具有绝对延迟量和方向估计的信号延迟估计器制造技术

本发明专利技术涉及具有绝对延迟量和方向估计的信号延迟估计器。一种信号延迟估计器包括用于延迟第一信号以获得延迟的第一信号的可调整延迟元件、用于估计延迟的第一信号与相对于第一信号是类似且延迟的第二信号之间的延迟量的延迟量估计器、以及用于确定是延迟的第一信号领先第二信号还是相反并且用于生成对应的二进制信号的领先信号确定器。选择性反相器被提供以依赖于二进制信号来选择性地使延迟量反相。信号延迟估计器还包括用于基于选择性反相器的输出来控制延迟的至可调整延迟元件的反馈元件。另一个示例性信号延迟估计器包括具有可调整延迟元件以及分别用于绝对延迟量和延迟方向的单独的第一和第二处理路径的闭环控制回路。

【技术实现步骤摘要】
具有绝对延迟量和方向估计的信号延迟估计器及方法
本公开涉及信号延迟估计器。此外，本公开涉及用于估计第一信号与类似的第二信号之间的延迟的方法。此外，本公开可以涉及移动通信设备。此外，本公开可以涉及信号延迟跟踪回路。
技术介绍
在许多信号处理应用中，通常存在对估计由电路引入的延迟量的需要。取现代无线发射器作为许多可能的示例（例如，移动电话中的无线发射器、或在具有内置式收发器的计算机中）之一，发射器的延迟（即，输入和输出之间）的知识可以是被应用于在闭环配置中做出许多类型的测量中的任何一个的技术的组成部分。能够通过诸如（不具有限制性）：发射器功率测量、发射器增益测量、发射器相位测量、发射器IQ失配（即，同相与正交信号对的幅度和/或相位之间的失配）、以及发射器自适应预失真等之类的此类配置来进行不同类型的测量。在闭环配置中，反馈信号通常是基带发射信号的延迟但准确的（或至少高度类似的）副本。该延迟将随过程、发射器设置、温度等而变化。如果不被补偿的话，回环延迟会使闭环测量严重降级。
技术实现思路
本公开的实施例提供包括可调整延迟元件、延迟量估计器、领先（leading）信号确定器、选择性反相器（inverter）、和反馈元件的信号延迟估计器。可调整延迟元件被配置成延迟第一信号以获得延迟的第一信号。延迟量估计器被配置成估计延迟的第一信号与第二信号之间的延迟量。第二信号与第一信号相类似并且相对于第一信号是延迟的。领先信号确定器被配置成确定是延迟的第一信号领先第二信号还是相反并且生成对应的二进制信号。选择性反相器被配置成依赖于二进制信号来选择性地使延迟量反相。至可调整延迟元件的反馈元件被配置成基于选择性反相器的输出来控制延迟。根据进一步的实施例，信号延迟估计器包括闭环控制回路。闭环控制回路包括作为控制元件的可调整延迟元件以及分别用于绝对延迟量和延迟方向的单独的第一和第二处理路径。延迟方向指示是第一信号的延迟版本领先第二信号，还是相反。第二信号相对于第一信号是类似且延迟的。用于延迟方向的第二处理路径包括被配置成如果第二信号的斜率是正的则对延迟的第一信号与第二信号之间的误差信号进行积分的斜率选择性误差信号积分器。此外，第二处理路径即用于延迟方向的处理路径包括被配置成评估由斜率选择性误差信号积分器所提供的积分结果是否大于阈值并且依赖于该评估的结果将二进制信号设成第一值或第二值的积分结果评估器。此外，本公开涉及包括天线端口、RF前端和数字基带处理器的移动通信设备。如以上所描述的，移动通信设备还包括信号延迟估计器。将移动通信设备的RF前端耦合到移动通信设备的天线端口和数字基带处理器。进一步的实施例提供用于估计第一信号与类似的第二信号之间的延迟的方法。该方法包括使第一信号延迟可调整延迟以获得延迟的第一信号并且估计该延迟的第一信号与第二信号之间的延迟量。该方法还包括确定是延迟的第一信号领先第二信号还是相反，并且基于此来生成对应的二进制信号。依赖于该二进制信号选择性地使延迟量反相以获得条件反相延迟量。基于该条件反相延迟量来调整被用于延迟第一信号的可调整延迟。根据进一步的实施例，用于估计第一信号与第二信号之间的延迟的方法包括使第一信号延迟可调整延迟以获得延迟的第一信号以及确定该延迟的第一信号与第二信号之间的误差信号。如果第一信号和第二信号之一的斜率是正的则对该误差信号进行积分。该方法进一步包括评估积分结果是否大于阈值以及依赖于该评估的结果将二进制信号设成第一值或第二值。