以得到以下关系式
[0070] 进而得到
其中ejPe2表示可调参数，S是步进参数； 这里A取值数值小的正数。
[0071] 其中，所述正交相位误差和载波泄漏的补偿参数通过
[0072]
互耦合。
[0073] 实施例二
[0074] 图4是本发明实施例二的一种自适应大调制带宽I/Q调制误差数字补偿系统的结 构图。如图所示，该系统环路主要由四部分组成，包括：误差补偿器、传输通道、矢量调制器 和补偿控制器。其中，传输通道和矢量调制器是调制误差主要的产生部位。概括来讲，以下 三种误差影响比较显著，即：I/Q两路基带信号传输通道增益不平衡误差（图中增益分别用 ^和gQ表示）、直流偏置分量造成的载波泄漏（图中直流偏置分量分别用aJ'PaQ表示）和 载波正交度误差供。
[0075] 所述补偿控制器，用于通过包络检测器检测射频输出，以得到包络检测值VY还用 于通过数字信号处理器DSP计算得到直流偏置参数B、调节参数d和f，并反馈到所述误差 补偿器；
[0076] 所述误差补偿器，用于根据Ve=C(V°+B)进行补偿；
[0077]其中，Ve为经误差补偿后的输入矢量，为
，
[0078] 实施例三
[0079] 本实施例提供一种自适应大调制带宽I/Q调制误差数字补偿方法。
[0080] 本实施例主要考虑3种比较显著的调制误差：g卩：I/Q两路基带信号传输通道增益 不平衡误差（增益分别用^和gq表示）、直流偏置分量造成的载波泄漏（直流偏置分量分 另拥ajPa^表不）和载波正交度误差沪。
[0081] 本实施例采取的全数字预失真矢量调制误差补偿修正方案细节如下：
[0082] 首先，给出在一个独立频点的补偿方法。将矢量调制误差的主要产生部位传输通 道和矢量调制器看成一个整体，输入矢量可写为：f=i>r，G；r，再考虑三种主要误差失真 的作用下，输出调制信号包络vm可写为
[0083] Vffl=M(VC+A), (3-1)其中，
[0084] (3-2)
[0085] 为补偿三种误差，达到输出调制信号包络与原始基带信号相等，即Vm=V°,可采取 以下误差补偿器，
[0089] 下面详细给出误差补偿器参数B和C的辨识方法。第一步,直流偏置误差补偿参 数B的辨识，这里采取的是最小二乘辨识准则。首先，将基带信号置零，即：V°=0。通过调 整参数B使包络检测器的检测值V6取得最小值。由于检波二极管的特性,检测值V6在最小 值附近呈现凸函数性质，可表示为：
[0090]Ve(B) ；Ge| |B+A| |2+re, (3-6)
[0091]其中，是检波二极管的固有检测偏置，是检波反馈电路增益,这两个值均为 固定值，不影响参数辨识。接下来，我们合理将B取--组特殊值,计算出相应的一组F的取 值。进而将此组B和V6的取值作为已知量，参数A作为未知量，通过最小二乘的方式求的 参数A的最优估计值i。最后，根据3=的关系，求得参数B的最优估计值左，即矢量调制 误差的直流偏置误差。因为检波电路噪声的影响，这里需要大约8个B的特殊取值,才能得 到最终的辨识值。
[0092] 在确定直流偏置参数/5=引的取值之后，接下来做误差补偿器中参数C的辨识。参 数C关系到I/Q增益不平衡误差和载波正交度误差的补偿。根据式（3-4)的结构特点，将 参数C重新定义为：
[0093] (3-7)
[0094] 其中，d和f表示待辨识参数，eJPe2表示可调参数。
[0095] 总体思路是将输入量乂°分别取值：
[0096]
[0097] 从而得到一组检波反馈取值：。通过调节参数d和f,使F/;F/，实现参数辨识。此处使用"；",表示当误差小于既定范围即可停止搜索。 参数d和f的禆寻方法如下。经级数展开可以得到以下关系式：
[0098]
(3-8)
[0099] 进而得到
[0100] d(k+1) =d(k) - 5GeAe1； (3-9)
[0101] f(k+1) =f(k) - 6GeAe2,
[0102] 其中S是步进参数。这里SGeA取值数值小的正数，以保证式（3-9)的收敛，根 据实际验证，大约需要8次迭代。
[0103] 上面给出的是在--个独立频点的矢量调制误差补偿修正参数的辨识方法。对于整 台仪器全频段的误差补偿，需要建立一个二维动态的补偿参数表。这里需要考虑两个层次 的问题，一是频率覆盖范围，二是工作实时带宽，即调制带宽。这两个层次决定了补偿参数 表中一维的划分和补偿点取值。例如要求信号频率覆盖范围达到20GHZ,同时实时带宽达到 1GHz。不同载波频点和工作带宽的组合,所造成的矢量调制误差各异。为满足全频段的高 精度调制误差补偿，需根据实际情况，在计算效率和存储空间允许的前提下，尽可能的增加 采样频点，扩大补偿参数表。本发明采取平移窗口式频率点采样方法，具体的频率取样点如 下图5所示。
[0104] 其中F。为微波矢量信号发生器的起始频率,FM为终止频率（本例中为44GHz),FM_x 为其中某点的频率。f。，f\，L，fN为载波FM_X点处在实时带宽范围内的N+1个校准点，Bw为宽 带基带信号的最大调制带宽（本例中为IGIIz) ,4= 0,fN=Bw。通过以上的频率点取样，结 合独立频点的补偿参数辨识方法，可得到一个二维的误差补偿参数表。在实际应用中，根据 用户所设载波频点和调制带宽，通过查表和求差值的方法得到实际的补偿参数，实现矢量 调制误差补偿修正。
[0105] 本发明通过上述实施例，可以达到如下有益效果：
[0106] 1、本发明提供的矢量调制误差补偿方法完全采用基带信号预失真的数字方法实 现。避免使用任何模拟校准电路，突破模拟电路自身性能指标的束缚。
