Iq信号校准方法及装置的制造方法

文档序号:9730117阅读:1297来源:国知局
Iq信号校准方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种IQ信号校准方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着无线通信技术的快速发展,无线通信系统产品越来越普及。射频(RF,Radio 化equency)接收机位于无线通信系统的最前端,其结构和性能直接影响着整个通信系统。
[0003] 通常接收机在接收射频信号后,会通过信号处理生成同相分量-正交分量(IQ, In-phase如a化ate),即生成同相分量I路信号与正交分量Q路信号,接收机可W通过I、Q 两路模拟滤波器、混频器,低噪声放大器(LNA)等实现对同相分量I路信号与正交分量Q路 信号的处理。在对信号的处理过程中,混频器可能会引入幅度和相位的IQ不平衡问题,同 时,由于受接收端各种滤波器和射频器件等的影响,也会导致对IQ信号的输出引入直流和 非线性等影响。
[0004] 在射频接收机处理过程中,IQ两路的相位是不可能完全正交的,IQ增益也不 可能完全一致,送称为IQ不平衡,IQ不平衡会恶化误差向量幅度巧VM,化ror Vector Magnitude),而且IQ两路信号可能也存在幅度不平衡的问题,所W接收机通常会对所接收 的数据进行IQ校准,消除幅度不平衡、相位旋转对链路性能等的影响,使得两路信号幅度 达到平衡,并且相互正交。
[0005] 现有技术中,在对IQ信号进行校准的过程中,通常会采用从发射机自发测试信号 到接收端来进行自校准,但是通常送种方法会碰到射频和模拟环路的滤波器群延时影响和 接收端模数转换器(ADC,Analog to Digital Converter)的采样相位的影响,使得输出的 IQ校准后的信号并不准确。