附图说明在下文中将使用附图来描述本公开，其中：图1示出具有收发器的通信系统和移动通信设备的示意性框图，所述收发器具有改进的推挽式放大器；图2示出作为系统概观的无线通信设备的发射器的示意性框图；图3示出具有延迟跟踪回路的IQ发射器/接收器系统的示意性框图；图4示出具有延迟跟踪回路的极坐标（polar）发射器/接收器系统的示意性框图；图5示出信号延迟估计器的示意性框图；图6示出具有不同配置的信号延迟估计器的示意性框图；图7示意性地示出当延迟的第一信号领先第二信号时由示例性信号延迟估计器所处理的各种信号的波形；图8示意性地示出当第二信号领先第一信号时由示例性信号延迟估计器所处理的各种信号的波形；图9示出用于其中PM作为输入的笛卡尔系统的各种信号的仿真示例；图10示出用于极坐标系统的各种信号的仿真示例；图11示出用于估计信号延迟的方法的示意性流程图；以及图12示出用于估计信号延迟的另一种方法的示意性流程图。具体实施方式随后将参考附图来讨论本文所公开的教导的不同实施例。以下提供同一或类似的附图标记给具有同一或类似功能的对象，以使得不同的实施例内的由同一附图标记所指代的对象是可互换的并且其描述是互相可应用的。图1以示意性方式图示经由空中接口的下行链路端口14a和上行链路端口14b被连接的基站10和移动通信设备12。移动通信设备12包括收发器16，其放大视图被示意性地示出。收发器16被连接到天线18并且包括模拟前端和基带处理器20。模拟前端包括信号分配器（divider）元件22（例如，循环器或双工器）、发射器28a、和接收器28b。在信号分配器元件22和基带处理器20之间布置发射器28a和接收器28b。经由差分接口26a将发射器28a连接到分配器元件22。发射器28a包括差分放大器30a以及被布置于放大器30a和基带处理器20之间的混频器布置32a。发射器28a的放大器30a放大由混频器布置32a所提供的信号并且将其经由差分接口26a馈给到分配器元件22。经由另一个差分接口26b将接收器28b连接到分配器元件22。接收器28b包括差分放大器30b以及被布置于放大器30b和基带处理器20之间的混频器布置32b。接收器28b的放大器30b可以是低噪声放大器（LNA）并且被配置成放大由天线18所接收的并且经由信号分配器元件22和差分接口26b被转发到放大器30b的输入的信号。将由放大器30b所输出的放大信号馈给到混频器布置32b以供下混频以及由基带处理器20的后续处理。发射器28a通常使由基带处理器20所提供的信号失真或以其他方式修改其。由发射器28a引入的失真和/或其他修改通常随操作和环境条件而变化。为了能够将经由天线被辐射的信号的信号特性维持在期望范围内，可能必须调整诸如放大器30a的偏置条件或供应电压之类的发射器28a的一个或多个操作参数。这继而可以要求对由发射器28a输出的信号和由基带处理器20输出的信号进行比较，以使得能够评定由发射器28a引入的失真量和/或修改量。另外，由于发射器28a通常还引入变化的延迟，所以需要知道或估计该延迟以供有意义地比较这两个信号。这是可以使用信号延迟估计器的情况。然而，信号延迟估计器还可以被用于诸如音频信号处理、回声抑制、雷达应用、声纳应用等之类的其他应用中。图2示出发射器的示意性框图。发射器可以是收发器的一部分。图2中未示出接收器部分，而是仅通过缩写RX来指示接收器部分将被连接的地方。在如图2中所示出的系统中，要将由基带调制器或基带处理器20所输出的前向发射信号与在双工器22和天线18之间抽取（tap）的反馈信号相比较。在具有改善系统的线性/效率/质量的目标的情况下，能够为了测量发射系统的质量来完成该比较，从而构建发射器系统模型（信道模型）和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号延迟估计器，包括：用于延迟第一信号以获得延迟的第一信号的可调整延迟元件；被配置成估计所述延迟的第一信号与相对于所述第一信号是类似且延迟的第二信号之间的延迟量的延迟量估计器；被配置成确定是所述延迟的第一信号领先所述第二信号还是相反并且基于此来生成对应的二进制信号的领先信号确定器；被配置成基于所述二进制信号来选择性地使所述延迟量反相的选择性反相器；以及被配置成基于所述选择性反相器的输出来对所述可调整延迟元件的延迟进行控制的至所述可调整延迟元件的反馈元件。

【技术特征摘要】
