号到数字信号的转换，通过混频 器实现数字信号的正交变换，校正滤波器系数计算模块根据输入的实时I/Q信号完成滤波 器系数的生成，FIR复系数滤波器校正模块对输入的失配I/Q信号进行校正。DUC模块完成数 字信号的上变频，D/A模块完成数字部分与DA忍片的接口时序操作。
[004引图3是窄带信号I/Q校正的示意图。
[0049] 图4是宽带信号I/Q校正的示意图。
【具体实施方式】
[0050] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。
[0051 ]在本方法实施时，通过禪合射频调制输出，下变频到基带，在数字域忍片FPGA中实 现自适应校正。
[0052]假设系统输入一单频信号f(t)=Acos(2时。t+0)，f。为输入信号频率，目为初相。经 过混频处理后，在输出端得到I/Q两路信号分别为：
[005引其中，Ai、Aq分别为I、Q两路信号的振幅，f为输出频率，錢为相位误差，di、d2分别为 I、Q两路的直流分量。在满足下列条件：
[0059] 其中，Μ为整数，N为样本点数，fs为采样率。当W上Ξ公式满足时，求出直流偏置山、 cb:
[0060]
[0061]
[0062] 将直流偏置从I、Q两路信号中去掉，设去掉直流偏置后的两路信号分别为Ii(n)，化 (η)，则分别为：
[0063] Ii(n) = I(n)-di
[0064] Qi(n) =Q(n)-d2
[0065] 由Ii(n)，Qi(n)的表达式，可W分别求出Ai、Aq:
[0068]由此，可W求得幅度不一致λ及相位不一致性矿
[0071]首先假设I/Q误差在整个频段上为一常量。设经过混频变换后，I/Q两路信号分别 为：
[0074] 上面两式中，λ为增益误差，φ为相位误差。对于直流分量di、d2,可W直接从I、Q两 路信号中减去。而对于增益误差λ，相位误差取，可W由正交化方法得到：
[0075]
[0076] 式中，按心说泌餐，5'心….旋％》，Ρ= 1/( 1+λ)。经过校正后，12、化两路信号相互正交 且幅度相等，同时直流偏置的影响也消除了。下图3表示此校正过程。
[0077] 在宽带信号中，I/Q误差在整个频段范围内不能视为一个常量，而是频率的一个函 数。根据前面推证的单频点信号，分别对混频系统输入m个测试信号，可W得到Ci、Si、Pi，i = 1，2，…m。此时可W构建一个滤波器组：
[0080]
[0081] 上述Ξ式所示的Ξ个滤波器组成校正滤波器组。经过混频输出的I/Q信号，先减去 直流偏置，再经过滤波器组滤波，在输出端得到经过校正的I /Q信号。
【主权项】
1. 一种新型宽带接收机IQ通道失配的数字校正方法，其特征在于:ADC忍片完成射频信 号到数字信号的转换，之后通过混频器实现数字信号的正交变换得到I/Q信号，校正滤波器 系数计算模块根据输入的实时I/Q信号完成滤波器系数的生成并将系数发送给FIR复系数 滤波器校正模块W完成校正功能，同时FIR复系数滤波器校正模块对输入的失配I/Q信号进 行校正，DUC模块完成校正后的信号的上变频，最后D/A模块完成上变频后的数字信号与DA 忍片的接口时序操作。2. 根据权利要求1所述的一种新型宽带接收机IQ通道失配的数字校正方法，其特征在 于:所述的通过混频器实现数字信号的正交变换，得到两路I/Q信号，分别为： I (n) =Aicos (23Tfn+0)+di 9(巧）? '。為&虹;;巧巧T資…與） 其中，Ai、Ag分别为I、Q两路信号的振幅，f为输出频率，P为相位误差，di、d2分别为I、Q两 路的直流分量。3. 根据权利要求2所述的一种新型宽带接收机IQ通道失配的数字校正方法，其特征在 于:所述的校正滤波器系数计算模块根据输入的实时I/Q信号完成滤波器系数的生成，具体 过程如下： 在满足下列条件时：其中，M为整数，N为样本点数，fS为采样率，fC为输入信号频率；当^上立公式满足时，求 出直流偏置山、Cb:将直流偏置从I、Q两路信号中去掉，设去掉直流偏置后的两路信号分别为Ii(n)，化(n)， 则分别为： Ii(n) = I(n)-di Qi(n) =Q(n)-d2 由Ii(n)，Qi(n)的表达式，分别求出Ai、Aq:由此，求得增益误差A及相位误差巧：4.根据权利要求3所述的一种新型宽带接收机IQ通道失配的数字校正方法，其特征在 于:所述的FIR复系数滤波器校正模块对输入的失配I/Q信号进行校正，具体包括两种情况； (1 )、对于窄带信号，首先假设I/Q误差在整个频段上为一常量，设经过混频变换后，I/Q 两路信号分别为： I (D)=Acos (2 灶n+目）+山上面两式中，A为增益误差，为相位误差，对于直流分量di、d2,可W直接从I、Q两路信 号中减去;而对于增益误差A，相位误差祭，可W由正交化方法得到：式中，C ==== m蹲S，5^'…'挺從攀，P=l/(1+A);经过校正后，12、化两路信号相互正交且幅 度相等，同时消除了直流偏置的影响； (2)、对于宽带信号，I/Q误差在整个频段范围内不能视为一个常量，而是频率的一个函 数;根据前面推证的单频点信号，分别对混频系统输入m个测试信号，可W得到Ci、Si、Pi，i = 1，2，…m;此时可W构建一个滤波器组：上述=式所示的=个滤波器组成校正滤波器组，经过混频输出的I/Q信号，先减去直流 偏置，再经过滤波器组滤波，在输出端得到经过校正的I/Q信号。
【专利摘要】本发明提供一种新型宽带接收机IQ通道失配的数字校正方法，是一种充分利用IQ数字信号的幅频特性，以窄带信号的校正为基础，并在此基础上提出IQ通道失配的数字校正方法。零中频调制存在的正交误差，产生的残留镜像和载漏信号会产生带内干扰，使调制信号信噪比降低，星座点发散。本发明提出的校正IQ非理想特性易于实现的闭环方法，给出了基本方法和具体的操作。该方法具有算法简单，占用硬件资源少，可移植性强，后期维护简便等优点。利用该方法，可以降低信号在频谱上的镜像和载漏的功率，整个工作带宽内的幅相误差得到了有效的校正，增大无线通信设备的动态范围，满足宽带无线通信系统的要求，提高了调制信号的信噪比。
【IPC分类】H04L25/06, H04L27/38
【公开号】CN105656834
【申请号】
【发明人】金剑, 欧文军, 江鹏, 刘永飘
【申请人】武汉虹信通信技术有限责任公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月21日