平衡的目的。
[0019]所述補償分量產(chǎn)生模塊的作用是在和增益相位補償模塊形成閉環(huán)負(fù)反饋環(huán)路時，用以計算I路信號和增益相位補償模塊的輸出Q路補償信號的乘積，且依據(jù)該乘積產(chǎn)生相位補償分量；增益補償分量則是通過計算I路信號的平方值和增益相位補償模塊的輸出Q路補償信號的平方值之間的差值，然后利用該差值產(chǎn)生增益補償分量。
[0020]第一負(fù)反饋環(huán)路開關(guān)Kl和第二負(fù)反饋環(huán)路開關(guān)K2的作用是接通或斷開閉環(huán)負(fù)反饋回路。當(dāng)需要產(chǎn)生補償份量時，第一負(fù)反饋環(huán)路開關(guān)Kl和第二負(fù)反饋環(huán)路開關(guān)K2閉合，增益相位補償模塊和補償分量產(chǎn)生模塊共同形成一個閉環(huán)負(fù)反饋環(huán)路，補償分量產(chǎn)生模塊實時產(chǎn)生的補償分量反饋至增益相位補償模塊用于動態(tài)補償。當(dāng)環(huán)路穩(wěn)定且獲得的補償分量存儲至補償分量存儲模塊后，第一負(fù)反饋環(huán)路開關(guān)Kl和第二負(fù)反饋環(huán)路開關(guān)K2斷開。
[0021]補償分量存儲模塊的作用是在上述閉環(huán)負(fù)反饋環(huán)路穩(wěn)定后把補償分量產(chǎn)生補償分量產(chǎn)生模塊輸出的增益補償分量和相位補償分量存儲起來，接收機(jī)正常工作時再把補償分量自動調(diào)取出來并輸入到增益相位補償模塊用于直接補償。
[0022]參考圖2，作為所述的一種IQ不平衡補償裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，所述增益相位補償模塊包括第一乘法運算模塊、第二乘法運算模塊、第一加法運算模塊和第二加法運算模塊，所述第一乘法運算模塊的第一輸入端接入I路信號，所述第一乘法運算模塊的第二輸入端接入相位補償分量，所述第一乘法運算模塊的輸出端連接至第一加法運算模塊的第一輸入端，所述第一加法運算模塊的第二輸入端接入Q路信號，所述第一加法運算模塊的輸出端分別與第二乘法運算模塊的第一輸入端和第二加法運算模塊的第一輸入端連接，所述第二乘法運算模塊的第二輸入端接入增益補償分量，所述第二乘法運算模塊的輸出端連接至第二加法運算模塊的第二輸入端，所述第二加法運算模塊的輸出端輸出Q路補償信號至補償分量產(chǎn)生模塊的第二輸入端。
[0023]參考圖3，作為所述的一種IQ不平衡補償裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，所述補償分量產(chǎn)生模塊包括第一平方運算單元、第二平方運算單元、減法運算單元、乘法運算單元、增益補償環(huán)路低通濾波器、相位補償環(huán)路低通濾波器、第一積分運算單元、第二積分運算單元、第一取反單元和第二取反單元，所述第一平方運算單元的輸入端接入I路信號，所述第一平方運算單元的輸出端連接至減法運算單元的第一輸入端，所述第二平方運算單元的輸入端接入Q路補償信號，所述第二平方運算單元的輸出端連接至減法運算單元的第二輸入端，所述減法運算單元的輸出端依次通過增益補償環(huán)路低通濾波器和第一積分運算單元進(jìn)而連接至第一取反單元的輸入端，所述第一取反單元的輸出端輸出的增益補償分量通過第一負(fù)反饋環(huán)路開關(guān)Kl輸出至增益補償模塊的第三輸入端，所述乘法運算單元的第一輸入端接入I路信號，所述乘法運算單元的第二輸入端接入Q路補償信號，所述乘法運算單元的輸出端依次通過相位補償環(huán)路低通濾波器和第二積分運算單元進(jìn)而連接至第二取反單元的輸入端，所述第一取反單元的輸出端輸出的相位補償分量通過第二負(fù)反饋環(huán)路開關(guān)K2輸出至增益補償模塊的第四輸入端。
[0024]參考圖4，本發(fā)明一種IQ不平衡補償方法，包括以下步驟:
Α、將增益相位補償模塊和補償分量產(chǎn)生模塊共同形成閉環(huán)負(fù)反饋環(huán)路，所述補償分量產(chǎn)生模塊根據(jù)I路信號和增益相位補償模塊輸出的Q路補償信號計算生成增益補償分量和相位補償分量并將其反饋至增益相位補償模塊，所述增益相位補償模塊根據(jù)I路信號、Q路信號、增益補償分量和相位補償分量計算生成Q路補償信號并將其輸出至補償分量產(chǎn)生模塊，所述閉環(huán)負(fù)反饋環(huán)路持續(xù)工作直至環(huán)路穩(wěn)定，即增益補償分量和相位補償分量均分別趨于常量；
B、所述閉環(huán)負(fù)反饋環(huán)路穩(wěn)定后，將此時的增益補償分量和相位補償分量存儲至補償分量存儲模塊；
C、將所述閉環(huán)負(fù)反饋環(huán)路斷開，從而不影響正常接收。
[0025]作為所述的一種IQ不平衡補償方法的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括:每次進(jìn)入接收時，增益相位補償模塊載入補償分量存儲模塊中存儲的增益補償分量和相位補償分量，進(jìn)行Q路信號的補償，使得補償后的Q路信號和I路信號達(dá)到平衡。此時增益相位補償模塊處于工作狀態(tài)，補償分量產(chǎn)生模塊不工作。
[0026]作為所述的一種IQ不平衡補償方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟A中的所述補償分量產(chǎn)生模塊根據(jù)I路信號和增益相位補償模塊輸出的Q路補償信號計算生成增益補償分量，其具體包括:
