用于ofdm系統(tǒng)中的校準(zhǔn)的iq不平衡估算的回送技術(shù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及多載波通信系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及正交頻分復(fù)用（OFDM)系統(tǒng)，包括無線 OFDM系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 正交頻分復(fù)用，也被稱作"多載波調(diào)制"（MCM)或者"離散多音頻調(diào)制"（DMTM)，分 割且編碼高速輸入的串行數(shù)據(jù)，在通信信道內(nèi)在多個(gè)不同的載波頻率（稱作"子載波"）下 調(diào)制串行數(shù)據(jù)，以將數(shù)據(jù)從一個(gè)用戶傳輸?shù)搅硪挥脩?。串行的信息被分解成多個(gè)子信號(hào)，該 多個(gè)子信號(hào)通過子載波被同時(shí)并行傳輸。
[0003] 通過以符號(hào)的頻率間隔來隔開子載波頻率以傳輸，各個(gè)調(diào)制子載波的峰值功率與 另一調(diào)制子載波的零功率分量精確地對(duì)齊，從而提供了單個(gè)子載波的正交性（獨(dú)立性和可 分性）。這允許良好的頻譜效率（接近最佳）和最小的信道間干擾（ICI)，即子載波間的干 擾。
[0004] 出于這些原因，OFDM被用于許多用途。許多數(shù)字傳輸系統(tǒng)已經(jīng)采用OFDM作為 調(diào)制技術(shù)，例如數(shù)字電視地面廣播（DVB-T)、數(shù)字音頻廣播（DAB)、地面綜合服務(wù)數(shù)字廣播 (ISDB-T)、數(shù)字用戶線路（xDSL)、WLAN系統(tǒng)，例如基于IEEE 802. lla/g標(biāo)準(zhǔn)的WLAN系統(tǒng)、 有線TV系統(tǒng)等。
[0005] OFDM系統(tǒng)能夠執(zhí)行不同的調(diào)制方案，如PSK (相移鍵控）、BPSK、QPSK、64-PSK…。
[0006] 影響高階調(diào)制OFDM系統(tǒng)（S卩，例如64-QAM及以上）的性能的主要模擬故障之一是 在發(fā)射器和接收器上的正交不平衡（稱作IQ不平衡）。IQ不平衡導(dǎo)致圖像載波抑制（image rejection)限制，其損壞接收器的誤差向量幅值（EVM)。
[0007] 誤差向量幅值或者EVM(有時(shí)也稱作接收器星座誤差或RCE)是用于量化數(shù)字無線 電發(fā)射器或接收器的性能的度量。由理想的發(fā)射器所發(fā)送的或者由接收器所接收的信號(hào)會(huì) 在理想的位置精確地具有全部星座點(diǎn)，然而，在實(shí)施中的各種缺陷（例如載波泄露、低圖像 載波抑制比、相位噪聲等）導(dǎo)致實(shí)際的星座點(diǎn)以偏離理想的位置。
[0008] 誤差向量是I-Q平面中在理想的星座點(diǎn)和接收器所接收的點(diǎn)之間的向量。換句話 說，誤差向量是實(shí)際的接收符號(hào)和理想符號(hào)之間的差值。被標(biāo)準(zhǔn)化成信號(hào)功率的誤差向量 的平均功率是EVM。對(duì)于百分比格式，使用均方根（RMS)均值。
[0009] 誤差向量幅值等于誤差向量的冪與參考值的均方根（RMS)的冪的比值。誤差向量 幅值以dB限定為：
[0010]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于正交頻分復(fù)用信號(hào)發(fā)送和接收的收發(fā)器，所述收發(fā)器包括： 發(fā)射器模塊（1)和接收器模塊（2); 所述發(fā)射器模塊（1)具有第一發(fā)射器路徑和第二發(fā)射器路徑，所述第一發(fā)射器路徑和 所述第二發(fā)射器路徑分別提供用于同相信號(hào)的I-路徑（3)和用于正交信號(hào)的發(fā)射器Q-路 徑（4); 所述接收器模塊（2)具有第一接收器路徑和第二接收器路徑，所述第一接收器路徑和 所述第二接收器路徑分別提供用于接收同相信號(hào)的接收器I-路徑（7)和用于接收正交相 