一种超宽带正交解调接收机的补偿方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超宽带正交解调接收机的补偿方法及装置，方法包括：产生基带线性调频信号a；然后频谱搬移处理，获得信号b；对信号b进行数模转换，获得信号c；对信号c进行倍频、滤波和放大处理，获得信号d；将信号d作为接收校正信号f；将信号f作为信号h；对信号h进行模拟正交解调，输出I路基带解调信号i和Q路基带解调信号j；分别对信号i和信号j进行模数转换处理，获得信号o和信号p；根据信号o和信号p和信号a计算出实部补偿滤波器系数q和虚部补偿滤波器系数r；根据系数q和系数r，分别对I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p进行滤波校正，得到补偿输出信号s。应用本发明专利技术实施例，降低了系统的运行复杂度。

Compensation method and device for UWB quadrature demodulation receiver

The invention discloses a compensation method and device for ultra-wideband quadrature demodulation receiver, which includes: generating baseband linear frequency modulation signal a; then spectrum shifting processing to obtain signal b; digital-analog conversion to signal B to obtain signal c; frequency doubling, filtering and amplification processing to signal C to obtain signal d; and making signal D as signal D. In order to receive correction signal f, signal f is used as signal h, analog quadrature demodulation o f signal h is carried out to output I-band demodulation signal I and Q-band demodulation signal j, signal O and signal P are obtained by analog-to-digital conversion o f signal I and J respectively, and the coefficients Q and sum o f compensation filter coefficients o f real part are calculated according to signal o, signal P and signal a. According to the coefficients Q and r, the I-subgrade demodulation signal O and Q-subgrade demodulation signal P are filtered and corrected respectively, and the compensated output signal s is obtained. By applying the embodiment of the invention, the operation complexity of the system is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带正交解调接收机的补偿方法及装置
本专利技术涉及一种补偿方法及装置，更具体涉及一种超宽带正交解调接收机的补偿方法及装置。
技术介绍
相比较超外差变频收发体制和射频直接数字化收发体制，基于零中频体制的正交解调接收机在链路简洁、超宽带、低功耗、低成本和高集成度等方面有着显著的技术优势，成为宽带智能可重构收发的最佳选择。但是，正交解调接收机存在的最大问题是存在着本振90度失配、I/Q低通滤波支路传输特性失配以及射频/本振泄露等非理想特性，表现为I/Q支路幅相不平衡和直流偏置失调，严重地影响着系统的镜像抑制和信噪比指标，在超宽带系统中表现尤为明显。目前，为了解决本振90度失配的问题，可以基于特定的校正信号来计算或自适应学习出链路的校正补偿系数，再基于该系数在数字域上对接收基带信号进行校正补偿，从而改善I/Q支路的正交度和直流偏置特性。但是，对于数GHz以上带宽的超宽带接收系统，基于数模转换器带宽和速率的限制，超宽带校正信号的产生是个瓶颈。当前的做法有两种，一种是基带昂贵的仪器仪表，如超宽带任意波形发生器，产生超宽带校正信号，另一种是通过复杂的频综和变频系统来产生超宽带泛音作为校正信号。但是，进行信号校正时，需要使用以上两种方法产生校正信号的装置都接入到接收链路中，在接收链路中增加了额外的设备，进而了导致接收系统的运行复杂度较高的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种超宽带正交解调接收机的补偿方法及装置，以解决现有技术中存在的接收系统运行复杂度较高的技术问题。