【发明内容】

[0006] 本发明解决的是无线通信接收机中的IQ信号不平衡校准不准确的问题。
[0007] 为解决上述问题,本发明提供一种IQ信号校准方法,用于对无线通信系统中的接 收机的IQ信号进行校准;所述方法包括:
[0008] 获取N个第一信号,所述第一信号为发射机发送的测试信号经接收机处理后由 ADC输出的信号,N为大于1的整数;
[0009] 对所述N个第一信号分别进行互相关操作,W获取中间参数;
[0010] 根据所述中间参数对IQ信号进行幅度不平衡估计和相位不平衡估计,W获取IQ 校准参数;
[0011] 根据IQ校准参数对所述接收机的IQ信号进行校准。
[0012] 可选的,所述IQ信号包括I路信号和Q路信号。
[0013] 可选的,所述测试信号为 S(t) =A.cos(2n .fs.t)+j.A.sin(2n .fs.t), 其中,A为所述测试信号的信号幅度,j为虚数符号,fg为所述测试信号的频率,t为时间。
[0014] 可选的,所述第一信号为:
[0015] r化-Ts) =Γι化-Ts)+j -rg化-Ts),其中,k为第一信号的索引值,Ts为采样间隔, j为虚数符号,ri化· L)为索引值为k的第一信号所对应的I路输出信号,化· L)为索 引值为k的第一信号所对应的Q路输出信号。
[0016] 可选的,所述对所述N个第一信号分别进行互相关操作,W获取中间参数包括:
[0017] 所述中间参数包括第一参数和第二参数;
[0018] 所述第一参数通过公式:
[0019]
进行获取,其中,Κι为所述 第一参数,η为所述第一信号的索引值,为r (η ·Τ,)索引值为η的第一信号,L为采样间隔, t为所述测试信号的频率;
[0020] 所述第二参数通过公式:
[0021]
进行获取,其中,K2为所述第 二参数。
[0022] 可选的,所述根据所述中间参数对IQ信号进行幅度不平衡估计的过程包括:
[0023] 根据公式:
实现对IQ信号幅度不平衡估计,其中,i 为IQ信号的幅度估计值,Re化1 · K2)表示对化1 · ig取实部运算,.反^表示对K2进行共辆 运算。
[0024] 可选的,所述根据所述中间参数对IQ信号进行相位不平衡估计的过程包括:
[00巧]根据公式:
实现对IQ信号相位不平衡估计,其中,摄为IQ 信号相位估计值,Im(Ki · ig表示对化1 · ig取虚部,把^表示对而进行共辆运算,f为IQ 信号的幅度估计值。
[0026] 可选的,所述IQ校准参数包括第一校准系数和第二校准系数;
[0027] 所述第一校准系数根据公式
进行确定,其中,C21为所述第一校 准系数,沒为IQ信号相位估计值;
[0028] 所述第二校准系数根据公
进行确定,其中,C22为所述第二校 准系数,I为IQ信号的幅度估计值,a为IQ信号相位估计值。
[0029] 可选的,所述对所述接收机的IQ信号进行校准包括;根据所述第一校准系数和第 二校准系数对所述接收机的IQ信号进行校准。
[0030] 可选的,通过如下公式对所述接收机的IQ信号进行校准:
[003。
其中,Si。。,为I路信号校准后的输出信号,Se。。, 为Q路信号校准后的输出信号,Sii。为输入的待校准的I路信号,Sw。为输入的待校准的Q 路信号,C21为所述第一校准系数,C22为所述第二校准系数。
[0032] 为解决上述问题,本发明技术方案还提供一种IQ信号校准装置,所述装置包括:
[0033] 获取单元,用于获取N个第一信号,所述第一信号为所述测试信号经接收机处理 后由ADC输出的信号,N为大于1的整数;
[0034] 处理单元,用于对所述N个第一信号分别进行互相关操作,W获取中间参数;
[0035] 估计单元,用于根据所述中间参数对IQ信号进行幅度不平衡估计和相位不平衡 估计,W获取IQ校准参数;
[0036] 校准单元,用于根据IQ校准参数对所述接收机的IQ信号进行校准。
[0037] 与现有技术相比,本发明的技术方案具有W下优点:
[0038] 在对无线通信接收机的IQ信号进行校准的过程中,首先获取多个测试信号,进而 获取测试信号经过接收端处理后从ADC模块输出的第一信号,进而根据第一信号进行互相 关操作处理获取中间参数,根据所述中间参数实现对IQ信号的幅度不平衡估计和相位不 平衡家估计,W获取用于对IQ信号进行校正的IQ校准参数,最后根据所述IQ校准参数实 现对IQ信号的校准。该方法可W有效克服射频和模拟环路的滤波器群延时影响W及接收 机ADC的采样相位的影响,有效提高IQ信号校准的准确度。
【附图说明】
[0039] 图1是本发明技术方案提供的IQ信号校准方法的流程示意图;
[0040] 图2是本发明实施例提供的IQ信号校准方法的流程示意图;
[0041] 图3是本发明实施例提供的IQ信号的补偿结构示意图;
[0042] 图4是本发明实施例提供的IQ信号校准装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0043] 现有技术中,在对IQ信号进行校准的过程中,通常会采用从发射机自发测试信号 到接收端来进行自校准,送种方法可能会受到射频和模拟环路的滤波器群延时影响和接收 端模数转换器(ADC,Analog to Digital Converter)的采样相位的影响,使得输出的IQ校 准后的信号并不准确。
[0044] 为解决上述问题,本发明技术方案提供一种IQ信号校准方法,用于对无线通信系 统中的接收机的IQ信号进行校准。
[0045] 图1是本发明技术方案提供的IQ信号校准方法的流程示意图。
[0046] 如图1所示,执行步骤S1,获取N个第一信号,所述第一信号为所述测试信号经接 收机ADC处理后的输出信号。
[0047] 接收机接收无线通信系统中的发射机所发送的测试信号,所述测试信号经过发射 端的数模转换器、低通滤波器、混频器、射频滤波器W及功放等器件后发送到接收端,接收 端经过相应的低噪声放大器、混频器、低通滤波器w及模数转换器后将所接
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