IQ失衡的发射器时域估计及补偿制造技术

本申请案涉及发射器的IQ失衡的时域估计及补偿。零IF收发器(100)包含：Rx(100b)，其具有IQ接收器路径，其中数字部分包含调制解调器及下变频器；及Tx(100a)，其具有IQ发射路径，其中数字部分包含用于生成复的且基本上平衡的时域信号的调制解调器、IQMM校正块(122)及上变频器。IQMM估计块(195)经耦合在所述Rx调制解调器的时域部分与所述Tx调制解调器的时域部分之间。所述IQMM估计块经耦合到所述IQMM校正块的输入。环回路径将来自所述Tx的所述时域信号耦合到所述Rx。所述IQMM估计块接收来自所述Rx调制解调器的第一时域信号及在所述IQMM校正块之前的所述时域信号，且在数字时域中估计所述Tx的图像抑制比IMRR

Estimation and Compensation of IQ Imbalance in Transmitter Domain

This application involves the time domain estimation and compensation of the IQ imbalance of the transmitter. The zero IF transceiver (100) includes: Rx (100b), which has an IQ receiver path, in which the digital part includes a modem and a down converter; and Tx (100a), which has an IQ transmission path, in which the digital part includes a modem, an IQMM correction block (122) and an up-converter for generating complex and basically balanced time-domain signals. The IQMM estimation block (195) is coupled between the time domain portion of the Rx modem and the time domain portion of the Tx modem. The IQMM estimation block is coupled to the input of the IQMM correction block. The loop path couples the time domain signal from the Tx to the Rx. The IQMM estimation block receives the first time domain signal from the Rx modem and the time domain signal before the IQMM correction block, and estimates the image rejection ratio IMRR of the Tx in the digital time domain.

