专利名称：一种针对零中频反馈不平衡的修正方法和系统的制作方法
技术领域：
本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种针对零中频反馈不平衡的修正方法和系统。
背景技术：
数字预失真(DigitalPre-Distortion, DPD)反馈通道中的模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)用于对接收到的射频信号进行采集，ADC采样的性能由采样速率决定，根据奈奎斯特定理可知，采样速率应至少高于采样的信号带宽的2倍，采集的信号才不会发生混叠，才能够完整的反应采样前的射频信号。而系统在进行数字预失真处理时，扩展带宽应为信号带宽的P倍，因此，ADC针对扩展带宽进行采样时，ADC的采样 速率应大于或等于2倍的扩展带宽。在实际DPD反馈采样时，通常采用P > = 3，以P = 4为例，采用4阶交调失真采集，如果信号带宽是30MHZ，这样采样频P > =率应为240MHZ。但是在目前的技术中，由于ADC的采样速率太低，或者反馈通道中ADC设置的低通滤波器带宽不够，因此无法采集到反馈信号的P阶交调失真，导致滤波后的预失真信号频谱产生鼓包，在P倍信号带宽部分的P阶交调就会出现失真，频谱左右两侧出现鼓包，从而造成采集的信号不准确。针对上述问题，目前的解决方法是在Dro反馈通道中采用零中频正交反馈方案。如图I所示，零中频反馈的工作原理是把耦合到的功率放大器(PowerAmplifier，PA)输出的射频信号经过正交解调器变频后产生两个正交的零中频信号，分别为同相(In-phase，I)信号和正交相(Quadrature-phase,Q)信号,这两个信号随后在I/Q通道中被低通滤波和限幅放大，然后I/Q信号分别被ADC采样变成数字信号，下变频后发送给DH)处理模块处理。但是，上述方法中很难保证产生的I/Q信号的相位的正交性，导致信号的相位不平衡，同时产生的I/Q通道的一致性也会随着温度和时间的变换而产生变化，从而导致I/Q信号的幅度不平衡。此外，在信号发送过程中以及在ADC中进行处理时，均会产生直流泄露，因此利用该方法也会使得产生的I/Q信号不准确。针对上述零中频正交接收方案存在的问题，目前一般都是对发射链路或者反馈链路进行修正，对于发射链路中的修正一般通过多次发送单音的方法，对于接收链路中的修正通过实时校准的方法。但是现有技术中对于接收链路的实时校准方法的效果并不明显。
发明内容
本申请所要解决的技术问题是提供一种针对零中频反馈不平衡的修正方法和系统，以解决现有修正方法效果不明显，得到的I/Q信号不准确的问题。为了解决上述问题，本申请公开了一种针对零中频反馈不平衡的修正方法，包括对零中频反馈信号进行采样，所述零中频反馈信号包括同相I信号和正交相Q信号;
分别统计所述I信号和Q信号的直流泄露量，并依据所述直流泄露量分别对所述I信号和Q信号进行直流修正处理；统计直流修正后的I信号和Q信号的幅度比，并依据所述幅度比分别对所述直流修正后的I信号和Q信号进行幅度修正处理；统计幅度修正后的I信号和Q信号的相位差，并依据所述相位差分别对所述幅度修正后的I信号和Q信号进行相位修正处理；对相位修正后的I信号和Q信号进行数字预失真系数更新处理，得到待发送的I信号和Q信号。优选的，所述分别统计所述I信号和Q信号的直流泄露量的步骤包括计算预设时间段内采样的所有I信号的平均值dc_ri,将所述平均值dc_ri确定为I信号的直流泄露量； 计算所述预设时间段内采样的所有Q信号的平均值dc_rq,将所述平均值dc_rq确定为Q信号的直流泄露量。优选的，所述依据所述直流泄露量分别对所述I信号和Q信号进行直流修正处理的步骤包括分别将所述预设时间段内采样的每个I信号减去所述I信号的直流泄露量，得到每个直流修正后的I信号；分别将所述预设时间段内采样的每个Q信号减去所述Q信号的直流泄露量，得到每个直流修正后的Q信号。优选的，所述统计直流修正后的I信号和Q信号的幅度比的步骤包括 计算所有直流修正后的I信号的总和amp_ri ；计算所有直流修正后的Q信号的总和amp_rq ；计算所述总和amp_ri和所述总和amp_rq的比值,或者所述总和amp_rq和所述总和amp_ri的比值，将所述比值确定为所述直流修正后的I信号和Q信号的幅度比。优选的，当所述幅度比为所述总和amp_ri和所述总和amp_rq的比值时，所述依据所述幅度比分别对所述直流修正后的I信号和Q信号进行幅度修正处理的步骤包括分别将每个直流修正后的I信号确定为每个幅度修正后的I信号；分别将每个直流修正后的Q信号与所述幅度比相乘，得到每个幅度修正后的Q信号。优选的，当所述幅度比为所述总和amp_rq和所述总和amp_ri的比值时，所述依据所述幅度比分别对所述直流修正后的I信号和Q信号进行幅度修正处理的步骤包括分别将每个直流修正后的I信号与所述幅度比相乘，得到每个幅度修正后的I信号;分别将每个直流修正后的Q信号确定为每个幅度修正后的Q信号。优选的，所有幅度修正后的I信号组成向量RI，所有幅度修正后的Q信号组成向量QI,所述统计幅度修正后的I信号和Q信号的相位差的步骤包括