2012.12.27 US 13/7279081.一种收发器中的信号延迟估计器，包括：用于延迟第一信号以获得延迟的第一信号的可调整延迟元件，其中所述第一信号是由所述收发器的基带处理器输出的前向发射信号；被配置成估计所述延迟的第一信号与相对于所述第一信号是类似且延迟的第二信号之间的延迟量的延迟量估计器，其中所述第二信号是在所述收发器的双工器与连接到所述收发器的天线之间抽取的反馈信号；被配置成确定是所述延迟的第一信号领先所述第二信号还是相反并且基于此来生成对应的二进制信号的领先信号确定器；被配置成基于所述二进制信号来选择性地使所述延迟量反相的选择性反相器；以及被配置成基于所述选择性反相器的输出来对所述可调整延迟元件的延迟进行控制的至所述可调整延迟元件的反馈元件。2.如权利要求1所述的信号延迟估计器，其中所述领先信号确定器包括：被配置成接收与所述延迟的第一信号与所述第二信号之间的延迟对应的误差信号的第一输入；被配置成接收所述第二信号的第二输入；被配置成检测所述第一信号和所述第二信号之一是否具有大于零的斜率并且如果所述斜率大于零则将所述误差信号作为斜率检测器输出信号输出并且否则输出零信号的斜率检测器；被配置成对所述斜率检测器输出信号进行积分的误差积分器；以及被配置成如果积分结果是正的则将对应的二进制信号设为第一值并且如果所述积分结果是负的则将其设为不同的第二值的积分结果评估器。3.如权利要求2所述的信号延迟估计器，其中所述误差积分器被配置成在一定时间间隔上对所述斜率检测器输出信号进行积分。4.如权利要求3所述的信号延迟估计器，其中所述时间间隔是可变的，并且其中信号延迟估计器进一步包括被配置成如果所述第一信号的带宽大于阈值则设置相对较短的时间间隔并且如果所述第一信号的带宽小于所述阈值则设置相对较长的时间间隔的时间间隔调整器。5.如权利要求2所述的信号延迟估计器，其中所述误差信号和所述斜率检测器输出信号中的至少一个是时间离散信号，并且其中所述误差积分器被配置成在多个样本上对所述斜率检测器输出信号求和。6.如权利要求1所述的信号延迟估计器，其中所述领先信号确定器包括：被配置成接收与所述延迟的第一信号与所述第二信号之间的延迟对应的误差信号的第一输入；被配置成接收所述第二信号的第二输入；被配置成检测所述第一信号和所述第二信号之一是否具有小于零的斜率并且如果所述斜率小于零则将所述误差信号作为斜率检测器输出信号输出并且否则输出零信号的斜率检测器；被配置成对所述斜率检测器输出信号进行积分的误差积分器；以及被配置成如果积分结果是正的则将对应的二进制信号设为第一值并且如果所述积分结果是负的则将其设为不同的第二值的积分结果评估器。7.如权利要求1所述的信号延迟估计器，其中所述延迟量估计器包括：被配置成确定与所述延迟的第一信号与所述第二信号之间的延迟对应的误差信号的误差信号确定器；以及被配置成在绝对值积分时间间隔上对所述误差信号的绝对值进行积分的绝对值误差积分器，其中所述绝对值误差积分器输出所述延迟量。8.如权利要求7所述的信号延迟估计器，其中所述延迟量估计器的误差信号确定器包括被配置成向所述领先信号确定器提供所述误差信号的输出。9.如权利要求1所述的信号延迟估计器，其中所述选择性反相器包括用于延迟量的非反相路径、用于延迟量的反相路径、以及以非反相路径和反相路径作为输入的多工器，其中所述多工器被配置成根据由所述领先信号确定器所提供的二进制信号来选择非反相路径和反相路径之一作为有效输入。10.如权利要求1所述的信号延迟估计器，进一步包括被配置成对所述选择性反相器的输出进行积分的积分器。11.如权利要求1所述的信号延迟估计器，进一步包括被配置成通过回路增益来对所述选择性反相器的输出进行缩放的缩放元件。12.如权利要求11所述的信号延迟估计器，进一步包括被配置成设置所述回路增益以跟随减小的增益轮廓的回路增益调整器。13.如权利要求11所述的信号延迟估计器，进一步包括被配置成基于所述延迟量内的噪声部分的估计来设置所述回路增益的回路增益调整器。14.如权利要求1所述的信号延迟估计器，进一步包括被配置成去除所述第一信号和所述第二信号中的至少一个的DC分量的至少一个DC去除器。15.如权利要求1所述的信号延迟估计器，其中所述可调整延迟元件包括相对于所述第一和第二信号采样率的整数延迟部分和分数延迟部分。16.一种收发器中的信号延迟估计器，包括：包括作为控制元件的可调整延迟元件以及被配置成分别查明绝对延迟量和延迟方向的单独的第一和第二处理路径的闭环控制回路，其中所述延迟方向指示是第一信号的延迟版本领先第二信号还是相反，其中所述第一信号是由所述收发器的基带处理器输出的前向发射信号，并且所述第二信号是在所述收发器的双工器与连接到所述收发器的天线之间抽取的反馈信号，并且其中所述第二信号相对于所述第一信号是类似且延迟的，其中所述绝对延迟量是第一信号的延迟版本与第二信号之间的延迟量；其中用于延迟方向的第二处理路径包括：被配置成如果所述第二信号的斜率是正的则对所述延迟的第一信号与所述第二信...

【专利技术属性】
技术研发人员：A贝利策尔，
申请(专利权)人：英特尔移动通信有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE