传收器以及补偿方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种IQ失衡（IQmismatch)补偿程序，尤其涉及一种可动态补偿IQ失衡的传收器以及方法。
【背景技术】
[0002] 无线通信系统中，通常会使用无线通信装置来提供通信服务，所述通信服务可以 例如为语音、多媒体、数据、广播、以及讯息服务。习知的无线通信装置，例如移动电话中，通 常具有一种数字基频电路区块，所述数字基频电路区块可以提供一复数（complexnumber) 数字基频数据的数据流至传送器，通过所述传送器以一种正交（orthogonal)传送器信号 来执行传送基频数据，所述正交传送器信号由实部分量以及虚部分量或是同相（I)以及正 交（Q)分量所表不。传送器中，传送器信号的实部分量沿着实部分量电路路径以及虚部分 量沿着虚部分量电路路径被平行地进行处理。沿着实部分量电路路径以及虚部分量电路 路径的数字以及模拟信号处理都以平行方式进行，所述实部以及虚部分量电路路径可包括 多工程序（multiplexing)、滤波程序，功率控制程序，上取样程序等等。上述平行处理的传 送器信号通过调变程序而产生模拟射频（RadioFrequency，以下称为RF)信号，所述模拟 RF信号会放大并由一天线发射至空气接口，从而提供通信系统与基地台之间的通信数据交 换。
[0003] 理想状态下，沿着传送器内部的电路路径会平行处理实部和虚部分量，并且沿着 每条路径上之电路组件都和沿着另一条路径之对应电路组件完全相同，或称为"匹配的 (matched) "。然而沿着实部及虚部电路路径的对应电路组件常常因为制程变化以及几何布 局差异而造成轻微或相对重大的差异，导致沿着平行路径处理时产生实部及虚部分量间不 可忽略的振幅差值（"IQ增益失衡"）以及相位差值（"IQ相位失衡"）。上述的不可忽略 的IQ增益以及相位失衡可造成不可接受的信号质量下降。
[0004] 通常情况下，当系统开机或工厂测试时，通信装置会使用IQ失衡补偿程序藉以补 偿上述IQ失衡而提升信号质量。然而，正常运作时的无线通信装置的系统环境（例如温 度）会产生改变，导致装置内部IQ失衡的改变。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，需要一种装置用以动态执行IQ失衡补偿程序，以在正常运作状态下正 确补偿装置内部的IQ失衡。
[0006] 本发明实施例提供一种传收器，其能够补偿IQ失衡。所述传收器包括：一传送器 电路，对一动态调变信号进行上转换以产生一第一RF信号；以及一回送电路，对所述第一 RF信号进行下转换，并且将所述下转换后之第一RF信号数字化，藉以根据所述数字化且下 转换后之第一RF信号之一第一统计值判定一第一IQ补偿参数。其中所述传送器电路更根 据所述第一IQ补偿参数而对所述传送器电路内之第一IQ失衡进行补偿，而产生一IQ补偿 过的调变信号。
[0007] 本发明实施例更提供一种补偿方法，用于补偿传收器的IQ失衡。所述方法包括： 对一动态调变信号进行上转换以产生一第一RF信号；对所述第一RF信号进行下转换和数 字化；根据所述数字化及下转换后之第一RF信号之一第一统计值判定一第一IQ补偿参数； 以及根据所述第一IQ补偿参数而对第一IQ失衡进行补偿而产生一IQ补偿过的调变信号。
[0008] 上述的传收器以及IQ失衡补偿方法，能够在不影响通信装置的正常运作下提供 更新的IQ失衡校正，当每次无线通信装置的系统环境改变时，所述传收器都会判定一组新 的补偿参数，以随时更正由于系统环境改变而产生的动态IQ失衡。
【附图说明】
[0009] 图1为使用本发明实施例之一种适用于零中频架构之传收器的功能模块图。
[0010] 图2A是使用本发明实施例之一种IQ失衡补偿器的功能模块图。
[0011] 图2B及2C系分别显示图2A之IQ失衡补偿器中信号Sin_I及Sin_Q于所述IQ 失衡补偿器中上面和下面路径之信号分量的频谱图。
[0012] 图2D是使用本发明实施例之一种传送器IQ校正算法的流程图。
[0013] 图3A和3B是分别表示IQ失衡补偿之前和之后信号分量的频谱图。
[0014] 图4是使用本发明另一实施例之一种IQ失衡补偿器的功能模块图。
[0015] 图5是使用本发明实施例之一种失衡补偿方法的流程图。
[0016] 图6是使用本发明实施例之适用于接收器之一种IQ失衡补偿方法的流程图。
[0017] 图7是使用本发明实施例之适用于传送器之一种IQ失衡补偿方法的流程图。
[0018] 图8是使用本发明实施例之适用于传收器之一种初始相位失衡补偿方法的流程 图。
[0019] 图9A是使用本发明实施例之用于低中频架构之传收器之功能模块图传送/接收。
[0020] 图9B是使用本发明实施例之一种传送/接收IQ校正算法的流程图。
[0021] 图10A，10B，和10C为调变信号在传送/接收IQ校正算法不同阶段之信号分量的 频谱图。
[0022] 图11是使用本发明另一实施例之一种联合传送/接收IQ失衡补偿方法的流程 图。