计算所述向量RI和所述向量QI的夹角；计算所述夹角的反正弦值，将所述反正弦值确定为所述幅度修正后的I信号和Q信号的相位差。优选的，所述依据所述相位差分别对所述幅度修正后的I信号和Q信号进行相位修正处理的步骤包括分别将每个幅度修正后的I信号确定为每个相位修正后的I信号；分别将每个幅度修正后的I信号与所述相位差的正弦值相乘，得到第一数值，所述第一数值与所述幅度修正后的Q信号一一对应；
分别将每个幅度修正后的Q信号减去与其对应的第一数值，得到第二数值；分别将每个第二数值除以所述相位差的余弦值，得到每个相位修正后的Q信号。优选的，所述数字预失真系数更新处理包括同步校准、预失真系数估算和预失真处理。另一方面，本申请还公开了一种针对零中频反馈不平衡的修正系统，包括采样模块，用于对零中频反馈信号进行采样，所述零中频反馈信号包括同相I信号和正交相Q信号；直流修正模块，用于分别统计所述I信号和Q信号的直流泄露量，并依据所述直流泄露量分别对所述I信号和Q信号进行直流修正处理；幅度修正模块，用于统计直流修正后的I信号和Q信号的幅度比，并依据所述幅度比分别对所述直流修正后的I信号和Q信号进行幅度修正处理；相位修正模块，用于统计幅度修正后的I信号和Q信号的相位差，并依据所述相位差分别对所述幅度修正后的I信号和Q信号进行相位修正处理；更新模块，用于对相位修正后的I信号和Q信号进行数字预失真系数更新处理，得到待发送的I信号和Q信号。优选的，所述直流修正模块包括I信号直流泄露量计算单元，用于计算预设时间段内采样的所有I信号的平均值dc_ri，将所述平均值dc_ri确定为I信号的直流泄露量；Q信号直流泄露量计算单元，用于计算所述预设时间段内采样的所有Q信号的平均值dc_rq，将所述平均值dc_rq确定为Q信号的直流泄露量。 优选的，所述直流修正模块还包括I信号直流修正单元，用于分别将所述预设时间段内采样的每个I信号减去所述I信号的直流泄露量，得到每个直流修正后的I信号；Q信号直流修正单元，用于分别将所述预设时间段内采样的每个Q信号减去所述Q信号的直流泄露量，得到每个直流修正后的Q信号。优选的，所述幅度修正模块包括I信号总和计算单元，用于计算所有直流修正后的I信号的总和amp_ri ；Q信号总和计算单元,用于计算所有直流修正后的Q信号的总和amp_rq ；幅度比计算单元，用于计算所述总和amp_ri和所述总和amp_rq的比值,或者所述总和amp_rq和所述总和amp_ri的比值,将所述比值确定为所述直流修正后的I信号和Q信号的幅度比。
优选的，所述幅度修正模块还包括第一 I信号幅度修正单元，用于当所述幅度比为所述总和amp_ri和所述总和amp_rq的比值时，分别将每个直流修正后的I信号确定为每个幅度修正后的I信号；第一 Q信号幅度修正单元，用于当所述幅度比为所述总和amp_ri和所述总和amp_rq的比值时，分别将每个直流修正后的Q信号与所述幅度比相乘，得到每个幅度修正后的Q信号。优选的，所述幅度修正模块还包括第二 I信号幅度修正单元，用于当所述幅度比为所述总和amp_rq和所述总和amp_ ri的比值时，分别将每个直流修正后的I信号与所述幅度比相乘，得到每个幅度修正后的I
信号;第二 Q信号幅度修正单元，用于当所述幅度比为所述总和amp_rq和所述总和amp_ri的比值时，分别将每个直流修正后的Q信号确定为每个幅度修正后的Q信号。优选的，所有幅度修正后的I信号组成向量RI，所有幅度修正后的Q信号组成向量QI,所述相位修正模块包括夹角计算单元,用于计算所述向量RI和所述向量QI的夹角；相位差计算单元，用于计算所述夹角的反正弦值，将所述反正弦值确定为所述幅度修正后的I信号和Q信号的相位差。优选的，所述相位修正模块还包括I信号相位修正单兀,用于分别将每个幅度修正后的I信号确定为每个相位修正后的I信号；相乘单元，用于分别将每个幅度修正后的I信号与所述相位差的正弦值相乘，得到第一数值，所述第一数值与所述幅度修正后的Q信号一一对应；相加单元，用于分别将每个幅度修正后的Q信号减去与其对应的第一数值，得到