All、將I路信號和Q路補償信號分別進(jìn)行平方運算，得到I路信號的平方運算結(jié)果和Q路補償信號的平方運算結(jié)果；
A12、將I路信號的平方運算結(jié)果和Q路補償信號的平方運算結(jié)果進(jìn)行減法運算后得出的減法運算結(jié)果依次進(jìn)行低通濾波、積分運算和取反運算，最后得出增益補償分量。
[0027]作為所述的一種IQ不平衡補償方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟A中的所述補償分量產(chǎn)生模塊根據(jù)I路信號和增益相位補償模塊輸出的Q路補償信號計算生成相位補償分量，其具體為:
將I路信號和Q路補償信號進(jìn)行乘法運算后得出的乘法運算結(jié)果依次進(jìn)行低通濾波、積分運算和取反運算，最后得出相位補償分量。
[0028]作為所述的一種IQ不平衡補償方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟A中的所述增益相位補償模塊根據(jù)I路信號、Q路信號、增益補償分量和相位補償分量計算生成Q路補償信號，其具體計算公式為:
Q，=(φ*?+ Q)*(l+a )；
其中，Q’表不Q路補償信號，I表不I路信號，Q表不Q路信號，Φ表不相位補償分量，a表示增益補償分量。
[0029]本發(fā)明應(yīng)用實施例如圖5所示，射頻信號經(jīng)天線進(jìn)入低噪聲放大器后，經(jīng)混頻器和本地振蕩器LO混頻，下變頻為零中頻或低中頻模擬信號，再經(jīng)過抗混疊濾波以及放大后，輸入到ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后經(jīng)信道數(shù)字濾波模塊處理后輸出到數(shù)字接口，此數(shù)字接口將直接連接到基帶數(shù)字處理芯片進(jìn)行簡單的時序控制和解調(diào)解碼等處理，在信道數(shù)字濾波處理模塊中，由ADC轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)字IQ信號經(jīng)過ADC量化噪聲去除，直流去除等數(shù)字處理經(jīng)過本發(fā)明所提出的IQ不平衡補償裝置，可使得補償后的Q路補償信號Q’和I路數(shù)據(jù)在增益和相位上達(dá)到平衡，從而以數(shù)字補償?shù)姆绞较?IQ不平衡。
[0030]在射頻輸入端加載一個頻率為(L0+ ω )的射頻測試信號，經(jīng)混頻器下變頻后的模擬信號通過ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字IQ信號后，在信道數(shù)字濾波處理模塊中經(jīng)ADC量化噪聲去除和濾除直流后的輸出，即本專利所描述的IQ不平衡裝置的輸入可表達(dá)為:
I = GI^cos(ω t + Φ)(I)
Q = GQ*sin(ω t + Φ + β)(2)
其中ω表示經(jīng)混頻器下變頻后的數(shù)字基帶信號頻率；Φ表示射頻信號從LNA輸入到ADC輸出引入的相移；β表示I路和Q路信號之間的相位誤差；GI和GQ是I路、Q路信號的各自的通道增益。
[0031]為了簡化運算，這里設(shè)it=0，GI=l，GQ=l+S。
[0032](I)和⑵式可簡化為
I = cos(cot)(3)
Q = (1+ δ ) *sin (ω t+ β )
=(1+ δ) *[sin (ωt)*cos ( β)+cos (ωt) *sin ( β)] (4)
可以看到，S和β分別為IQ信號之間的增益和相位誤差；當(dāng)δ=β=0時，Q=sin (on)，此時I路信號和Q路信號增益相等，且完全正交；本發(fā)明專利的目的就是在δ、β不等于零時，用數(shù)字補償?shù)姆椒ㄊ沟肣=Sin(Ot)。
[0033]設(shè)增益補償分量為α，相位補償分量為Φ，其初始值均為0，則本發(fā)明所述增益相位補償模塊對應(yīng)的算法可表達(dá)為:
Q，=(Φ*Ι+ Q)*(l+a )(5)
將上述方程式(3)和(4)代入后可得:
Q’ = {Φ *cos ( ω t) + (1+δ) *[sin(ω t)*cos(β ) +cos (ω t) *sin ( β)]}* (1+ a )
(6)
為了求得Φ，補償分量產(chǎn)生模塊計算I路信號和增益相位補償模塊的輸出Q’的乘積，即⑶和(6)的乘積后可得:
I*Q， = cos ( ω t) * {Φ *cos ( ω t) + (1+δ)*[ sin ( ω t) *cos ( β ) + cos ( ω t)*sin ( β ) ]} * (1+ a )
=[Φ +(1+δ ) sin ( β ) ] + {(2 ω t) terms}(7)
(J)式中K2ot) terms}表示2倍角頻率的三角多項式，選取較低的低通濾波帶寬可將此項濾除，如本發(fā)明實施例中選取ω=400ΚΗζ，{(2 ω t) terms}即代表800KHz角頻率的三角多項式，選取低通濾波帶寬為200KHz，這樣800KHz角頻率的信號均被濾除，因此(7)式經(jīng)圖5中的相位補償環(huán)路低通濾波器后可以簡化為:
I*Q，= [Φ + (1+ δ ) sin ( β ) ](8)
第一取反運算單元和第二取反運算單元保證了增益相位補償模塊和補償分量產(chǎn)生模塊在第一負(fù)反饋環(huán)路開關(guān)Kl和第二負(fù)反饋環(huán)路開關(guān)K2閉合時共同形成一個閉環(huán)負(fù)反饋環(huán)路，所以(8)式將在負(fù)反饋的作用下，即相位補償環(huán)路低通濾波器