位信號(hào)的接收器Q-路徑巧）； 其特征在于，提供回送系統(tǒng)（C1、C2、C3)，所述回送系統(tǒng)被設(shè)置成： 單個(gè)子載波上的樣本信號(hào)狂I(k)、XQ化)）能夠在一個(gè)發(fā)射路徑上被發(fā)送至所述發(fā)射 路徑的輸出端，并且，所述發(fā)射路徑的輸出被應(yīng)用于任一所述接收器路徑的輸入端，W產(chǎn)生 接收器輸出樣本信號(hào)炸1化)、￥9化)、39化)）；處理器（15)被設(shè)置成接收所述輸出樣本信號(hào) (YUk)、YQ化)、RQ化)）并且處理所述輸出樣本信號(hào)（YUk)、YQ化)、斬化)）W計(jì)算所述發(fā)射 器模塊和所述接收器模塊中的每個(gè)模塊的IQ不平衡，W執(zhí)行IQ不平衡校正或補(bǔ)償。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器，其中，所述回送系統(tǒng)包括： 第一回送電路（C1)，憑借所述第一回送電路（C1)，產(chǎn)生的第一信號(hào)狂I(k)、XQ化)）通 過所述第一發(fā)射器路徑傳播W產(chǎn)生發(fā)射器輸出信號(hào)狂I(k)'、XQ化)'），其中，來自所述第一 發(fā)射器路徑的第一輸出信號(hào)狂I(k)'、XQ化）'）通過與所述第一發(fā)射器路徑的相位對(duì)應(yīng)的 所述接收器路徑被回送，對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)（YHk)、Y^k))被處理器（15)記錄，W及 第二回送電路（C2)，憑借所述第二回送電路（C2)，來自所述第一發(fā)射器路徑的所述第 一輸出信號(hào)狂1化)'）被回送至反相的所述接收器路徑的輸入端，所述反相的接收器路徑 的輸出信號(hào)（YQ(k))被所述處理器（15)記錄，W及 第S回送電路（C3)，憑借所述第S回送電路（C3)，當(dāng)?shù)诙盘?hào)XQ(k)被應(yīng)用于所述第 二發(fā)射路徑的所述輸入端時(shí)，所述第二發(fā)射路徑的輸出XQ化)'被回送至對(duì)應(yīng)相的所述接收 器路徑的輸入端，和所述對(duì)應(yīng)相的接收器路徑的輸出信號(hào)RQ(k)被所述處理器（15)記錄。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的收發(fā)器，其中，所述處理器包括響應(yīng)于所計(jì)算的IQ不平 衡W執(zhí)行所述子載波的模擬校正的校準(zhǔn)器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的收發(fā)器，其中，所述校準(zhǔn)器通過調(diào)節(jié)基帶電路的DC偏移和濾 波器截止頻率W根據(jù)所述IQ不平衡執(zhí)行模擬校正來執(zhí)行校準(zhǔn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的收發(fā)器，包括補(bǔ)償器，所述補(bǔ)償器響應(yīng)于所計(jì)算 的IQ不平衡W向所述子載波上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)施加補(bǔ)償。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的收發(fā)器，其中，所述處理器（15)響應(yīng)于所述IQ 不平衡W向所述收發(fā)器頻帶中的各個(gè)子載波施加相同的校正或補(bǔ)償。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的收發(fā)器，其中，所述信號(hào)發(fā)生器（9)被設(shè)置成向 各個(gè)子載波施加樣本信號(hào)狂I化)、XQ化)）W計(jì)算各個(gè)子載波的IQ不平衡。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的收發(fā)器，其中，根據(jù)相應(yīng)的所計(jì)算的IQ不平衡，所述校準(zhǔn)器向 各個(gè)子載波施加校準(zhǔn)式校正。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的收發(fā)器，其中，所述補(bǔ)償器響應(yīng)于計(jì)算的各個(gè)IQ不平衡W向 各個(gè)所述子載波施加相應(yīng)的補(bǔ)償。