第二数值；Q信号相位修正单元，用于分别将每个第二数值除以所述相位差的余弦值，得到每个相位修正后的Q信号。优选的，所述更新模块包括同步校准单元，用于对相位修正后的I信号和Q信号进行同步校准；预失真系数估算单元，用于对同步校准后的I信号和Q信号进行预失真系数估算；预失真处理单元，用于利用所述预失真系数对I信号和Q信号进行预失真处理。与现有技术相比，本申请包括以下优点本申请提出一种针对DH)反馈通道采用零中频反馈时不平衡的修正方法，首先对接收到Dro反馈通道反馈的零中频信号进行采样，然后分别针对直流泄露、幅度不平衡和相位不平衡三种情况对采样的信号进行统计和修正。具体的，先进行直流泄露的统计和修正，然后以直流的修正结果为基础，进行幅度不平衡的统计和修正，再以幅度的修正结果为基础，进行相位不平衡的统计和修正。因此，本申请通过针对Dro反馈通道一次反馈的零中频反馈信号进行采样，即可执行上述三种情况的统计和修正过程，而无需多次迭代，提高了处理效率。并且本申请通过对零中频反馈信号进行修正，再对修正之后的信号进行数字预失真系数更新处理，从而使得到的待发送的I信号和Q信号更加准确。
图I是现有技术中在DPD反馈通道采用零中频正交反馈时的电路图；图2是本申请实施例所述的在DF1D反馈通道采用零中频正交反馈及对反馈不平衡进行修正的整体结构图；
图3是本申请实施例一所述的一种针对零中频反馈不平衡的修正方法的流程图；图4是本申请实施例二所述的一种针对零中频反馈不平衡的修正方法的流程图；图5是本申请实施例所述的统计直流泄露量、幅度比和相位差的原理图；图6是本申请实施例所述的直流修正、幅度修正和相位修正的原理图；图7是本申请实施例所述的统计和修正的整体过程的原理图；图8是本申请实施例所述的针对零中频反馈不平衡进行修正过程中的数据存取示意图；图9是本申请实施例三所述的一种针对零中频反馈不平衡的修正系统的结构框图。
具体实施例方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本申请作进一步详细的说明。本申请首先对接收到Dro反馈通道反馈的零中频信号进行采样，然后分别针对直流泄露、幅度不平衡和相位不平衡三种情况对采样的信号进行统计和修正，最后再对修正之后的信号进行数字预失真系数更新处理，从而使得到的待发送的I信号和Q信号更加准确。如图2所示,是在DF1D反馈通道采用零中频正交反馈及对反馈不平衡进行修正的整体结构图。首先，简单介绍一下信号反馈的整体过程从图2可以看出，在发射通道中，高速预失真输出信号I/Q信号分别通过数字模拟转换器(Digital to analog converter,DAC)输出到I/Q两路模拟通道,I/Q信号分别进行DAC变换和低通滤波器滤波以后，输入给正交调制器，然后由正交调制器将射频信号输出给PA，PA再将射频信号通过射频天线发送出去。同时，DH)反馈通道会耦合到PA输出的射频信号，然后将其发送给正交解调器(所述正交解调器由一对正交混频器(Quadrature Mixer)组成)，经正交解调器变频后产生两个正交的零中频信号I信号和Q信号，这两个信号随后被放大器限幅放大和低通滤波器滤波，然后I/Q信号分别被ADC采样变成数字信号，下变频后给基带处理。其中，正交解调器接收到的PA输出的射频信号为rf_rX(t)为rf_rx (t) = I (t) cOS (2 π fEFt) -Q (t) sin (2 π fEFt)其中，I(t)为接收到的I信号，Q(t)为接收到的Q信号，fKF为射频频率。经过Dro反馈通道的处理后，发送到Dro处理模块的信号分别为
权利要求
1.一种针对零中频反馈不平衡的修正方法，其特征在于，包括 对零中频反馈信号进行采样，所述零中频反馈信号包括同相I信号和正交相Q信号；分别统计所述I信号和Q信号的直流泄露量，并依据所述直流泄露量分别对所述I信号和Q信号进行直流修正处理； 统计直流修正后的I信号和Q信号的幅度比，并依据所述幅度比分别对所述直流修正后的I信号和Q信号进行幅度修正处理； 统计幅度修正后的I信号和Q信号的相位差，并依据所述相位差分别对所述幅度修正后的I信号和Q信号进行相位修正处理； 对相位修正后的I信号和Q信号进行数字预失真系数更新处理，得到待发送的I信号和Q信号。