時間段。另外，因為功率放大器（PA) 在無輸入信號的情況下啟用，所以由儀器分析的通信系統(tǒng)通常在實際數據包發(fā)送之前和之 后均在IQ下轉換混頻器系統(tǒng)中表現(xiàn)出直流偏移。這是為了例如確保PA在整個傳輸的數據 包中工作正常。
[0041] 為了確保最佳的直流偏移補償，受權利要求書保護的本發(fā)明的實施例在無輸入信 號存在且PA未激活的時段期間智能地測量儀器生成的直流偏移。例如，受權利要求書保 護的本發(fā)明的實施例在數據包的間隔期間和PA啟用前后提供對儀器生成的直流偏移的測 量。在一個實施例中，輸入信號可能在數據包的間隔期間受到抑制，以允許在PA未被禁用 時精確地測量直流偏移。
[0042] 數據包的開始可被正向觸發(fā)器輕易地識別；因此，可使用所需的預觸發(fā)時間來確 定傳輸之前的時間點以測量儀器的直流偏移。例如，可對預觸發(fā)時間加以選擇，以確保數據 包不會被發(fā)送并且PA尚未啟用。否則，儀器可能增大輸入的衰減以消除PA的影響。作為 另一種選擇，測量點可通過如下方式來確定：檢測負向觸發(fā)器事件（指示數據包的結束）， 并添加延遲以允許PA關閉和/或儀器衰減增大。
[0043] 因此，可使用在數據包之間的間隔期間捕獲的信號來單獨地確定I和Q路徑的直 流偏移。然后可使用這些偏移來確定用于后續(xù)捕獲的數據包的校正因子，以確保接近最佳 的性能。本領域的技術人員將認識到，可使用對導出的直流偏移補償參數的平均化和過濾 操作來確保穩(wěn)定和可預測的直流偏移補償。
[0044] 因為直流偏移通常取決于儀器頻率和增益，并且在一些情況下可能取決于系統(tǒng)溫 度，所以在受權利要求書保護的本發(fā)明的一個實施例中使用列表/查找表（LUT)來存儲單 個的直流偏移補償值，這些值由（如，值或值范圍的）每種頻率/增益/溫度設定進行索引。 該方法在這樣的制造業(yè)中尤其有利，即其中測試時間變得至關重要并且所有測試中的設備 均要經歷相同測試順序。在這些情況下，儀器將使用基于頻率/增益/溫度的預定且數量 有限的補償值。
[0045] 參見圖8,示出了直流補償電路的一個概念性具體實施。下轉換IQ混頻器222a使 用正交L0信號（121i和121q)將RF信號115下轉換。將經過濾的基帶信號（123i和123q) 針對下轉換階段222a內或相應的直流偏移校正電路222bi，222bq中的直流偏移進行校正 (下文將更詳細地討論）。使用模數轉換器（224i和224Q)將所得的經偏移校正的基帶信 號（223i和223q)轉換為數字域。下轉換信號（225i和225q)的數字表示被傳遞到下游以 進行進一步處理。
[0046] 控制單元302 (如，主機系統(tǒng)的主處理器或控制器，或專用微控制器）提供必要的 用于控制L0信號121i，121q的頻率的控制信號303f和用于控制下轉換階段222a的增益 的控制信號303g，所述L0信號121i，121q由本機振蕩器電路306提供以用于對RF信號 115的頻率進行適當下轉換。還提供與直流分析塊202的通信接口 303t以用于與直流分 析塊202通信，從而提供對應于下轉換階段222a的增益的增益數據304g、對應于L0信號 121i，121q的頻率（并且因而還對應于RF信號115的頻率）的頻率數據304f，以及溫度數 據304t (如，使用主機系統(tǒng)內的溫度感測電路（未示出）獲得的）。
[0047] 只要可通過測量如針對圖5和6所討論的存在于數據包之間的間隔中的直流泄漏 來確定儀器的直流泄漏，該處理便可將儀器生成的實際直流偏移從信號移除。數字表示被 進一步傳遞到直流分析塊202中。該塊包括存儲器204,其中可存儲來自之前的增益設置 的補償值（如，在LUT中）以供頻率、溫度（范圍）和增益設置相同的下一次捕獲使用。塊 202通過確定儀器在I通道225i和Q通道225q中的直流泄漏來確定儀器的直流泄漏。塊 202將確定在捕獲中的何處可確定兩個通道的儀器直流偏移，并且處理直流值以確定存儲 的補償值是否需要更新或它們是否尚可接受。任選地，塊202可確定是否需要校準，例如由 于測得的直流偏移超出設定閾值。附接到通過接口 205連接的直流測量塊202的存儲器塊 204允許基于溫度、下轉換混頻器222的下轉換增益和L0信號121i，121q的頻率產生單獨 的校正值?？纱鎯Χ鄠€校正因子，以便允許在認為有必要時對每個包括在其中的點進行平 均化。任選地，可對存儲的值執(zhí)行分析以評價隨時間推移的儀器性能，并且例如確定何時需 要校準或需要對儀器進行其他維護。
