校准极性发射机rf路径延时和iq相位不平衡的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本主题内容一般地涉及通信架构，更具体地涉及用于对极性发射机（Polar TX)系 统中的射频（RF)路径信号延时和同相正交（I?相位不平衡进行测量的装置和方法。
【背景技术】
[0002] 极性发射机（Polar TX)架构对于当今的无线电设备是非常有吸引力的，因为对比 于传统的模拟架构，这些架构可以提供改善的面积和功率特性。包含Polar TX和反馈接收 机（FBR)系统的极性系统的一个缺点是，由于RF路径中的固有延时（有时被称为RF延迟 路径延时），在FBR内部相位调制没有被完全地抵消。当RF路径延时已知时，相位抵消可以 由数字后处理实现。希望对RF路径延时进行校准，并且还能够对IQ相位不平衡进行校准， 以便实现成功的后处理。
【发明内容】
[0003] 本发明提供了一种极性发射机（Polar TX)系统，包括：
[0004] Polar TX，包括：射频数模转换器（RFDAC)，所述RFDAC接收相位调制信息和经处 理的第一幅度调制（AM)信息以提供射频传输信号用于广播，和锁相环（PLL)，所述PLL接收 所述相位调制信息的函数和第一信号，以提供至少同相本地振荡（L0_I)信号和正交相位 本地振荡（L0_Q)信号；和
[0005] 反馈接收机（FBR)，包括：多个混合器，所述多个混合器将所述射频传输信号与所 述L0_I信号和所述L0_Q信号进行混合以获得混合器输出信号，和测量电路，所述测量电路 同时确定作为所述混合器输出信号的函数的RF路径延时和IQ相位不平衡。
[0006] 本发明还提供了一种对极性发射机（Polar TX)系统中的参数进行校准的方法，包 括：
[0007] 接收从Polar TX中的传输信息导出的相位信息；
[0008] 从第一信号和所述相位信息的组合导出同相本地振荡（L0_I)信号和正交相位本 地振荡（L0_Q)信号；
[0009] 接收由所述Polar TX提供的RF信号；
[0010] 将所述L0_I信号和所述L0_Q信号与所述RF信号进行混合以获得混合器输出信 号；以及
[0011] 同时确定作为所述混合器输出信号的函数的所述Polar TX系统中的RF路径延时 和IQ相位不平衡。
【附图说明】
[0012] 在不一定按比例绘制的附图中，相似的标号可以描述不同图中相似的组件。具有 不同字母后缀的相似的标号可以表示相似的组件的不同实例。附图以示例的方式而非限制 的方式一般地示出了本文档中所讨论的各种实施例。
[0013] 图1根据实施例，示出了包含Polar TX和FBR的系统的概述。
[0014] 图2根据实施例，示出了单点的IQ星座。
[0015] 图3根据实施例，在图2的IQ星座图上示出了 IQ相位不平衡的影响。
[0016] 图4A根据实施例，表示了具有相位误差和不具有相位误差的图2的星座图。
[0017] 图4B根据实施例，示出了接收机功率的幅度平方对平均幅度平方的偏差。
[0018] 图4C根据实施例，示出了相位不平衡探测器特性。
[0019] 图4D根据实施例，示出了所检测的相位不平衡的准确度。
[0020] 图5是根据实施例，示出使用各种测量以提供RF路径信号延时和IQ相位不平衡 的方法的流程图。
[0021] 图6是根据某些实施例，LTE网络的端对端网络架构的一部分的功能图。
[0022] 图7根据某些实施例，示出了用户设备（UE)的功能框图。
【具体实施方式】
[0023] 具有调制的本地振荡（L0)的FBR应该抵消相位调制并且只传送RF信号的幅度解 调。然而，第一个问题，Polar TX和FBR经验已经表明，由于固有的RF路径延时，在FBR内 部相位调制没有被完全地抵消。当RF路径延时已知时，相位抵消可以由数字后处理进行实 现。但为了实现该相位抵消，通过知道如何对RF路径延时进行校准来解决第一个问题是重 要的。
[0024] 第二个问题，由于IQ相位不平衡（即，同相的本地振荡（L0_I)和正交相位的本地 振荡（L0_Q)信号之间不是完全的90度），因此FBR具有有限的准确度。解决第二个问题重 要的是，校准IQ相位不平衡，并且一旦IQ相位不平衡被校准或者是已知的，在FBR的数字 信号处理中对其进行补偿。