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述分别统计所述I信号和Q信号的直流泄露量的步骤包括 计算预设时间段内采样的所有I信号的平均值dc_ri，将所述平均值dc_ri确定为I信号的直流泄露量； 计算所述预设时间段内采样的所有Q信号的平均值dc_rq，将所述平均值dc_rq确定为Q信号的直流泄露量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据所述直流泄露量分别对所述I信号和Q信号进行直流修正处理的步骤包括 分别将所述预设时间段内采样的每个I信号减去所述I信号的直流泄露量，得到每个直流修正后的I信号； 分别将所述预设时间段内采样的每个Q信号减去所述Q信号的直流泄露量，得到每个直流修正后的Q信号。
4.根据权利要求I或3所述的方法，其特征在于，所述统计直流修正后的I信号和Q信号的幅度比的步骤包括 计算所有直流修正后的I信号的总和amp_ri ； 计算所有直流修正后的Q信号的总和amp_rq ； 计算所述总和amp_ri和所述总和amp_rq的比值,或者所述总和amp_rq和所述总和amp_ri的比值，将所述比值确定为所述直流修正后的I信号和Q信号的幅度比。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述幅度比为所述总和amp_ri和所述总和amp_rq的比值时， 所述依据所述幅度比分别对所述直流修正后的I信号和Q信号进行幅度修正处理的步骤包括 分别将每个直流修正后的I信号确定为每个幅度修正后的I信号； 分别将每个直流修正后的Q信号与所述幅度比相乘，得到每个幅度修正后的Q信号。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述幅度比为所述总和amp_rq和所述总和amp_ri的比值时， 所述依据所述幅度比分别对所述直流修正后的I信号和Q信号进行幅度修正处理的步骤包括 分别将每个直流修正后的I信号与所述幅度比相乘，得到每个幅度修正后的I信号；分别将每个直流修正后的Q信号确定为每个幅度修正后的Q信号。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所有幅度修正后的I信号组成向量RI，所有幅度修正后的Q信号组成向量QI， 所述统计幅度修正后的I信号和Q信号的相位差的步骤包括 计算所述向量RI和所述向量QI的夹角； 计算所述夹角的反正弦值，将所述反正弦值确定为所述幅度修正后的I信号和Q信号的相位差。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述依据所述相位差分别对所述幅度修正后的I信号和Q信号进行相位修正处理的步骤包括 分别将每个幅度修正后的I信号确定为每个相位修正后的I信号； 分别将每个幅度修正后的I信号与所述相位差的正弦值相乘，得到第一数值，所述第一数值与所述幅度修正后的Q信号--对应； 分别将每个幅度修正后的Q信号减去与其对应的第一数值，得到第二数值； 分别将每个第二数值除以所述相位差的余弦值，得到每个相位修正后的Q信号。
9.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述数字预失真系数更新处理包括同步校准、预失真系数估算和预失真处理。
10.一种针对零中频反馈不平衡的修正系统，其特征在于，包括 采样模块，用于对零中频反馈信号进行采样，所述零中频反馈信号包括同相I信号和正交相Q信号； 直流修正模块，用于分别统计所述I信号和Q信号的直流泄露量，并依据所述直流泄露量分别对所述I信号和Q信号进行直流修正处理； 幅度修正模块，用于统计直流修正后的I信号和Q信号的幅度比，并依据所述幅度比分别对所述直流修正后的I信号和Q信号进行幅度修正处理； 相位修正模块，用于统计幅度修正后的I信号和Q信号的相位差，并依据所述相位差分别对所述幅度修正后的I信号和Q信号进行相位修正处理； 更新模块，用于对相位修正后的I信号和Q信号进行数字预失真系数更新处理，得到待发送的I信号和Q信号。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述直流修正模块包括 I信号直流泄露量计算单元，用于计算预设时间段内采样的所有I信号的平均值dc_ri，将所述平均值dc_ri确定为I信号的直流泄露量； Q信号直流泄露量计算单元，用于计算所述预设时间段内采样的所有Q信号的平均值dc_rq，将所述平均值dc_rq确定为Q信号的直流泄露量。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述直流修正模块还包括 I信号直流修正单元，用于分别将所述预设时间段内采样的每个I信号减去所述I信号的直流泄露量，得到每个直流修正后的I信号； Q信号直流修正单元，用于分别将所述预设时间段内采样的每个Q信号减去所述Q信号的直流泄露量，得到每个直流修正后的Q信号。