[0023] 图12是使用本发明又一实施例之一种联合IQ失衡补偿方法的流程图。
[0024] 图13是使用本发明再一实施例之一种适用于低中频架构之传收器的功能模块 图。
[0025] 图14是使用本发明再一实施例之一种适用于低中频架构之IQ失衡补偿方法的流 程图。
【具体实施方式】
[0026] 在本说明书以及权利要求书当中使用了某些词汇来指代特定的组件。本领域的技 术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要 求并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。 在通篇说明书及权利要求当中所提及的"包含"是一个开放式的用语，因此应解释成"包含 但不限定于"。另外，"耦接"一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中 描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可以直接电气连接于第二装置，或通过其 它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。
[0027] 图1是使用本发明实施例之一种适用于零中频（zeroIntermediateFrequency) (直接转换）架构之传收器1的功能模块图。传收器1可在时分多工（timedivision duplexing，以下称为TDD)通信系统之通信装置上实现，时分多工通信系统包括全球互通 微波存取（WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，以下称为WiMAX)、WiFi、 蓝牙（Bluetooth)、分时同步分码多工存取（TimeDivision-SynchronousCodeDivision MultipleAccess，以下称为TD-SCDMA)、或TD-SCDMA长期演进技术（TD-SCDMALongTerm Evolution，以下称为TD-LTE)系统。时分多工通信系统中，通信装置之间于不同时间经由 上行及下行通信而互相通信，并且通常使用不对称之上行及下行数据率。所述通信装置可 以系一基地台、存取点、手持移动电话、配备无线网络卡之笔记本电脑、或任何能够进行无 线通信的装置。传收器1能够侦测并且补偿传送器1之传送器路径之IQ失衡，并且包括传 送器10以及耦接传送器10的接收器12 (回送电路）、第一本地振荡器14、第二本地振荡器 16、以及衰减器18。在传送过程中，传送器10将调变基频信号x[n]进行上转换以产生及传 递用于信号传送的RF传送信号（第一RF信号）至天线（未图标）。而在接收过程中，天线 则接收及传递来自空气接口的已调变RF信号至接收器12,用以进行下转换程序藉以恢复 (recover)用于后续数字处理的基频信号。第一及第二本地振荡器14、16提供第一及第二 振荡信号至传送器10及接收器12用以进行频率调变以及解调变处理。RF传送信号SRFc]Ut 经由衰减器18回送至接收器12以侦测传送信号SRFc]Ut的信号质量（例如传送器IQ失衡）。 IQ失衡包括相位及增益（振幅）失衡。传收器1使用正交分频多工（OrthogonalFrequency DivisionMultiplexing，以下称为OFDM)技术以适应严酷（severe)的通道环境以及提 供稳固的数据传送程序藉以抵抗由多路径信号传递造成的窄频同频干扰（Co-Channel Interference，以下称为CCI)、符际干扰（Inter-SymbolInterference，以下称为ISI)、以 及衰减效应。0FDM技术中，每个传送信号都包括同相（I)分量以及正交（Q)分量，并且传收 器1结合电路模块来侦测及补偿传送器10及接收器12之IQ失衡效应，藉此提高已传送的 RF信号以及已恢复的（recovered)基频信号的质量。零中频架构中，传送器10通过具有第 一振荡频率的第一振荡信号将调变基频信号进行上转换，所述第一振荡频率大致和第二振 荡信号的第二振荡频率相同，所述第二振荡信号用于在接收器12中对RF信号进行下转换， 即接收器12只用一单一阶段便将接收之RF信号转换至基频信号y[n]。第一及第二振荡频 率系射频，可为WCDMA系统中的900MHz、1900MHz、或2100MHz，或可为LTE系统之900MHz、 2100MHz、或2. 6GHz，或根据其他所用无线存取技术（RadioAccessTechnology，RAT)而决 定的频率。传收器1可使用一共同本地振荡器或二个分开之本地振荡器产生，并且可分别 输出具有大致相同振荡频率的第一及第二振荡信号至传送器10及接收器12。虽然图1之 传收器只显示一传送器及一接收器，然，在其他实施例中，传收器1也可包括一或多个传送 器和接收器电路，并且可包括分开或集成的传送器以及接收器电路。
[0028] 现有技术中，