专利名称：应用于通信系统接收机的i/q不平衡补偿控制方法
技术领域：
本发明涉及通讯技术领域，特别涉及无线通信技术领域，具体是指一种应用于通信系统接收机的I/Q不平衡补偿控制方法。
背景技术：
由于便于集成、低功耗和低成本的特点，零中频接收机在各种数字通信系统中被广泛采用。零中频接收机在模拟域采用正交混频，直接将射频信号变换到基带。然而，在采用正交混频的接收机中(无论是零中频还是超外差)，通常不可避免地存在着I/Q支路幅度和相位不平衡的问题，由此造成接收系统的性能恶化。此外，为了在有限的带宽内实现高速传输，高阶电平调制的正交频分复用(MQAM-0FDM)传输技术被广泛采用。对于这类系统，甚至轻微的I/Q支路幅度和相位不平衡就能严重恶化MQAM-0FDM系统的解调性能，并同时影响接收机的同步和信道估计质量。所以，研究对接收机I/Q支路不平衡进行有效补偿的方法，对于提高数字接收机的系统性能具有重要的意义。用于研究I/Q不平衡的信号模型如
图1所示。射频接收机的目的是将处于一定频段的射频信号变换到正交的基带信号。图中LPF代表低通滤波器，ADC代表模数转换器，其中所有处理单元均为一致的，而将幅度不平衡集中表示为g，相位不平衡为Θ (图中所示为Φ，含义相同)。且不失一般性，将幅度和相位不平衡均表达在Q路。若r(t)为射频信号，图1代表零中频接收机。若r(t)为中频信号，图1则代表超外差接收机。下面以零中频接收机为例进行分析。进入正交混频器前的射频信号表示为
权利要求
1.一种应用于通信系统接收机的I/Q不平衡状态补偿控制方法，接收机接收到的射频信号通过正交混频器和滤波器变换为基带信号，分别进入I支路和Q支路，所述的I/Q不平衡状态包括I支路和Q支路之间的相位不平衡因子e和幅度不平衡因子g，所述基带信号包括用户数据信号和导频信号，其特征在于，所述的方法包括以下步骤 (1)接收机从所述基带信号Hn)中分离用户数据信号和接收导频信号y(n)； (2)接收机根据与信号发送设备之间的约定参数生成本地导频信号x(n)； (3)计算所述接收导频信号和所述本地导频信号的I支路和Q支路的信号能量参数以及相关能量参数； (4)根据所述接收导频信号和所述本地导频信号的I支路和Q支路的信号能量参数以及相关能量参数计算相位不平衡因子估计值#; (5)根据所述接收导频信号和所述本地导频信号的I支路和Q支路的信号能量参数以及相关能量参数和所述的相位不平衡因子估计值I计算幅度不平衡因子估计值I; (6)根据所述的相位不平衡因子估计值#和幅度不平衡因子估计值f>对所述的接收导频信号y (n)进行I/Q不平衡补偿。
2.根据权利要求1所述的应用于通信系统接收机的I/Q不平衡补偿控制方法，其特征在于，所述的接收导频信号为y(n) =yi(n)+jyQ(n)，所述的本地导频信号为x(n)=xJrO+jxdn),所述的I支路和Q支路的信号能量参数以及相关能量参数包括1支路本地导频信号能量之和E_X1、Q支路本地导频信号能量之和E_Xq、I支路本地导频信号与Q支路本地导频信号相关能量之和E_XiXq、I支路本地导频信号与Q支路接收信号相关能量之和E_XiYq、I支路本地导频信号与I支路接收导频信号相关能量之和E_XiY1、Q支路本地导频信号与I支路接收导频信号相关能量之和E_XqYi以及Q支路本地导频信号与Q支路接收导频信号相关能量之和E_XqYq，所述的各信号能量参数及相关能量参数分别通过以下各公式确定
3.根据权利要求2所述的应用于通信系统接收机的I/Q不平衡补偿控制方法，其特征在于，所述的根据I支路和Q支路的信号能量参数以及相关能量参数计算相位不平衡因子估计值#,具体为 根据以下公式，计算相位不平衡因子估计值1:
4.根据权利要求3所述的应用于通信系统接收机的I/Q不平衡补偿控制方法，其特征在于，所述的根据I支路和Q支路的信号能量参数和所述的相位不平衡因子估计值I计算幅度不平衡因子估计值I，具体为 利用以下各式中的任意一项公式计算幅度不平衡因子估计值1:
5.根据权利要求4所述的应用于通信系统接收机的I/Q不平衡补偿控制方法，其特征在于，所述的根据相位不平衡因子估计值#和幅度不平衡因子估计值#，对接收信号r(n)进行I/Q不平衡补偿，具体为 根据以下公式，对接收信号r(n)进行I/Q不平衡补偿，
全文摘要
本发明涉及一种应用于通信系统接收机的I/Q不平衡补偿控制方法，属于无线通信技术领域。该方法利用导频信号来计算相位不平衡因子估计值和幅度不平衡因子估计值并根据计算结果进行补偿，从而使其获得的估计值和受统计样本数、信号的原始特性的影响很小，且噪声越低性能越好，随着噪声的降低到一定程度，利用本发明的方法能非常准确地估计出I/Q不平衡参数，进而进行补偿，以达到特定的技术要求，满足对于I/Q不平衡估计要求较高的各类设备的技术要求，且本发明的应用于通信系统接收机的I/Q不平衡补偿控制方法的应用方式简便，应用范围也较为广泛。
文档编号H04L27/38GK103036846SQ20121058134
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者罗斐琼, 张力 申请人:上海创远仪器技术股份有限公司