[0048] 如本領域的普通技術人員將認識到的，也可使用其他概念性的布置方式來實踐本 發(fā)明的實施例。例如，可將控制器連接至圖8中示出的一些或全部元件。相似地，存儲器 204可直接連接至直流偏移校正電路222或連接至控制器。可以在測試信號已被ADC224采 樣后以類似方式執(zhí)行直流偏移校正。
[0049] 參見圖9,示出了顯示本發(fā)明的示例性實施例的可能操作的流程圖。當對捕獲進 行安排時，在步驟900處執(zhí)行檢查，以確定針對測試的操作環(huán)境的給定參數（如，當前包數 據信號頻率、信號增益和系統(tǒng)操作溫度）是否存在補償值。如果已存在合適的補償參數，則 從存儲器204對它們進行檢索902。如果存儲器204中尚未存在合適的值，則做出是在進 行捕獲之前還是之后計算補償值的決定901。如果不提前計算值，則方法繼續(xù)進行到捕獲 測試信號的至少一部分907。否則，執(zhí)行校正903,然后計算新的補償值904并將其存儲在 存儲器204中905。如果存在補償值（通過在步驟904處計算得到或在步驟902處檢索得 到），則施加適當的補償906,如通過接口 203i，203q施加至根據熟知的技術實施的直流偏 移校正電路222bi，222bq，或作為另一種選擇在下轉換階段222a內通過接口（未示出）施 加至下轉換混頻器122 (圖3)的直流偏移校正輸入。在此之后，捕獲測試信號907。該捕 獲包括在直流偏移分析塊202可如上所討論確定儀器的直流偏移的位置處的間隔，S卩，在 數據包之間或傳輸一個或多個數據包之前或之后的間隔。任選地，輸入可被抑制（如，如果 PA保持激活），以允許精確地測量即將獲得的直流偏移。隨后直流補償塊202將確定儀器 的直流偏移908。如果發(fā)現(xiàn)顯著的直流偏移909,則計算新補償值910。這可通過多種方式 完成。一種方法是使用當前測量的直流值以確定獲得適當直流偏移所必要的校正因子，例 如基于下轉換混頻器的直流補償控制輸入推斷的特性。當然，更先進的方法可使用先前測 量的歷史記錄來確定校正值，從而允許對在I和Q通道的每一個中所測得的直流泄漏進行 自適應和更精確的補償。然后將這些值存儲在存儲器204中911，以補償使用相同（或類 似）增益、頻率和/或溫度參數的后續(xù)捕獲。直流偏移的值可任選地用于補償當前捕獲的 測試信號912,然后執(zhí)行對所需信號的分析914。在流程909的相同點處，基于所觀察到的 儀器直流偏移，可以確定在例如一個或兩個直流值超出預定閾值的情況下是否需要進行直 流校準。如果是這種情況，則執(zhí)行校準913,然后確定所得的補償值910并將其存儲在存儲 器204中911，使得下次儀器使用相同（或類似）頻率、增益和溫度范圍參數操作時，將選擇 新的值。該方法通過任選地對捕獲的信號執(zhí)行分析914而結束。作為另一種選擇，可將捕 獲的信號存儲以便用于后面的分析。
[0050] 易于被本領域的普通技術人員理解的是，直流分析塊202可根據熟知的技術實 現(xiàn)，包括例如將下轉換數據信號與直流補償數據結合的求和電路或實現(xiàn)快速傅里葉變換的 電路。
[0051] 如對于本領域的普通技術人員而言清楚的是，其他操作是可行的。例如，可在儀器 于預定的時間段內沒有使用增益/頻率/溫度設定的情況下包括更先進的操作，即在執(zhí)行 捕獲前強制進行校準。相似地，如果將來自先前補償的結果用于確定新的補償值，則由于可 對于下轉換混頻器的直流補償控制輸入性能進行表征，所以可實施自適應校正算法以確保 接近理想的操作。當然，如本領域的技術人員將認識到的，可以采用其他算法。然而，所有 這些算法的常用特征是能夠確定儀器的作為捕獲的一部分的固有直流偏移，并隨后將該信 息用于現(xiàn)在和將來的補償值。
[0052] 在不脫離本發(fā)明的范圍和實質的前提下，本發(fā)明的結構和操作方法的各種其他修 改形式和替代形式對本領域的技術人員將是顯而易見的。雖然結合具體的優(yōu)選實施例對本 發(fā)明進行了描述，但應當理解，受權利要求書保護的本發(fā)明不應不當地限于此類具體實施 例。其意圖是，以下權利要求限定本發(fā)明的范圍，并且由此應當涵蓋這些權利要求范圍內的 結構和方法及其等同物。
【權利要求】