【技术实现步骤摘要】
IQ失衡的发射器时域估计及补偿
所揭示实施例大体上涉及零IF通信领域，更特定来说，涉及校正零IF发射器的IQ失衡。
技术介绍
正交频分复用(OFDM)是一种数字信号调制方法，其中单个数据流分裂到不同频率下的若干单独窄带信道中以减少干扰及串扰。OFDM是一种在多个载波频率上编码数字数据以用于宽带无线系统的标准方法，且用于无线LAN、固定宽带无线接入以及数字视频及音频广播。零IF(也称为零差或同步)收发器(其中本地振荡器(LO)频率等于输入载波频率)受到WiFi装置高度欢迎，因为零IF收发器实现低成本OFDM终端。这与标准超外差接收器形成对比，其中LO频率不等于输入载波频率，使得仅在初始转换到中频之后实现超外差。然而，零IF架构归因于同相(I)及正交(Q)信号接收器路径与发射器路径的并行区段之间的失配而引入IQ失衡，这可能对信号质量具有重大影响，包含图像抑制比(IMRR)因图像干扰而降低。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
以按简化形式介绍下文在具体实施方式(包含所提供附图)中进一步描述的所揭示概念的简要选择。本
技术实现思路
并不希望限制所主张标的物的范围。所揭示实施例认识到，用于校正零IF发射器的IQ失衡以提高在频域中发射的OFDM信号的信号质量的常规频域解决方案意味着额外FFT及其它“大量消耗(heavy)”芯片面积的频域模块。所揭示实施例提供一种使用间接自适应且全数字时域估计算法估计及校正发射器中的IQ失衡的相对简单方法，其包含估计减损的新方法。所揭示实施例包含一种零IF收发器，其包含：接收器(Rx)，其具有IQ接收器路径，其中数字部分包含调制解调器及下变频器；及发射器(Tx)，其具有IQ发射路径，其中数字部分包含用于生成复的且基本上平衡的时域信号的调制解调器、IQ失配(IQMM)校正块及上变频器。IQMM估计块经耦合在所述Rx调制解调器的时域部分与所述Tx调制解调器的时域部分之间。所述IQMM估计块经耦合到所述IQMM校正块的输入。环回路径将来自Tx的时域信号耦合到Rx。所述IQMM估计块接收来自Rx调制解调器的第一时域信号及在所述IQMM校正块之前的所述时域信号，且在数字时域中估计所述Tx的IMRR(θ)。所述IQMM校正块用于使用所述θ校正所述IQMM以提供IQ校正OFDM信号。附图说明现将参考附图，附图不一定按比例绘制，其中：图1展示实施IQ失衡的所揭示数字时域估计及补偿的实例性零IF收发器。图2是根据实例性实施例的补偿零IF收发器的IQ失衡的实例性方法的流程图。图3是包含图1中所展示的零IF收发器的实例性通信装置的示意框图。具体实施方式参考附图描述实例性实施例，其中相同参考数字用来指定类似或等效元件。所说明的动作或事件的排序不应被视为限制性，因为一些动作或事件可按不同顺序发生及/或与其它动作或事件同时发生。此外，实施根据本专利技术的方法可能无需一些所说明动作或事件。并且，如本文中在无进一步限定的情况下使用的术语“耦合到”或“与...耦合”(及类似者)希望描述间接或直接电连接。因此，如果第一装置“耦合”到第二装置，那么那个连接可通过直接电连接(其中通路中仅存在寄生效应)，或通过经由中介项(包含其它装置及连接)的间接电连接。对于间接耦合，中介项通常不修改信号的信息，但可调整其当前电平、电压电平及/或功率电平。图1展示根据实例性实施例的的实例性零IF收发器100，其包含实施IQ失衡的所揭示数字时域估计及补偿的所揭示发射器。零IF收发器100包含共享共同天线192的Tx100a及Rx100b。在例如使用OFDM调制在无线电对等端之间进行操作数据交换期间，零IF收发器100作用于实际的多载波信号，所述信号将在操作模式下使用。OFDM信号(例如，OFDM数据符号)可用来支持无线应用中的数据通信，所述无线应用例如PAN网络、WLAN网络(例如，802.11xWiFi)、WAN网络(例如，4G及LTE蜂窝网络)、WiMAX网络、移动WiMAX网络、ADSL及VDSL网络、DVB-T及DVB-H网络及UWB网络。所使用的调制方案可包括例如相移键控(PSK)、幅移键控(ASK)或正交振幅调制(QAM)。Tx100a包含TX数字调制解调器部分，所述TX数字调制解调器部分包含星座映射器105，星座映射器105接收被展示为位的数字信号(例如，从处理器接收)且由此生成用于I路径的调制I信号及用于Q路径的调制Q信号。星座映射器105可采用星座表以将每一向量映射到发射符号中，所述发射符号是本身可与符号星座对应的一或多个预选符号字母的成员。接着是快速傅里叶逆变换(IFFT)块110，且最后是时域块120，时域块120包含耦合到IQMM校正块122的保护间隔(GI)及窗块121。IFFT块110实施将从频域接收的信号转换为时域的傅里叶逆变换。在使用OFDM作为多载波调制技术的发射器(例如Tx100a)中，通过星座映射器105将输入位映射在符号(例如QAM符号)的I及Q分量上且接着按具有根据OFDM符号中的子载波的数目的特定长度的序列对输入位进行排序而在频域中构建OFDM符号。即，通过映射及排序过程，可构建OFDM符号的频率分量。为发射符号，必须在时域中表示信号。这是通过提供时域输出的IFFT块110来实现。GI及窗块121执行两个任务。GI及窗块121插入防止归因于多路径信道引起符号间干扰的保护间隔。GI及窗块121还通过在符号边界中生成逐步振幅上升及下降而采用开窗，以便降低带外频率处的能量。IFFT块110可进一步包含正交频分多址(OFDMA)模块，其中OFDMA模块在IFFT处理之前将不同经调制流映射到不同子载波组。在一些实施方案中，IFFT块110可对星座映射器105的输出执行IFFT以生成与一或多个频率范围相关联的一或多个时域信号。在一些实施方案中，IFFT块110可经配置以使用一或多个FFT带宽频率，例如20MHz、40MHz、80MHz或160MHz。在一些实施方案中，IFFT块110可根据不同FFT带宽对经调制数据流执行不同IFFT。IQMM校正块122的输出经耦合到数/模转换器(DAC)块125，DAC块125经耦合到基带(BB)滤波器130。DAC块125及BB滤波器130将从调制解调器接收的时域信号转换为模拟信号且对模拟信号进行整形以供发射。IQMM校正块122被展示为从IQMM估计块195接收使用方程式估计的Tx的IMRR的数字时域复表示(被展示为θ)。IQMM估计块195从Rx100b中的数字滤波器170的输出接收I及Q时域信号(被展示为YI及YQ)且从Tx100a中的GI及窗块121的输出接收时域I及Q信号(被展示为XI及XQ)，且应用估计方程式。因此，零IF发射器的IQ失衡的所揭示估计及补偿是在数字时域中起作用，而非如IQ失衡解决方案的常规估计及补偿那样在频域中起作用。由IQMM估计块195提供的IM的估计及由IQMM校正块122执行的IMRR的校正可以硬件HW或以固件FW(软件)实施。对于硬件实施，可使用现场可编程门阵列(FPGA)或专用IC(ASIC)。BB滤波器130经耦合到包含用于I路径的(上变频)混频器135a及用于Q路径的混频器135b的混频器块。混频块135中的混频器135a、135b从本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种补偿IQ失衡的方法，其包括：提供零IF收发器，所述零IF收发器包含：接收器Rx，其具有IQ接收器路径；及发射器Tx，其具有IQ发射路径，所述IQ发射路径包含IQ失配IQMM校正块；及IQMM估计块，其经耦合在所述Rx的调制解调器的时域部分与所述Tx的调制解调器的时域部分之间，所述IQMM估计块具有耦合到所述IQMM校正块的输入的输出，所述Tx的所述调制解调器生成复的且基本上平衡的时域信号；通过环回路径将在上变频之后的来自所述Tx的所述时域信号耦合到所述Rx；所述IQMM估计块接收来自所述Rx的所述调制解调器部分的第一时域信号及在所述IQMM校正块之前的所述时域信号，且在数字时域中使用方程式估计所述Tx的图像抑制比IMRR的复表示(θ)；所述IQMM校正块使用所述θ校正所述IQMM，及在所述补偿之后，所述Tx发射包含多个包的IQ校正信号。

