接收機的幅度和相位響應校準的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及接收機的幅度和相位響應校準。集成校準器通過使用簡單的平方律二極管檢測器和頻率步進雙音調源來提供對RF接收機的幅度和相位響應校準以產生跨越所述RF接收機的頻率范圍的振幅平整度和相位線性度。雙音調源發(fā)生器提供了以中心頻率附近的指定頻率增量為間隔的兩個正弦信號。該中心頻率跨越所述RF接收機的帶寬被步進。在每個中心頻率下，所述兩個正弦信號被輸入到所述RF接收機和所述二極管檢測器。兩個正弦信號被接收機路徑和校準器路徑兩者所處理，以及該結果被校準器用于在每個步進中心頻率下生成用于接收機路徑中的校正濾波器的系數。
【專利說明】接收機的幅度和相位響應校準
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及寬帶射頻(RF)接收機，并且尤其涉及一種用于針對振幅平整度和相位線性度校準寬帶RF接收機的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]增加的數據帶寬要求應驅使對這樣的RF接收機的需求，該RF接收機不僅接收具有非常寬帶的調制的信號，還在寬帶寬上維持平整的振幅和線性的相位響應。如圖1中所示，寬帶數字RF接收機10具有用于從天線或者其他源接收多個RF信號的輸入。鏡像抑制濾波器12對混頻器14之前的信號進行頻帶限制?；祛l器14使用本機振蕩器16來將頻帶限制的信號下轉換至中頻(IF)。來自混頻器14的IF信號被輸入到放大器18和濾波器20，并然后響應于接收機時鐘而由模數轉換器(ADC) 22所數字化，以產生數字采樣的流。這些采樣然后由數字信號處理器(DSP)24中的算法來在數學上進行測量或者解調，以便產生用于輸入信號的結果。
[0003]RF接收機10通常作為制造過程的一部分而被校準，以及有限沖擊響應(FIR)濾波器26在向DSP24的數字采樣流的輸入之前被放置在ADC22的輸出處。FIR濾波器系數是通過制造商的校準過程所設定的，并用于校正在理想條件下的振幅平整度和相位線性度。然而，從該輸入到DSP24的信號路徑中的混頻器、濾波器、放大器或者其他電路中的每一個都對振幅波紋和群時延波紋有貢獻，即，與線性相位的偏離。這些活動的部件常常展現增益上的溫度相關性以及在其頻率響應上的改變。進一步的，隨著部件老化，振幅和相位響應也可能被影響。常常需要提高RF接收機10的振幅精確度、振幅平整度和相位線性度。
[0004]所期望的是一種在使用時(即在運行時間)校準RF接收機的方法，以針對溫度或者其他環(huán)境相關性校正振幅平整度和相位線性度，以便提高DSP中所使用的測量或者解調算法的精確度。

【發(fā)明內容】

[0005]相應的，本發(fā)明提供了對RF接收機的幅度和相位響應校準，其使用簡單平方律二極管檢測器和頻率步進雙音調源來在寬頻率帶寬上提供振幅平整度和相位線性度。雙音調源發(fā)生器提供以在中心頻率附近的指定頻率增量為間隔的兩個正弦信號。該中心頻率跨越RF接收機的寬頻帶寬進行步進。在每個中心頻率下，具有相等振幅和相同相位的兩個正弦信號被輸入到RF接收機并被輸入到集成校準器中的平方律二極管檢測器。這兩個正弦信號被接收機路徑和校準器路徑兩者所處理，以及將來自接收機路徑的幅度和相位結果與來自校準器路徑的拍頻結果相組合，以在每個步進中心頻率下生成用于接收機路徑中的有限沖擊響應濾波器的系數。
[0006]在結合所附權利要求和附圖一起閱讀時，本發(fā)明的優(yōu)點和新穎特征將根據以下詳細描述而是顯而易見的?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0007]圖1是根據本發(fā)明的具有關聯的幅度和相位校準器的寬帶RF接收機的框圖視圖。
[0008]圖2是根據本發(fā)明的寬帶RF接收機幅度和相位校準的流程圖視圖。
【具體實施方式】