13.根据权利要求10或12所述的系统，其特征在于，所述幅度修正模块包括 I信号总和计算单元，用于计算所有直流修正后的I信号的总和amp_ri ；Q信号总和计算单元，用于计算所有直流修正后的Q信号的总和amp_rq ； 幅度比计算单元，用于计算所述总和amp_ri和所述总和amp_rq的比值,或者所述总和amp_rq和所述总和amp_ri的比值,将所述比值确定为所述直流修正后的I信号和Q信号的幅度比。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述幅度修正模块还包括 第一 I信号幅度修正单元，用于当所述幅度比为所述总和amp_ri和所述总和amp_rq的比值时，分别将每个直流修正后的I信号确定为每个幅度修正后的I信号； 第一 Q信号幅度修正单元，用于当所述幅度比为所述总和amp_ri和所述总和amp_rq的比值时，分别将每个直流修正后的Q信号与所述幅度比相乘，得到每个幅度修正后的Q信号。
15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述幅度修正模块还包括 第二 I信号幅度修正单元，用于当所述幅度比为所述总和amp_rq和所述总和amp_ri的比值时，分别将每个直流修正后的I信号与所述幅度比相乘，得到每个幅度修正后的I信号; 第二 Q信号幅度修正单元，用于当所述幅度比为所述总和amp_rq和所述总和amp_ri的比值时，分别将每个直流修正后的Q信号确定为每个幅度修正后的Q信号。
16.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所有幅度修正后的I信号组成向量RI，所有幅度修正后的Q信号组成向量QI， 所述相位修正模块包括 夹角计算单元，用于计算所述向量RI和所述向量QI的夹角； 相位差计算单元，用于计算所述夹角的反正弦值，将所述反正弦值确定为所述幅度修正后的I信号和Q信号的相位差。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述相位修正模块还包括 I信号相位修正单元，用于分别将每个幅度修正后的I信号确定为每个相位修正后的I信号; 相乘单元，用于分别将每个幅度修正后的I信号与所述相位差的正弦值相乘，得到第一数值，所述第一数值与所述幅度修正后的Q信号一一对应； 相加单元，用于分别将每个幅度修正后的Q信号减去与其对应的第一数值，得到第二数值； Q信号相位修正单元，用于分别将每个第二数值除以所述相位差的余弦值，得到每个相位修正后的Q信号。
18.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述更新模块包括 同步校准单元，用于对相位修正后的I信号和Q信号进行同步校准； 预失真系数估算单元，用于对同步校准后的I信号和Q信号进行预失真系数估算； 预失真处理单元，用于利用所述预失真系数对I信号和Q信号进行预失真处理。
全文摘要
本申请提供了一种针对零中频反馈不平衡的修正方法和系统，以解决现有修正方法效果不明显，得到的I/Q信号不准确的问题。所述方法包括对零中频反馈信号进行采样，零中频反馈信号包括I信号和Q信号；分别统计I信号和Q信号的直流泄露量，依据直流泄露量对I信号和Q信号进行直流修正处理；统计直流修正后的I信号和Q信号的幅度比，依据幅度比对直流修正后的I信号和Q信号进行幅度修正处理；统计幅度修正后的I信号和Q信号的相位差，依据相位差对幅度修正后的I信号和Q信号进行相位修正处理；对相位修正后的I信号和Q信号进行数字预失真系数更新处理，得到待发送的I信号和Q信号。本申请能够使得到的待发送的I信号和Q信号更加准确。
文档编号H04L25/49GK102882818SQ20121032865
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月6日 优先权日2012年9月6日
发明者熊军, 王策, 王杰丽, 杨柳, 肖鹏 申请人:大唐移动通信设备有限公司