10. -種計(jì)算用于正交頻分復(fù)用信號(hào)的發(fā)送和接收的收發(fā)器中的IQ不平衡的方法，所 述收發(fā)器具有發(fā)射器I-路徑、發(fā)射器Q-路徑、接收器I-路徑和接收器Q-路徑，所述方法 包括W下步驟： 向第一發(fā)射路徑施加樣本信號(hào)W產(chǎn)生第一輸出信號(hào)狂1化)'）； 向?qū)?yīng)相的第一接收器路徑的輸入端施加所述第一輸出信號(hào)狂1化)'）W產(chǎn)生第一接 收器輸出信號(hào)（YI(k)); 向反相的第二接收器路徑的輸入端施加所述第一輸出信號(hào)狂1化)'）W產(chǎn)生第二接收 器輸出信號(hào)（Yg化)）； 向第二發(fā)射路徑施加第二輸入信號(hào)狂QG0)，所述第二傳輸信號(hào)為相移90度的所述第 一傳輸信號(hào)； 向所述第二接收器信道的輸入端施加所述第二傳輸信道產(chǎn)生的輸出狂Q(k) ')，W產(chǎn)生 第二接收器信道的輸出RQ化）； 根據(jù)所述接收器路徑的輸出信號(hào)計(jì)算所述接收器的IQ不平衡和所述發(fā)射器的IQ不平 衡。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，包括響應(yīng)于所計(jì)算的IQ不平衡來校準(zhǔn)所述子載波W 執(zhí)行所述不平衡的模擬校正的步驟。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，還包括根據(jù)所述IQ不平衡補(bǔ)償在所述子載波 上發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，向各個(gè)子載波施加相同的校正或補(bǔ)償。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，向各個(gè)子載波施加樣本信號(hào)W 計(jì)算對(duì)于所述子載波的IQ不平衡，W及根據(jù)所述各個(gè)子載波的IQ不平衡，向?qū)?yīng)的所述子 載波施加校正或補(bǔ)償。
【專利摘要】一種用于正交頻分復(fù)用通信的收發(fā)器，具有發(fā)射器模塊(1)和接收器模塊(2)。發(fā)射器(1)具有I-路徑(3)和Q-路徑(4)以接收由信號(hào)發(fā)生器(9)提供的在多個(gè)子載波上的信號(hào)。接收器模塊(2)具有接收器I-路徑(7)和接收器Q-路徑(8)以將信號(hào)傳送給處理器(15)。通過信號(hào)發(fā)生器在一個(gè)發(fā)射器路徑上發(fā)送樣本信號(hào)(XI(k)、XQ(k))，來分別計(jì)算發(fā)射器和接收器的IQ不平衡。信號(hào)被施加到接收器路徑(7、8)的一個(gè)輸入端或每個(gè)輸入端，以產(chǎn)生接收器輸出信號(hào)(YI(k)、YQ(k)、RQ(k))。處理器(15)響應(yīng)于輸出信號(hào)以計(jì)算對(duì)于該子載波的發(fā)射器的IQ不平衡和接收器的IQ不平衡。校準(zhǔn)器(19)和補(bǔ)償器(20)響應(yīng)于所計(jì)算的IQ不平衡以校正或補(bǔ)償收發(fā)器頻帶的各個(gè)子載波。
【IPC分類】H04L27-36, H04L27-38
【公開號(hào)】CN104584502
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380044749
【發(fā)明人】阿施拉夫·達(dá)尼
【申請(qǐng)人】意法愛立信有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年9月10日
【公告號(hào)】EP2712140A1, US20150229497, WO2014044581A1