IQ信号校准方法及装置与流程

iq信号校准方法及装置
技术领域
1.本技术涉及通信技术领域，具体涉及一种iq信号校准方法及装置。


背景技术：

2.随着通信技术的迅速发展，人们对通信设备的通信性能要求越来越高。射频收发器是一种既能发送又能接收无线电信号的设备，常用于公民波段无线电、对讲机、无绳电话、可使用无线网络的手机和计算机等。
3.在射频收发器中可能会出现iq(in-phase quadrature，同相正交)不平衡的缺陷，产生上述问题的原因可能是射频收发器中的q(quadrature，正交)路信号和同相分量i(in-phase，同相)路信号的相位不是完全正交的，或者增益不是完全匹配的。上述缺陷可能会恶化误差向量幅度，进而会影响到射频收发器的性能。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本技术提供了一iq校准方法及装置以解决iq不平衡的问题。
5.第一方面，提供了一种iq校准装置，包括：
6.测试装置，提供第一控制字值和第二控制字值；
7.第一乘法器，根据所述第一控制字值调整q路输入信号的幅值并输出q路补偿信号；
8.第二乘法器，根据所述第二控制字值调整所述q路输入信号的幅值并生成中间信号；
9.加法器，根据i路输入信号和所述中间信号生成i路补偿信号，
10.其中，所述测试装置通过测试所述第一乘法器以得到使所述第一乘法器具备镜像抑制能力的第一控制字值，和/或通过测试所述第二乘法器以得到使所述第二乘法器具备镜像抑制能力的第二控制字值。
11.可选地，所述第二控制字值为0，所述第一控制字值由所述测试装置通过测试所述第一乘法器以得到；或者所述第一控制字值由所述测试装置通过测试所述第一乘法器以得到，所述第二控制字值由所述测试装置通过测试所述第二乘法器以得到。
12.可选地，所述测试装置包括：
13.训练模块，基于n个控制字值训练所述第一乘法器以得到多个第一类坐标，和/或基于n个控制字值训练所述第二乘法器以得到多个第二类坐标，其中，每个第一类坐标和第二类坐标中包括控制字值以及与其对应的镜像抑制比值，n≥3且n为整数；
14.运算模块，根据至少部分第一类坐标进行拟合运算得到函数关系并在函数关系中获取与自身最大镜像抑制比对应的所述第一乘法器的第一控制字值，和/或根据至少部分第二类坐标进行拟合运算得到函数关系并在函数关系中获取与自身最大镜像抑制比对应的所述第二乘法器的第二控制字值。
15.可选地，所述运算模块包括：
16.第一处理单元，根据所述多个第一类坐标非线性拟合得到第一函数，和/或根据所述多个第二类坐标非线性拟合得到第二函数；以及
17.第一计算单元，计算所述第一函数中镜像抑制比值为峰值时对应的控制字值并作为所述第一控制字值，和/或计算所述第二函数中镜像抑制比值为峰值时对应的控制字值并作为所述第二控制字值。
18.可选地，所述第一函数和/或所述第二函数为非线性函数。
19.可选地，所述运算模块包括：
20.第二处理单元，根据部分第一类坐标线性拟合得到第三函数，和/或根据部分第二类坐标线性拟合得到第四函数；
21.第二计算单元，在所述第三函数中基于其他第一类坐标中的一个第一参考坐标中的控制字值获取对应的第一参考镜像抑制比值，和/或在所述第四函数中基于其他第二类坐标中的一个第二参考坐标中的控制字值获取对应的第二参考镜像抑制比值；以及
22.第三计算单元，根据所述第一参考镜像抑制比值和所述第一参考坐标中的镜像抑制比值得到第一平均值，以在所述第三函数中获取镜像抑制比值为第一平均值时对应的控制字值并作为所述第一控制字值；和/或根据所述第二参考镜像抑制比值和所述第二参考坐标中的镜像抑制比值得到第二平均值，以在所述第四函数中获取镜像抑制比值为第二平均值时对应的控制字值并作为所述第二控制字值。
23.可选地，所述其他第一类坐标中包含的控制字值和所述部分第一类坐标中包含的控制字值分别位于所述第一控制字值的两侧，和/或所述其他第二类坐标中包含的控制字值和所述部分第二类坐标中包含的控制字值分别位于所述第二控制字值的两侧。
24.可选地，所述第三函数和/或第四函数为线性函数。
25.可选地，所述部分第一类坐标中包含的控制字值中包括所述第一控制字值，和/或所述部分第二类坐标中包含的控制字值中包括所述第二控制字值。
