直流偏移校正方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及射频通信领域，尤其是一种直流偏移校正方法和装置。
【背景技术】
[0002] 名词解释； LNA;低噪声放大器； ADC;模-数转换器； DAC;数-模转换器； SAR;逐次逼近； DC;直流偏移； I;同相分量； Q;正交分量 SAWFilter;声表滤波器。
[0003] 零中频接收机技术是相对于传统的两次变频技术而言的，它只采用了一次变频。 零中频接收机的工作过程为：空中信号经天线，低噪声放大器，一个混频器，直接将带内的 射频信号下变频为基带模拟IQ信号，然后经过ADC转换为数字IQ信号，之后再进行信道滤 波，解调解码等。
[0004] 零中频接收机具有体积小，成本低和易于单片集成的特点，已成为射频接收机中 极具竞争力的一种结构，在无线通信领域中得到了广泛的应用。
[0005] 但直流漂移信号是零中频结构接收机的主要缺陷，直流漂移信号的产生和来源主 要有W下=个方面；（1)因电路或版图本身的设计或制造工艺等造成混频器输出端不对称 而导致的共模直流偏移，它固有地存在于每个个体巧片中；（2)本振自混频；由于本振信号 和接收端的载波信号频率相同，会造成本振信号泄漏到接收机的输入端，从而形成本振信 号的自混，产生较大的直流偏移，且该直流偏移随后级放大器增益W及本振频率的变化波 动范围较大，该直流偏移是零中频接收机存在直流偏移的主要原因；（3)由于环境造成的 直流漂移，如温度、从天线端引入的环境噪声等环境变化造成的直流漂移，此方面的直流漂 移相对于（1)、（2)所述的直流偏移要小得多，因为巧片内部存在的温补电路和天线开关后 的声表滤波器（SAWFilter)已将此部分直流的影响减至最小。
[0006] 直流偏移会叠加在有用信号上通过整个接收通道，并且其往往比射频前端的噪声 要大得多，不仅使得信噪比变差了，而且还可能会使混频器后的放大器W及ADC饱和，从而 不能有效地放大有用信号，因此一定要对零中频接收机的直流偏移进行校准。现有技术中， 为了简化直流偏移检测和校准电路，均采用了全数字方式，即通过在数字基带或者数字滤 波电路中对接收的数据进行采样处理而获得直流偏移。但是该方式经混频器输出的直流 偏移和有用信号是叠加在一起的，叠加信号会先输入到放大器，再经ADC转换为数字信号。 当叠加信号中的直流偏移较大时，其将会直接限制放大器和ADC的可输入信号幅度的上下 限，导致放大器或者ADC会因输入信号过大而饱和，造成非线性失真的产生，限制了整个接 收机的动态范围，该将直接影响到接收机的最大输入电平和灵敏度该两个重要的上下限指 标，恶化了整个接收机的性能；而为了应对比较大的直流偏移，在设计时，必须增加放大器 和ADC的动态范围，该将大大增加放大器和ADC的设计难度W及动态功耗； 申请号为200710195380. 9,名为"直流偏移校准方法和装置"的发明专利提出了一种 消除零中频接收机直流偏移的方法和装置。其在每次接收时间点的位置位于GSM突发脉冲 信号的保护比特位的起始处时，使射频信号输入为零，对FIR滤波器的输出进行采样、累加 和平均，并将平均后获得的值作为直流偏移值；而在接收时间点的位置位于突发脉冲信号 的非保护比特位的情况下，则通过用接收的数字信号减去已经获得的直流偏移值来进行实 时校准。其优点是能跟踪由于温度变化W及电路参数变化而引起的直流偏移分量的变化， 对直流偏移的校正实时性较好；其缺点是由于直流偏移获取和校正位置均位于ADC之后， 所W不能在放大器和ADC之前消除直流偏移的影响，直接限制了放大器和ADC的可输入信 号幅度的上下限，不能防止因直流偏移较大而饱和产生的非线性失真，降低了放大器和ADC 的动态范围，从而恶化了整个接收机的性能。
[0007] 申请号为200810116331. 6,名为"一种消除直流偏置的方法"的发明专利提出了一 种消除零中频接收机直流偏置的方法。其中，信号源W不同的发射功率发送均值为零的信 号，对于每个发射功率，接收机在数字基带接收数据，获取当前的接收增益，并计算接收的 数据的均值，得到当前的接收增益对应的直流偏置，并将接收机增益与直流偏置的对应关 系存储在接收机中；在正常接收时，接收机根据接收数据时的接收增益，从所述存储的对应 关系中查找直流偏置，从接收的数据中减去查找到的直流偏置，如此，实现了对直流偏置的 消除。其优点是能根据部分电路参数巧日接收增益)的变化而自动调整直流偏置校准值的大 小；其缺点是；a.不能根据其它电路参数变化巧日射频信号的载波频率变化引起的相应的 电路参数变化）而自动调整直流偏置校准值的大小，应用范围较窄；b.其不能跟随温度、环 境干扰等变化引起的直流偏置变化，不具备校准的实时性；C.由于直流偏移获取和校正位 置均位于放大器和ADC之后，其仍和申请号为200710195380. 9的专利一样，不能在放大器 和ADC之前消除直流偏移的影响，降低了放大器和ADC的动态范围，从而恶化了整个接收机 的性能。
[000引然而，至今尚未提出既不会降低放大器和ADC的动态范围又具有非常好的实时性 的零中频直流偏移校准方案。
【发明内容】
[0009] 为了解决上述技术问题，本发明的目的是；提供一种既不会降低放大器和ADC的 动态范围又具有非常好的实时性的直流偏移校正方法。
[0010] 本发明的另一目的是：提供一种既不会降低放大器和ADC的动态范围又具有非常 好的实时性的直流偏移校正装置。
[0011] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 直流偏移校正方法，包括： S1、对接收机的直流偏移值进行模拟增益挡位和本振频率分段，然后在接收机巧片上 电初始化的过程中采用逐次逼近算法完成所有模拟增益挡位和本振频率分段的直流偏移 检测，并将检测出的直流偏移值存储到存储单元中； 52、 在接收机每次接收时，根据当前模拟增益挡位和本振频率分段自动从存储单元取 出相应的当前直流偏移值，然后在放大器和ADC之前进行第一级直流偏移校正，从而消除 当前直流偏移对放大器和ADC动态范围的影响； 53、 在接收机每次进入接收模式且接收的有用信号未到达二级直流偏移检测点前进行 第二级直流偏移值检测，并在接收的有用信号到达时将第二级直流偏移值从有用信号中减 掉，从而对第一级直流偏移校正的结果进行修正和实现直流偏移的实时校正。
[0012] 进一步，所述步骤S1，其包括： 511、 接收机巧片上电时，将巧片模式设置为接收模式W及将射频天线开关设置为发射 状态，并设置好模拟增益挡位和本振频率分段； 512、 采用逐次逼近算法对模拟增益挡位和本振频率分段的直流偏移进行检测，并将检 测出的当前模拟增益档位和本振频率分段对应的直流偏移存储至存储单元中； 513、 自动切换到下一档模拟增益或频率分段，W下一档模拟增益或频率分段作为当前 模拟增益档位和本振频率分段，然后返回步骤S12,直至得到所有模拟增益档位和本振频率 分段对应的直流偏移，并将所有模拟增益档位和本振频率分段对应的直流偏移存储至存储 单元中。
[0013] 进一步，所述步骤S12,其具体为： 启动由抗混叠滤波放大器、ADC、信道数字滤波处理模块和DAC构成的闭环负反馈回 路，采用逐次逼近算法对带内平坦度补偿滤波器的当前输出进行采样、累加和平均，从而得 到当前模拟增益档位和本振频率分段对应的直流偏移，并将当前模拟增益档位和本振频率 分段对应的直流偏移存储至存储单元中。
[0014] 进一步，所述步骤S2,其包括： 521、 在接收机每次接收时，根据当前模拟增益挡位和本振频率分段自动从存储单元取 出相应的当前直流偏移值； 522、 将当前直流偏移值依次经过DAC和电阻后转换为电流信号，然后将该电流信号通 过直接禪合的方式输入至抗混叠滤波放大器的差分输入端进行第一级直流偏移校正，从而 在放大器和ADC之前消除当前直流偏移对放大器和ADC动态范围的影响。
[0015] 进一步，所述步骤S3,其包括： 531、 接收机进入接收模式，根据当前模拟增益挡位和本振频率分段自动从对应的存储 单元取出第一级直流偏移校正的结果； 532、 将经第一级直流偏移校正后的残余直流偏移值依次通过放大器和ADC后转换为 数字信号，然后将该数字信号依