[0107] 2、采取闭环自适应参数估计方法，通过迭代搜索的方式，得到校准参数估计值。避 免预设校准表的遍历搜索，提高校准效率。
[0108] 3、将基带信号发生器、矢量调制器和传输通道一并纳入校准过程。将三部分造成 的误差同时补偿修正,避免现有技术方案中采取近似补偿造成的误差。
[0109] 4、实现GHz量级大调制带宽矢量调制误差的高精度补偿修正。突破现有技术方案 模拟器件自身的带宽束缚。
[0110] 本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块 (illustrativelogicalblock),单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结 合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性（interchangeability)，_____t述的各种说明 性部件（illustrativecomponents)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功 能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员 可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为 超出本发明实施例保护的范围。
[0111] 以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明 的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种独立频点的矢量调制误差补偿方法，其特征在于，包括： 将基带信号r置零； 通过包络检测器检测射频输出，得到包络检测值r; 当该包络检测值ys为最小值时，计算矢量调制误差的直流偏置参数B; 将输入量r分别取如下值：分别通过包络检测器检测射频输出，得到对应的包络检测值： 当C、F/、F/化及F/时么间的误差小于既定范围时停止搜索，并计算调节参数d和f; 根据所述调节参数d和f，W及直流偏置参数B，根据W下误差补偿器进行补偿： \'c= C(V 0+B); 其中，r为经误差补偿后的输入矢量，2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当该包络检测值V6为最小值时，计算 矢量调制误差的直流偏置参数B，具体包括： 令ym= M (V e+A);其中，黄中，a;和a。是直流偏置分量；g i 和gq是增益.口是载波正交度误差； 结合r= C(V°+B)可得根据I通过最小二乘的方式，计算得到最优估计值 合，令及=如其中，re是检波二极管的固有检测偏置，Ge是检波反馈电路增益。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当F/、G'、及F/时之间的误差 小于既定范围时停止搜索，并计算调节参数d和t具体包括： 将输入量r分别取值：得到一组检波反馈取值：; 通过调节参数d和f，使;实现参数辨识；该式表示当该组检波反馈取值之 间的误差小于既定范围时停止搜索； 经级数展开可W得到WT关系式进而得到：其中e1和e2表示可调参数，5是步进参数；这里 5G6A取值数值小的正数。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述正交相位误差和载波泄漏的补偿参 数通过巧互賴合。5. -种自适应大调制带宽I/Q调制误差数字补偿方法，其特征在于，还包括：该方法采 用平移窗口式频率点采样，得到一个二维校准参数取值表； 根据权利要求1-4任一项所述的方法进行补偿。6. - -种自适应大调制带宽I/Q调制误差数字补偿系统，包括输入通道和矢量调制器， 其特征在于，还包括；补偿控制器和误差补偿器； 所述补偿控制器，用于通过包络检测器检测射频输出，W得到包络检测值V6;还用于通 过数字信号处理器DSP计算得到直流偏置参数B、调节参数d和f，并反馈到所述误差补偿 器； 所述误差补偿器，用于根据r=C(V°+B)进行补偿； 其中，r为经误差补偿后的输入矢量，为
【专利摘要】本发明涉及测试技术领域，具体公开了一种自适应大调制带宽I/Q调制误差数字补偿方法及系统；其方法包括：将基带信号Vo置零；通过包络检测器检测射频输出，得到包络检测值Ve；当该包络检测值Ve为最小值时，计算矢量调制误差的直流偏置参数B；计算调节参数d和f；根据所述调节参数d和f，以及直流偏置参数B，根据以下误差补偿器进行补偿：Vc＝C(Vo+B)；其中，Vc为经误差补偿后的输入矢量，该方案将基带信号发生器、矢量调制器和传输通道一并纳入校准过程，三部分造成的误差同时补偿修正，避免现有技术方案中采取近似补偿造成的误差；该方案采用基带信号预失真的数字方法实现，避免现有方案中模拟器件的带宽限制，实现GHz量级大调制带宽矢量调制误差的高精度补偿修正。
【IPC分类】H04L27/00, H04L25/03
【公开号】CN104935535
【申请号】CN201510183737
【发明人】台鑫, 徐明哲, 樊晓腾, 李增红, 薛晓男, 宣建青, 何攀峰, 刘亮
【申请人】中国电子科技集团公司第四十一研究所
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年4月17日