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：本专利技术实施例提供了一种超宽带正交解调接收机的补偿方法，所述方法包括：步骤1：在数字域上产生基带线性调频信号a，并将基带线性调频信号a分成两路，一路作为校正信号源，另一路作为参考信号源；步骤2：对所述校正信号源进行数字域上频谱搬移处理，获得数字中频线性调频信号b；对所述中频线性调频信号b进行数模转换，获得模拟中频线性调频信号c；对模拟中频线性调频信号c进行倍频、滤波和放大处理，获得射频线性调频信号d；将所述射频线性调频信号d作为接收校正信号f；步骤3：将所述接收校正信号f作为待解调射频信号h；对待解调射频信号h进行模拟正交解调，输出I路基带解调信号i和Q路基带解调信号j；分别对I路基带解调信号i和Q路基带解调信号j进行模数转换处理，获得I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p；步骤4：根据I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p和基带线性调频信号a计算出实部补偿滤波器系数q和虚部补偿滤波器系数r；步骤5：根据实部补偿滤波器系数q和虚部补偿滤波器系数r，分别对I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p进行滤波校正，得到补偿输出信号s。可选的，所述将所述射频线性调频信号d作为接收校正信号f，包括：将所述射频线性调频信号d作为发射信号e进行发射，或者将所述射频线性调频信号d作为接收校正信号f。可选的，所述分别对I路基带解调信号i和Q路基带解调信号j进行模数转换处理，获得I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p，包括：分别对I路基带解调信号i和Q路基带解调信号j进行直流阻断处理，获得I路基带解调信号l和Q路基带解调信号m；分别对I路基带解调信号l和Q路基带解调信号m进行模数转换处理，获得I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p。可选的，所述步骤4包括：A：对所述基带线性调频信号a进行倍频处理；B：对倍频后的基带线性调频信号a进行高通滤波处理；C：对进行高通滤波后的基带线性调频信号a进行数字域延时处理，以与I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p时间同步；D：构建进行数字域延时处理后的基带线性调频信号a的参考信号向量；E：构建I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p的采样信号矩阵；F：基于所述采样信号矩阵和所述参考信号向量求解补偿滤波器系数。可选的，所述B步骤中高通滤波频率响应需满足系统所允许的最大低频分量损失需求。可选的，所述步骤5包括：A：根据实部补偿滤波器系数q和虚部补偿滤波器系数r，分别对I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p进行数字滤波处理；B：将数字滤波处理后的I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p求和；C：对求和结果进行数字低通滤波处理，得到补偿输出信号s。本专利技术实施例还提供了基于权利要求1-6任一项所述的一种超宽带正交解调接收机的补偿装置，所述装置包括：依次连接的基带线性调频信号产生模块、数字上变频模块、数模转换模块、倍频模块、第一模拟开关、第二模拟开关和超宽带模拟解调模块，所述超宽带模拟解调模块分别与第一模数转换模块和第二模数转换模块连接；第一模数转换模块分别与校正系数计算模块和正交度补偿模块连接，第二模数转换模块分别与校正系数计算模块和正交度补偿模块连接，校正系数计算模块还与基带线性调频信号产生模块连接，其中，基带线性调频信号产生模块，用于在数字域上产生基带线性调频信号a，并将基带线性调频信号a分成两路，一路作为校正信号源，另一路作为参考信号源；数字上变频模块，用于对所述校正信号源进行数字域上频谱搬移处理，获得数字中频线性调频信号b；数模转换模块，用于对所述中频线性调频信号b进行数模转换，获得模拟中频线性调频信号c；倍频模块，用于对模拟中频线性调频信号c进行倍频、滤波和放大处理，获得射频线性调频信号d；第一模拟开关，用于将所述射频线性调频信号d作为接收校正信号f；第二模拟开关，用于将所述接收校正信号f作为待解调射频信号h；超宽带模拟解调模块，用于对待解调射频信号h进行模拟正交解调，输出I路基带解调信号i和Q路基带解调信号j；第一模数转换模块，用于对I路基带解调信号i进行模数转换处理，获得I路基带解调信号o；第二模数转换模块，用于对Q路基带解调信号j进行模数转换处理，获得Q路基带解调信号p；校正系数计算模块，用于根据I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p和基带线性调频信号a计算出实部补偿滤波器系数q和虚部补偿滤波器系数r；正交度补偿模块，用于根据实部补偿滤波器系数q和虚部补偿滤波器系数r，分别对I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p进行滤波校正，得到补偿输出信号s。可选的，所述超宽带模拟解调模块分别与第一隔直电容和第二隔直电容连接；所述第一隔直电容与第一模数转换模块连接；所述第二隔直电容与第二模数转换模块连接。可选的，所述校正系数计算模块，包括：依次连接的倍频单元、高通滤波单元、时延调整单元、参考向量构建单元、系数求解单元和采样矩阵构建单元，其中，倍频单元，用于对所述基带线性调频信号a进行倍频处理，以扩展基带线性调频信号a的带宽；高通滤波单元，用于采用零频陷波技术对倍频后的基带线性调频信号a进行高通滤波处理；时延调整单元，用于对进行高通滤波后的基带线性调频信号a进行数字域延时处理，以与I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p时间同步；参考向量构建单元，用于构建进行数字域延时处理后的基带线性调频信号a的参考信号向量；采样矩阵构建单元，用于构建I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p的采样信号矩阵；系数求解单元，用于基于所述采样信号矩阵和所述参考信号向量求解补偿滤波器系数。可选的，所述正交度补偿模块，包括：依次连接的第一数字滤波单元、相加单元和低通滤波单元，第二数字滤波单元与所述相加单元连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超宽带正交解调接收机的补偿方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：在数字域上产生基带线性调频信号a，并将基带线性调频信号a分成两路，一路作为校正信号源，另一路作为参考信号源；步骤2：对所述校正信号源进行数字域上频谱搬移处理，获得数字中频线性调频信号b；对所述中频线性调频信号b进行数模转换，获得模拟中频线性调频信号c；对模拟中频线性调频信号c进行倍频、滤波和放大处理，获得射频线性调频信号d；将所述射频线性调频信号d作为接收校正信号f；步骤3：将所述接收校正信号f作为待解调射频信号h；对待解调射频信号h进行模拟正交解调，输出I路基带解调信号i和Q路基带解调信号j；分别对I路基带解调信号i和Q路基带解调信号j进行模数转换处理，获得I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p；步骤4：根据I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p和基带线性调频信号a计算出实部补偿滤波器系数q和虚部补偿滤波器系数r；步骤5：根据实部补偿滤波器系数q和虚部补偿滤波器系数r，分别对I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p进行滤波校正，得到补偿输出信号s。

【技术特征摘要】
1.一种超宽带正交解调接收机的补偿方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：在数字域上产生基带线性调频信号a，并将基带线性调频信号a分成两路，一路作为校正信号源，另一路作为参考信号源；步骤2：对所述校正信号源进行数字域上频谱搬移处理，获得数字中频线性调频信号b；对所述中频线性调频信号b进行数模转换，获得模拟中频线性调频信号c；对模拟中频线性调频信号c进行倍频、滤波和放大处理，获得射频线性调频信号d；将所述射频线性调频信号d作为接收校正信号f；步骤3：将所述接收校正信号f作为待解调射频信号h；对待解调射频信号h进行模拟正交解调，输出I路基带解调信号i和Q路基带解调信号j；分别对I路基带解调信号i和Q路基带解调信号j进行模数转换处理，获得I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p；步骤4：根据I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p和基带线性调频信号a计算出实部补偿滤波器系数q和虚部补偿滤波器系数r；步骤5：根据实部补偿滤波器系数q和虚部补偿滤波器系数r，分别对I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p进行滤波校正，得到补偿输出信号s。2.根据权利要求1所述的一种超宽带正交解调接收机的补偿方法，其特征在于，所述将所述射频线性调频信号d作为接收校正信号f，包括：将所述射频线性调频信号d作为发射信号e进行发射，或者将所述射频线性调频信号d作为接收校正信号f。3.根据权利要求1所述的一种超宽带正交解调接收机的补偿方法，其特征在于，所述分别对I路基带解调信号i和Q路基带解调信号j进行模数转换处理，获得I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p，包括：分别对I路基带解调信号i和Q路基带解调信号j进行直流阻断处理，获得I路基带解调信号l和Q路基带解调信号m；分别对I路基带解调信号l和Q路基带解调信号m进行模数转换处理，获得I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p。4.根据权利要求1所述的一种超宽带正交解调接收机的补偿方法，其特征在于，所述步骤4包括：A：对所述基带线性调频信号a进行倍频处理；B：对倍频后的基带线性调频信号a进行高通滤波处理；C：对进行高通滤波后的基带线性调频信号a进行数字域延时处理，以与I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p时间同步；D：构建进行数字域延时处理后的基带线性调频信号a的参考信号向量；E：构建I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p的采样信号矩阵；F：基于所述采样信号矩阵和所述参考信号向量求解补偿滤波器系数。5.根据权利要求1所述的一种超宽带正交解调接收机的补偿方法，其特征在于，所述B步骤中高通滤波频率响应需满足系统所允许的最大低频分量损失需求。6.根据权利要求1所述的一种超宽带正交解调接收机的补偿方法，其特征在于，所述步骤5包括：A：根据实部补偿滤波器系数q和虚部补偿滤波器系数r，分别对I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p进行数字滤波处理；B：将数字滤波处理后的I路基带解调信号o和Q路基带解调信号p求和；C：对求和结果进行数字低通滤波处理，得到补偿输出信号s。7.基于权利要求1-6任一项所述的一种超宽带正交解调接收机的补偿装置，其特征在于，所述装置包括：依次连接的基带线性调频信号产生模块、数字上变频模块、数模转换模块、倍频模块、第一模拟开关、第二模拟开关和超宽带模拟解调模块，所述超宽带模拟解调模块分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴兵，伍小保，张晓光，李武建，朱文松，郑世连，陶玉龙，范欢欢，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽,34