26.可选地，所述多个第一类坐标中包含位于所述第一控制字值两侧的控制字值，和/或所述多个第二类坐标中包含位于所述第二控制字值两侧的控制字值。
27.第二方面，提供了一种iq校准方法，包括：
28.提供第一控制字值和第二控制字值；
29.根据所述第一控制字值调整q路输入信号的幅值并输出q路补偿信号；
30.根据所述第二控制字值调整q路输入信号的幅值并输出中间信号；以及
31.根据i路输入信号和所述中间信号生成i路补偿信号，
32.其中，所述测试装置通过测试所述第一乘法器以得到使所述第一乘法器具备镜像抑制能力的第一控制字值，和/或通过测试所述第二乘法器以得到使所述第二乘法器具备镜像抑制能力的第二控制字值。
33.可选地，所述第二控制字值为0，所述第一控制字值由所述测试装置通过测试所述第一乘法器以得到；或者所述第一控制字值由所述测试装置通过测试所述第一乘法器以得到，所述第二控制字值由所述测试装置通过测试所述第二乘法器以得到。
34.可选地，通过测试所述第一乘法器以得到使所述第一乘法器具备镜像抑制能力的第一控制字值，和/或通过测试所述第二乘法器以得到使所述第二乘法器具备镜像抑制能
力的第二控制字值的步骤包括：
35.基于n个控制字值训练所述第一乘法器以得到多个第一类坐标，和/或基于n个控制字值训练所述第二乘法器以得到多个第二类坐标，其中，每个第一类坐标和第二类坐标中包括控制字值以及与其对应的镜像抑制比值，n≥3且n为整数；以及
36.根据至少部分第一类坐标进行拟合运算得到函数关系并在函数关系中获取与自身最大镜像抑制比对应的所述第一乘法器的第一控制字值，和/或根据至少部分第二类坐标进行拟合运算得到函数关系并在函数关系中获取与自身最大镜像抑制比对应的所述第二乘法器的第二控制字值。
37.可选地，根据至少部分第一类坐标进行拟合运算得到函数关系并在函数关系中获取与自身最大镜像抑制比对应的所述第一乘法器的第一控制字值，和/或根据至少部分第二类坐标进行拟合运算得到函数关系并在函数关系中获取与自身最大镜像抑制比对应的所述第二乘法器的第二控制字值的步骤包括：
38.根据所述多个第一类坐标非线性拟合得到第一函数，和/或根据所述多个第二类坐标非线性拟合得到第二函数；以及
39.计算所述第一函数中镜像抑制比值为峰值时对应的控制字值并作为所述第一控制字值，和/或计算所述第二函数中镜像抑制比值为峰值时对应的控制字值并作为所述第二控制字值。
40.可选地，所述第一函数和/或所述第二函数为非线性函数。
41.可选地，根据至少部分第一类坐标进行拟合运算得到函数关系并在函数关系中获取与自身最大镜像抑制比对应的所述第一乘法器的第一控制字值，和/或根据至少部分第二类坐标进行拟合运算得到函数关系并在函数关系中获取与自身最大镜像抑制比对应的所述第二乘法器的第二控制字值的步骤包括：
42.根据部分第一类坐标线性拟合得到第三函数，和/或根据部分第二类坐标线性拟合得到第四函数；
43.在所述第三函数中基于其他第一类坐标中的一个第一参考坐标中的控制字值获取对应的第一参考镜像抑制比值，和/或在所述第四函数中基于其他第二类坐标中的一个第二参考坐标中的控制字值获取对应的第二参考镜像抑制比值；以及
44.根据所述第一参考镜像抑制比值和所述第一参考坐标中的镜像抑制比值得到第一平均值，以在所述第三函数中获取镜像抑制比值为第一平均值时对应的控制字值并作为所述第一控制字值；和/或根据所述第二参考镜像抑制比值和所述第二参考坐标中的镜像抑制比值得到第二平均值，以在所述第四函数中获取镜像抑制比值为第二平均值时对应的控制字值并作为所述第二控制字值。
45.可选地，所述其他第一类坐标中包含的控制字值和所述部分第一类坐标中包含的控制字值分别位于所述第一控制字值的两侧，和/或所述其他第二类坐标中包含的控制字值和所述部分第二类坐标中包含的控制字值分别位于所述第二控制字值的两侧。
46.可选地，所述第三函数和/或第四函数为线性函数。
47.可选地，所述部分第一类坐标中包含的控制字值中包括所述第一控制字值，和/或所述部分第二类坐标中包含的控制字值中包括所述第二控制字值。
48.可选地，所述多个第一类坐标中包含位于所述第一控制字值两侧的控制字值，和/
或所述多个第二类坐标中包含位于所述第二控制字值两侧的控制字值。