[0009]再次參照圖1，集成校準器30結合RF接收機10被示出。雙音調源32產生以固定頻率為間隔的兩個頻率或者音調。該兩個音調一起跨越用于RF接收機10的寬帶頻率范圍進行步進。對稱寬帶功率分配器34將來自雙音調源32的雙音調信號進行分割以提供兩個同樣的信號，其中的一個經由切換器28被饋送到RF接收機輸入，以及其中的另一個被饋送到操作為平方律檢測器的校準的二極管36。與從二極管36中可得到的普通振幅信息一起，由該二極管生成在等于這兩個音調的頻率的差的頻率下的拍音。該拍音包含關于該信號的相位和幅度相位信息兩者。如下面描述的，該相位信息被用在算法中以測量接收機信號路徑的相位響應。該集成校準器30的實際實施方式包括響應于校準信號路徑中的校準時鐘的抗鋸齒濾波器38和ADC40。校準DSP42生成用于FIR濾波器26的系數，其具有對于接收機路徑中振幅和相位變化的相等且相反的響應。兩個ADC22和40可以以不同的速率被計時，但是這些時鐘必須具有已知的相位關系。如果這兩個時鐘是從公共參考時鐘得出的，則此已知的相位關系是容易實現的。
[0010]該雙音調源32產生以ωπ為中心具有ω Δ的音調間隔的信號。在功率分配器34的輸出處的該信號可以在數學上被描述為:
[0011]
【權利要求】
1.一種用于寬帶射頻接收機的集成校準器，該類型的寬帶射頻接收機具有用于接收射頻信號的輸入、用于將輸入射頻信號轉換成中頻信號的裝置、用于將所述中頻信號轉換成數字采樣的數字轉換器、用于對所述數字采樣進行濾波的校正濾波器、以及用于將濾波的數字采樣轉換成有用結果的接收機處理器，所述集成校準器包括: 雙音調源，用于生成以中心頻率附近的指定增量頻率為間隔的正弦信號對，所述雙音調源能夠跨越與所述寬帶射頻接收機對應的頻率范圍步進所述中心頻率； 校準的二極管，其被操作為平方律檢測器，所述校準的二極管具有輸入和輸出； 分割器，其被耦合以從所述雙音調源接收所述正弦信號對，以及在所述分割器的相應輸出處提供所述正弦信號對的兩個集合，所述集合具有相等的振幅并處于同相，所述分割器的一個輸出被耦合到所述射頻接收機的輸入，以及所述分割器的另一個輸出被耦合到所述校準的二極管的輸入； 裝置，用于處理來自所述校準的二極管的的輸出以便與來自所述寬帶射頻接收機處理器的有用結果進行比較，以在每個中心頻率處產生用于所述校正濾波器的系數； 由此所述寬帶射頻接收機具有跨越所述頻率范圍的振幅平整度和相位線性度。
2.如權利要求1中所述的集成校準器，其中處理裝置包括: 用于將來自所述校準的二級管的輸出轉換成數字采樣的裝置；以及 校準器處理器，其將來自轉換裝置的數字采樣作為第一輸入，以及將來自接收機處理器的有用結果作為第二輸入，并且產生作為輸出的用于輸入到所述校正濾波器的濾波器系數。
3.如權利要求2中所述的集成校準器，其中轉換裝置包括: 帶通濾波器，其將來自所述校準的二極管的輸出作為輸入，以產生濾波的輸出；以及 模數轉換器，其將所述濾波的輸出作為輸入，以產生作為輸出的所述數字采樣。
4.一種針對跨越寬帶射頻接收機的頻帶的振幅平整度和相位線性度而對所述寬帶射頻接收機進行運行時間校準的方法，包括以下步驟: 生成具有中心頻率和以指定頻率為間隔的兩個頻率的雙音正弦信號； 將所述雙音正弦信號應用到所述寬帶射頻接收機的輸入以及應用到作為用于所述寬帶射頻接收機的集成校準器的一部分的校準的二極管，所述校準的二極管操作為平方律檢測器以產生校準器輸出； 由所述寬帶射頻接收機處理所述雙音正弦信號來產生接收機結果，以及由所述校準器輸出的所述集成校準器處理所述雙音正弦信號來產生校準器結果； 根據所述接收機結果和所述校準器結果計算用于所述寬帶射頻接收機中的校正濾波器的濾波器系數，以產生振幅平整度和相位線性度。
5.如權利要求4中所述的方法，其中處理步驟包括將所述校準器輸出轉換成用于作為校準器結果輸入到計算步驟的數字采樣的步驟。
6.如權利要求5中所述的方法，其中轉換步驟包括以下步驟: 將所述校準器輸出進行帶通濾波以產生濾波的校準器輸出；以及 將所述濾波的校準器輸出進行數字化以產生所述數字采樣。
【文檔編號】H04B17/00GK103795475SQ201310643240
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權日:2012年10月26日
【發(fā)明者】M·K·達西爾瓦, G·A·奧爾森, R·M·克勞奇, F·M·博登 申請人:特克特朗尼克公司