用于ofdm系统中的校准的iq不平衡估算的回送技术的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及多载波通信系统领域，尤其涉及正交频分复用（OFDM)系统，包括无线 OFDM系统。
【背景技术】
[0002] 正交频分复用，也被称作"多载波调制"（MCM)或者"离散多音频调制"（DMTM)，分 割且编码高速输入的串行数据，在通信信道内在多个不同的载波频率（称作"子载波"）下 调制串行数据，以将数据从一个用户传输到另一用户。串行的信息被分解成多个子信号，该 多个子信号通过子载波被同时并行传输。
[0003] 通过以符号的频率间隔来隔开子载波频率以传输，各个调制子载波的峰值功率与 另一调制子载波的零功率分量精确地对齐，从而提供了单个子载波的正交性（独立性和可 分性）。这允许良好的频谱效率（接近最佳）和最小的信道间干扰（ICI)，即子载波间的干 扰。
[0004] 出于这些原因，OFDM被用于许多用途。许多数字传输系统已经采用OFDM作为 调制技术，例如数字电视地面广播（DVB-T)、数字音频广播（DAB)、地面综合服务数字广播 (ISDB-T)、数字用户线路（xDSL)、WLAN系统，例如基于IEEE 802. lla/g标准的WLAN系统、 有线TV系统等。
[0005] OFDM系统能够执行不同的调制方案，如PSK (相移键控）、BPSK、QPSK、64-PSK…。
[0006] 影响高阶调制OFDM系统（S卩，例如64-QAM及以上）的性能的主要模拟故障之一是 在发射器和接收器上的正交不平衡（称作IQ不平衡）。IQ不平衡导致图像载波抑制（image rejection)限制，其损坏接收器的误差向量幅值（EVM)。
[0007] 误差向量幅值或者EVM(有时也称作接收器星座误差或RCE)是用于量化数字无线 电发射器或接收器的性能的度量。由理想的发射器所发送的或者由接收器所接收的信号会 在理想的位置精确地具有全部星座点，然而，在实施中的各种缺陷（例如载波泄露、低图像 载波抑制比、相位噪声等）导致实际的星座点以偏离理想的位置。
[0008] 误差向量是I-Q平面中在理想的星座点和接收器所接收的点之间的向量。换句话 说，误差向量是实际的接收符号和理想符号之间的差值。被标准化成信号功率的误差向量 的平均功率是EVM。对于百分比格式，使用均方根（RMS)均值。
[0009] 误差向量幅值等于误差向量的幂与参考值的均方根（RMS)的幂的比值。误差向量 幅值以dB限定为：
[0010]
【主权项】
1. 一种用于正交频分复用信号发送和接收的收发器，所述收发器包括： 发射器模块（1)和接收器模块（2); 所述发射器模块（1)具有第一发射器路径和第二发射器路径，所述第一发射器路径和 所述第二发射器路径分别提供用于同相信号的I-路径（3)和用于正交信号的发射器Q-路 径（4); 所述接收器模块（2)具有第一接收器路径和第二接收器路径，所述第一接收器路径和 所述第二接收器路径分别提供用于接收同相信号的接收器I-路径（7)和用于接收正交相 位信号的接收器Q-路径巧）； 其特征在于，提供回送系统（C1、C2、C3)，所述回送系统被设置成： 单个子载波上的样本信号狂I(k)、XQ化)）能够在一个发射路径上被发送至所述发射 路径的输出端，并且，所述发射路径的输出被应用于任一所述接收器路径的输入端，W产生 接收器输出样本信号炸1化)、￥9化)、39化)）；处理器（15)被设置成接收所述输出样本信号 (YUk)、YQ化)、RQ化)）并且处理所述输出样本信号（YUk)、YQ化)、斬化)）W计算所述发射 器模块和所述接收器模块中的每个模块的IQ不平衡，W执行IQ不平衡校正或补偿。
2. 根据权利要求1所述的接收器，其中，所述回送系统包括： 第一回送电路（C1)，凭借所述第一回送电路（C1)，产生的第一信号狂I(k)、XQ化)）通 过所述第一发射器路径传播W产生发射器输出信号狂I(k)'、XQ化)'），其中，来自所述第一 发射器路径的第一输出信号狂I(k)'、XQ化）'）通过与所述第一发射器路径的相位对应的 所述接收器路径被回送，对应的输出信号（YHk)、Y^k))被处理器（15)记录，W及 第二回送电路（C2)，凭借所述第二回送电路（C2)，来自所述第一发射器路径的所述第 一输出信号狂1化)'）被回送至反相的所述接收器路径的输入端，所述反相的接收器路径 的输出信号（YQ(k))被所述处理器（15)记录，W及 第S回送电路（C3)，凭借所述第S回送电路（C3)，当第二信号XQ(k)被应用于所述第 二发射路径的所述输入端时，所述第二发射路径的输出XQ化)'被回送至对应相的所述接收 器路径的输入端，和所述对应相的接收器路径的输出信号RQ(k)被所述处理器（15)记录。