49.本技术提供的iq校准方法及装置，其通过测试装置调整第一控制字值和/或第二控制字值，进而实现对iq相位和/或幅值不平衡的校准。本技术通过调校第一乘法器和/或第二乘法器的控制字值以使得对应乘法器具备设定的镜像抑制能力，进而基于上述iq校准装置补偿i路信号和q路信号以解决iq不平衡的问题。
50.应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
51.图1示出根据本技术第一实施例提供的iq校准装置的结构示意图；
52.图2示出根据本技术第一实施例提供的iq校准装置中一种测试装置的结构示意图；
53.图3示出图2中的测试装置中运算模块的工作示意图；
54.图4示出根据本技术第一实施例提供的iq校准装置中另一种测试装置的结构示意图；
55.图5示出图4中的测试装置中运算模块的工作示意图；
56.图6示出根据本技术第二实施例提供的iq校准方法的流程示意图；
57.图7示出根据本技术第二实施例提供的iq校准方法中步骤s110的流程示意图；
58.图8示出图7中步骤s112的一种流程示意图；
59.图9示出图7中步骤s112的另一种流程示意图。
具体实施方式
60.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施例。但是，本技术可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。
61.图1示出根据本技术第一实施例提供的iq校准装置的结构示意图。
62.参见图1，iq校准装置100包括第一乘法器110、第二乘法器120、加法器130、以及测试装置140。
63.第一乘法器110接收q路输入信号q和第一控制字值c1，并根据q路输入信号q和第一控制字值c1生成幅值调整后的q路补偿信号qout。第二乘法器120接收q路输入信号q和第二控制字值c2，并根据q路输入信号q和第二控制字值c2生成幅值调整后的中间信号。加法器130接收i路输入信号i，以及与第二乘法器120连接接收中间信号，并用于根据i路输入信号i和中间信号生成i路补偿信号iout。其中上述校准装置可以q路输入信号q与i路输入信号i之间幅值和/或相位之间存在误差。测试装置140用于提供第一控制字值c1和第二控制字值c2，其中测试装置140例如通过测试第一乘法器110以得到使第一乘法器110具备镜像抑制能力的第一控制字值c1，和/或通过测试第二乘法器120以得到使第二乘法器具备镜像抑制能力的第二控制字值c2。其中，第一乘法器110和第二乘法器120例如皆为数字乘法器。q路输入信号q进入第一乘法器110与第一控制字相乘以调整自身的幅值。q路输入信号q进
入第二乘法器120处理得到的中间信号与i路输入信号i通过加法器130以输出i路补偿信号iout。
64.在其他实施例中，例如通过测试装置140向第一乘法器提供使其具备较高镜像抑制能力的第一控制字值c1，以及向第二乘法器提供为0的第二控制字值c2，进而通过调整q路输入信号q的幅值以补偿iq幅值不平衡。在其他实施例中，例如通过测试装置140向第一乘法器提供使其具备较高镜像抑制能力的第一控制字值c1，以及向第二乘法器提供使其具备较高镜像抑制能力的第二控制字值c2，进而通过调整q路输入信号q的幅值以补偿iq幅值、相位不平衡。其中，iq校准可以在芯片的量产测试(ate)或产品出厂测试中，通过应用本案提出的两种方法之一完成。
65.进一步地，测试装置140包括训练模块141和运算模块142。训练模块141基于在量产测试或出厂测试时测量n个控制字值对应的镜像抑制比来训练第一乘法器110以得到多个第一类坐标，和/或基于n个控制字值训练第二乘法器120以得到多个第二类坐标，其中，每个第一类坐标和第二类坐标中包括控制字值以及与其对应的镜像抑制比值，镜像抑制比(irr，image rejection ratio)指有效信号功率与信号镜像功率的比值。n≥3且n为整数。运算模块142根据至少部分第一类坐标进行拟合运算得到函数关系并在函数关系中获取与自身最大镜像抑制比对应的第一乘法器110的第一控制字值c1，和/或根据至少部分第二类坐标进行拟合运算得到函数关系并在函数关系中获取与自身最大镜像抑制比对应的第二乘法器120的第二控制字值c2。
66.图2示出根据本技术第一实施例提供的iq校准装置中一种测试装置的结构示意图。图3示出图2中的测试装置中运算模块的工作示意图。