1. 一種用于對由數據包信號接收器所接收的數據包信號中的直流偏移進行校正的方 法，包括： 使用數據包信號接收器接收數據包數據信號，所述數據包信號接收器具有多個操作環(huán) 境參數，包括信號頻率、信號增益和操作溫度中的一者或多者； 如果與所述多個操作環(huán)境參數相對應的補償數據可用，則 使用所述補償數據補償所述接收的數據包數據信號，以及 在所述接收的數據包數據信號中的相鄰數據包之間的間隔期間測量直流信號電壓，以 提供測量的直流電壓信號；并且 如果與所述多個操作環(huán)境參數相對應的所述補償數據不可用，則 校準所述數據包信號接收器，以提供所述補償數據， 使用所述補償數據補償所述接收的數據包數據信號，以及 在所述接收的數據包數據信號中的相鄰數據包之間的間隔期間測量直流信號電壓，以 提供測量的直流電壓信號。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中： 所述測量的直流電壓信號具有第一值； 所述方法包括重復權利要求1所述的補償、測量和校準； 所述重復的權利要求1的補償、測量和校準的所述測量的直流電壓信號具有第二值； 并且 所述第二值小于所述第一值。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中： 所述測量的直流電壓信號具有第一值； 所述方法包括重復權利要求1的至少所述補償和測量； 所述重復權利要求1的至少所述補償和測量的所述測量的直流電壓信號具有第二值； 并且 所述第二值小于所述第一值。
4. 根據權利要求1所述的方法，其中所述在所述接收的數據包數據信號中的相鄰數據 包之間的間隔期間測量直流信號電壓以提供測量的直流電壓信號包括： 捕獲所述數據包數據信號的一部分，所述數據包數據信號的一部分包括多個數據包中 的每一個的至少各自的部分和所述多個數據包之間的間隔，以提供捕獲的數據包數據信號 部分和捕獲的數據包數據信號間隔；以及 檢測所述捕獲的數據包數據信號間隔中的直流電壓，以提供所述測量的直流電壓信 號。
5. 根據權利要求1所述的方法，其中所述在所述接收的數據包數據信號中的相鄰數據 包之間的間隔期間測量直流信號電壓以提供測量的直流電壓信號包括： 捕獲所述數據包數據信號的一部分，所述數據包數據信號的一部分包括相鄰數據包之 間的至少所述間隔，以提供捕獲的數據包數據信號間隔；以及 檢測所述捕獲的數據包數據信號間隔中的直流電壓，以提供所述測量的直流電壓信 號。
6. 根據權利要求1所述的方法，其中所述校準所述數據包信號接收器以提供所述補償 數據包括檢測所述多個操作環(huán)境參數的一個或多個中的變化。
7. 根據權利要求1所述的方法，其中所述校準所述數據包信號接收器以提供所述補償 數據包括更新與所述多個操作環(huán)境參數中的一個或多個相對應的所述補償數據。
8. 根據權利要求1所述的方法，其中所述校準所述數據包信號接收器以提供所述補償 數據包括將所述補償數據存儲在存儲器中。
9. 根據權利要求1所述的方法，還包括以下之一： 通過如下方式進行校準和補償： 校準所述數據包信號接收器以提供更新的補償數據，并且 使用所述更新的補償數據補償所述接收的數據包數據信號；以及 通過如下方式進行補償： 計算新的補償數據，并且 使用所述新的補償數據補償所述接收的數據包數據信號。
10. 根據權利要求9所述的方法，還包括將所述更新的補償數據和所述新的補償數據 中的至少一者存儲在存儲器中。
11. 根據權利要求9所述的方法，還包括： 捕獲所述數據包數據信號的一部分，所述數據包數據信號的一部分包括多個數據包中 的每一個的至少各自的部分和所述多個數據包之間的間隔，以提供捕獲的數據包數據信號 部分和捕獲的數據包數據信號間隔；以及 檢測所述捕獲的數據包數據信號間隔中的直流電壓，以提供所述測量的直流電壓信 號。
12. 根據權利要求9所述的方法，還包括： 捕獲所述數據包數據信號的一部分，所述數據包數據信號的一部分包括相鄰數據包之 間的至少所述間隔，以提供捕獲的數據包數據信號間隔；以及 檢測所述捕獲的數據包數據信號間隔中的直流電壓，以提供所述測量的直流電壓信 號。
【文檔編號】H04L25/17GK104145460SQ201280068024
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2012年11月5日 優(yōu)先權日:2012年1月24日
【發(fā)明者】克里斯蒂安·沃爾夫·厄爾高, 王瑞祖, 厄爾德姆·賽坎·厄爾多甘 申請人:萊特普茵特公司