[0025] 对于其中L0信号未被调制的标准IQ接收机，相位不平衡校准是公知的。具有恒 定包络调制的外部RF信号，例如RF_sig = cos(j*phi_RF+j*2*pi*Fsin*t)，可以被注入到 FBR输入中。同时，内部L0信号的相位调制可以被禁用，并且发射机输出功率可以通过断开 功率放大器而被禁用。通过这样做，接收机表现为具有未调制的L0的标准IQ接收机。缺 点是，该方法要求外部信号发生器，并且由于该方法包括对片上组件进行控制并且还对诸 如信号产生器的芯片外部的组件进行控制，因此比所期望的慢。所公开的方法不需要控制 外部设备。完整的过程可以在片上进行集成。
[0026] 此外，该RF路径延时校准在实验室中通过大量的测量来进行，将结果存储在非易 失性存储器中以作为校准数据集。在该情况下，必须考虑到生产中各部分的RF延时的任意 偏差。
[0027] 用于对RF路径延时进行校准的另一方法或者需要专用硬件或者需要复杂计算， 将所接收的采样存储在RAM内部并执行互相关或最小均方搜索和其他技术或硬件。
[0028] 如上，尽管IQ相位不平衡需求可以在基于IQ的架构中进行校准，但不可能将该校 准应用于极性架构。迄今为止，IQ相位不平衡必须通过电路设计进行实现。其在电流消耗 和复杂性上具有缺点。此外，对于之前的校准方法，L0路径的最大频率是受限的。
[0029] 所公开的实施例使得能够几乎同时获得RF路径延时和IQ相位不平衡，因此节省 了校准时间。RF路径延时是对IQ相位不平衡进行校准的副产物。此外，实施例的计算方法 是非常简单的，不需要超出发射机和接收机之外的额外的硬件，并且即使不要求IQ相位不 平衡校准，仍然可以被应用。所公开的实施例在用于极性架构的FBR的L0路径内部允许增 加的IQ相位不平衡。此外，之前的校准方法的L0路径的最大频率的限制也可以通过使得 能够如这里所公开地对极性系统中的IQ相位不平衡进行校准而被缓和。某些实施例适用 于极性架构，但实施例的范围并不受限于该方面，因为某些实施例可以适用于其他架构，包 括但不限于IQ架构。
[0030] 图1示出了包含Polar TX和FBR的系统的概述。Polar TX 100可以以包括幅度 信息（A)和相位信息（(f))的极性符号或极性信息的形式来对传输信息（例如，TX信号101) 进行接收。在某些示例中，基带调制器103可以在笛卡尔（Cartesian)符号（I，Q)中提供 传输信息。Polar TX 100可以包括坐标旋转数字计算机（C0RDIC) 105,以将输入笛卡尔符 号（I，?翻译成分别被指定为幅度调制（AM 107)和相位调制（PM 109)的极性符号或信 息。相位调制PM在本文中可以被称为相位信息(雄）。：
[0031] 在某些示例中，Polar TX 100包括相位处理路径，该相位处理路径包括数字锁相 环（DPLL) 113,以基于相位信息PM或者通过微分器111从相位信息PM导出的频率信息来提 供载波信号的相位信息。在某些实施例中，包括组合器112以允许信号（FM_tune 110,随后 进行讨论）被注入系统中以用于RF路径延时校准和相位不平衡校准。
[0032] Polar TX 100还可以包括开始于107用于幅度信息的幅度处理路径。AM信息107 通过数模转换器（DAC) 108被转换成模拟信息。在某些示例中，相位处理路径和幅度处理路 径均可以包括用于上采样或下采样相位、频率或幅度信息的插值器电路（未示出）。在某些 示例中，来自DPLL 113的相位调制载波信号输出和来自DAC 108的处理后的幅度信息可以 使用组合器115进行合并，以提供使用天线123来广播的RF传输信号。无线电传输信号可 以在功率放大器117中进行放大。双工器119和耦合器121可以将RF传输信号耦合到天 线123。双工器110(或任意种类的滤波器）引入信号传播延时，在图1中被称为At，At 是RF路径延时的符号表示。
[0033] FBR 102包括线路120用于接收线路120上的RF信号PM(t+A t)，该信号被耦合 到混合器122、124。来自DPLL 113的L0_I信号通过线路118被耦合到混合器122,而L0_ Q信号通过线路119被耦合到混合器124。项116符号化上述存在IQ相位不平衡的事实， 即L0_I和L0_Q信号之间不是完全的90度，该IQ相位不平衡在116处由符号"e"进行指 示，随后将进行讨论。从DPLL 113的L0输出