67.参见图2，测试装置140中的运算模块142包括第一处理单元1421和第一计算单元1422。第一处理单元1421根据多个第一类坐标非线性拟合得到第一函数，和/或根据多个第二类坐标非线性拟合得到第二函数。第一计算单元1422计算第一函数中镜像抑制比值为峰值时对应的控制字值并作为第一控制字值c1，和/或计算第二函数中镜像抑制比值为峰值时对应的控制字值并作为第二控制字值c2。
68.参见图3，例如为获取第一乘法器110的第一控制字值c1的示意图，其中波形l1包含第一乘法器110中不同控制字值c与镜像抑制比值irr之间的关系。第一处理单元1421处理得到的波形l2为基于n个控制字值测试得到的n个第一类坐标拟合得到的第一函数所对应的曲线，其中，第一函数为非线性函数，波形l2例如为抛物线。进一步地，第一函数例如为irr＝a
×
c2+b
×
c+d，其中a、b、d为第一处理单元1421基于第一类坐标拟合得到。第一计算单元1422计算irr为峰指时对应的控制字值c并作为第一控制字值c1，其中，第一控制字值需要说明的是获取第二乘法器120的第一控制值c2同样可以采用上述方式，此处不再赘述。
69.在其他实施例中，多个第一类坐标中包含位于第一控制字值c1两侧的控制字值，和/或多个第二类坐标中包含位于第二控制字值c2两侧的控制字值。
70.图4示出根据本技术第一实施例提供的iq校准装置中另一种测试装置的结构示意图。图5示出图4中的测试装置中运算模块的工作示意图。
71.参见图4，测试装置240包括训练模块141和运算模块242。运算模块242包括第二处
理单元2421、第二计算单元2422、第三计算单元2423。第二处理单元2421根据部分第一类坐标线性拟合得到第三函数，和/或根据部分第二类坐标线性拟合得到第四函数。第二计算单元2422在第三函数中基于其他第一类坐标中的一个第一参考坐标中的控制字值获取对应的第一参考镜像抑制比值，和/或在第四函数中基于其他第二类坐标中的一个第二参考坐标中的控制字值获取对应的第二参考镜像抑制比值。第三计算单元2423根据第一参考镜像抑制比值和第一参考坐标中的镜像抑制比值得到第一平均值，以在第三函数中获取镜像抑制比值为第一平均值时对应的控制字值并作为第一控制字值c1；和/或根据第二参考镜像抑制比值和第二参考坐标中的镜像抑制比值得到第二平均值，以在第四函数中获取镜像抑制比值为第二平均值时对应的控制字值并作为第二控制字值c2。
72.进一步地，其他第一类坐标中包含的控制字值和所述部分第一类坐标中包含的控制字值分别位于所述第一控制字值的两侧，和/或所述其他第二类坐标中包含的控制字值和所述部分第二类坐标中包含的控制字值分别位于所述第二控制字值的两侧。
73.更进一步地，第三函数和/或第四函数为线性函数。
74.更进一步地，上述部分第一类坐标中包含的控制字值中可以包括第一控制字值c1，和/或上述部分第二类坐标中包含的控制字值中可以包括第二控制字值c2。
75.参见图5，例如为获取第二乘法器120的第二控制字值c2的示意图，其中波形l3包含第二乘法器110中不同控制字值c与镜像抑制比值irr之间的关系。第二处理单元1421处理得到的波形l4为基于n个控制字值测试得到的n个第二类坐标拟合得到的第四函数所对应的曲线，其中，第第函数为非线性函数，波形l4例如为直线。具体地，训练模块141例如测量得到3个第二类坐标(坐标a1、坐标a2、坐标a3)。接着第二处理单元2421例如采用部分第二类坐标(坐标a2、坐标a3)拟合得到第四函数。接着第二计算单元2422基于其他第二类坐标(坐标a1)中的一个第二参考坐标(坐标a1)的控制字值在第四函数中获取对应的第二参考镜像抑制比值(即为坐标b中的镜像抑制比值)。接着第三计算单元2423根据第二参考镜像抑制比值和第二参考坐标中的镜像抑制比值得到第二平均值(即为坐标c中的镜像抑制比值)，进而在第四函数中获取镜像抑制比值为第二平均值时对应的控制字值(即为坐标d中的控制字值)并作为第二控制字值c2。需要说明的是获取第一乘法器110的第一控制值c1同样可以采用上述方式，此处不再赘述。
76.图6示出根据本技术第二实施例提供的iq校准方法的流程示意图。图7示出根据本技术第二实施例提供的iq校准方法中步骤s110的流程示意图。图8示出图7中步骤s112的一种流程示意图。图9示出图7中步骤s112的另一种流程示意图。