3. 根据权利要求1或2所述的收发器，其中，所述处理器包括响应于所计算的IQ不平 衡W执行所述子载波的模拟校正的校准器。
4. 根据权利要求3所述的收发器，其中，所述校准器通过调节基带电路的DC偏移和滤 波器截止频率W根据所述IQ不平衡执行模拟校正来执行校准。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的收发器，包括补偿器，所述补偿器响应于所计算 的IQ不平衡W向所述子载波上传输的数据信号施加补偿。
6. 根据权利要求3至5中任一项所述的收发器，其中，所述处理器（15)响应于所述IQ 不平衡W向所述收发器频带中的各个子载波施加相同的校正或补偿。
7. 根据权利要求3至5中任一项所述的收发器，其中，所述信号发生器（9)被设置成向 各个子载波施加样本信号狂I化)、XQ化)）W计算各个子载波的IQ不平衡。
8. 根据权利要求7所述的收发器，其中，根据相应的所计算的IQ不平衡，所述校准器向 各个子载波施加校准式校正。
9. 根据权利要求7所述的收发器，其中，所述补偿器响应于计算的各个IQ不平衡W向 各个所述子载波施加相应的补偿。
10. -种计算用于正交频分复用信号的发送和接收的收发器中的IQ不平衡的方法，所 述收发器具有发射器I-路径、发射器Q-路径、接收器I-路径和接收器Q-路径，所述方法 包括W下步骤： 向第一发射路径施加样本信号W产生第一输出信号狂1化)'）； 向对应相的第一接收器路径的输入端施加所述第一输出信号狂1化)'）W产生第一接 收器输出信号（YI(k)); 向反相的第二接收器路径的输入端施加所述第一输出信号狂1化)'）W产生第二接收 器输出信号（Yg化)）； 向第二发射路径施加第二输入信号狂QG0)，所述第二传输信号为相移90度的所述第 一传输信号； 向所述第二接收器信道的输入端施加所述第二传输信道产生的输出狂Q(k) ')，W产生 第二接收器信道的输出RQ化）； 根据所述接收器路径的输出信号计算所述接收器的IQ不平衡和所述发射器的IQ不平 衡。
11. 根据权利要求10所述的方法，包括响应于所计算的IQ不平衡来校准所述子载波W 执行所述不平衡的模拟校正的步骤。
12. 根据权利要求10或11所述的方法，还包括根据所述IQ不平衡补偿在所述子载波 上发送的数据信号。
13. 根据权利要求11或12所述的方法，其中，向各个子载波施加相同的校正或补偿。
14. 根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，向各个子载波施加样本信号W 计算对于所述子载波的IQ不平衡，W及根据所述各个子载波的IQ不平衡，向对应的所述子 载波施加校正或补偿。
【专利摘要】一种用于正交频分复用通信的收发器，具有发射器模块(1)和接收器模块(2)。发射器(1)具有I-路径(3)和Q-路径(4)以接收由信号发生器(9)提供的在多个子载波上的信号。接收器模块(2)具有接收器I-路径(7)和接收器Q-路径(8)以将信号传送给处理器(15)。通过信号发生器在一个发射器路径上发送样本信号(XI(k)、XQ(k))，来分别计算发射器和接收器的IQ不平衡。信号被施加到接收器路径(7、8)的一个输入端或每个输入端，以产生接收器输出信号(YI(k)、YQ(k)、RQ(k))。处理器(15)响应于输出信号以计算对于该子载波的发射器的IQ不平衡和接收器的IQ不平衡。校准器(19)和补偿器(20)响应于所计算的IQ不平衡以校正或补偿收发器频带的各个子载波。
【IPC分类】H04L27-36, H04L27-38
【公开号】CN104584502
【申请号】CN201380044749
【发明人】阿施拉夫·达尼
【申请人】意法爱立信有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年9月10日
【公告号】EP2712140A1, US20150229497, WO2014044581A1