77.参见图6，iq校准方法例如包括如下步骤：
78.步骤s110：测试装置提供第一控制字值和第二控制字值。进一步地，测试装置例如通过测试第一乘法器以得到使第一乘法器具备镜像抑制能力的第一控制字值，和/或通过测试第二乘法器以得到使第二乘法器具备镜像抑制能力的第二控制字值。参见图7，步骤s110包括如下步骤：
79.步骤s111：基于n个控制字值训练:第一乘法器以得到多个第一类坐标，和/或基于n个控制字值训练第二乘法器以得到多个第二类坐标，其中，每个第一类坐标和第二类坐标中包括控制字值以及与其对应的镜像抑制比值，n≥3且n为整数。
80.步骤s112：根据至少部分第一类坐标进行拟合运算得到函数关系并在函数关系中
获取与自身最大镜像抑制比对应的所述第一乘法器的第一控制字值，和/或根据至少部分第二类坐标进行拟合运算得到函数关系并在函数关系中获取与自身最大镜像抑制比对应的所述第二乘法器的第二控制字值。
81.进一步地，参见图8，步骤s112包括如下步骤：
82.步骤s1121：根据多个第一类坐标非线性拟合得到第一函数，和/或根据多个第二类坐标非线性拟合得到第二函数。
83.步骤s1122：计算第一函数中镜像抑制比值为峰值时对应的控制字值并作为第一控制字值，和/或计算第二函数中镜像抑制比值为峰值时对应的控制字值并作为第二控制字值。进一步地，第一函数和/或第二函数为非线性函数。进一步地，多个第一类坐标中包含位于第一控制字值两侧的控制字值，和/或多个第二类坐标中包含位于第二控制字值两侧的控制字值。
84.在其他实施例中，参见图9，步骤s112包括如下步骤：
85.步骤s2121：根据部分第一类坐标线性拟合得到第三函数，和/或根据部分第二类坐标线性拟合得到第四函数。
86.步骤s2122：在:第三函数中基于其他第一类坐标中的一个第一参考坐标中的控制字值获取对应的第一参考镜像抑制比值，和/或在第四函数中基于其他第二类坐标中的一个第二参考坐标中的控制字值获取对应的第二参考镜像抑制比值。
87.步骤s2123：根据:第一参考镜像抑制比值和第一参考坐标中的镜像抑制比值得到第一平均值，以在第三函数中获取镜像抑制比值为第一平均值时对应的控制字值并作为第一控制字值；和/或根据第二参考镜像抑制比值和第二参考坐标中的镜像抑制比值得到第二平均值，以在第四函数中获取镜像抑制比值为第二平均值时对应的控制字值并作为第二控制字值。进一步地，其他第一类坐标中包含的控制字值和部分第一类坐标中包含的控制字值分别位于第一控制字值的两侧，和/或其他第二类坐标中包含的控制字值和部分第二类坐标中包含的控制字值分别位于第二控制字值的两侧。进一步地，第三函数和/或第四函数为线性函数。进一步地，部分第一类坐标中包含的控制字值中包括第一控制字值，和/或部分第二类坐标中包含的控制字值中包括第二控制字值。
88.接着步骤s120：第一乘法器根据第一控制字值调整q路输入信号的幅值并输出q路补偿信号。
89.步骤s130：第二乘法器根据:第二控制字值调整q路输入信号的幅值并输出中间信号。
90.步骤s140：加法器根据i路输入信号和中间信号生成i路补偿信号。
91.在其他实施例中，例如通过测试装置140向第一乘法器提供使其具备较高镜像抑制能力的第一控制字值c1，以及向第二乘法器提供为0的第二控制字值c2，进而通过调整q路输入信号q的幅值以补偿iq幅值不平衡。在其他实施例中，例如通过测试装置140向第一乘法器提供使其具备较高镜像抑制能力的第一控制字值c1，以及向第二乘法器提供使其具备较高镜像抑制能力的第二控制字值c2，进而通过调整q路输入信号q的幅值以补偿iq幅值、相位不平衡。
92.需要说明的是，本文中的数值均仅用于示例性的说明，在本技术的其它实施例中，也可以采样其它的数值来实现本方案，具体应根据实际情况进行合理设置，本技术对此不
作限定。
93.最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本技术所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围之中。
94.还应理解，本文采用的术语和表述方式只是用于描述，本说明书的一个或多个实施例并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。