【技术特征摘要】
2017.07.28 US 15/662,3931.一种补偿IQ失衡的方法，其包括：提供零IF收发器，所述零IF收发器包含：接收器Rx，其具有IQ接收器路径；及发射器Tx，其具有IQ发射路径，所述IQ发射路径包含IQ失配IQMM校正块；及IQMM估计块，其经耦合在所述Rx的调制解调器的时域部分与所述Tx的调制解调器的时域部分之间，所述IQMM估计块具有耦合到所述IQMM校正块的输入的输出，所述Tx的所述调制解调器生成复的且基本上平衡的时域信号；通过环回路径将在上变频之后的来自所述Tx的所述时域信号耦合到所述Rx；所述IQMM估计块接收来自所述Rx的所述调制解调器部分的第一时域信号及在所述IQMM校正块之前的所述时域信号，且在数字时域中使用方程式估计所述Tx的图像抑制比IMRR的复表示(θ)；所述IQMM校正块使用所述θ校正所述IQMM，及在所述补偿之后，所述Tx发射包含多个包的IQ校正信号。2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述校正之前重复所述生成、所述耦合、所述接收及所述计算至少一次以在所述校正及所述Tx发射之前生成迭代的所述θ。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述IQMM估计块及所述IQMM校正块均以硬件实施。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述IQMM估计块及所述IQMM校正块均以软件实施。5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述发射所述IQ校正OFDM信号的同时执行所述IQMM校正。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述方程式包括：其中所述xn正好在所述IQMM校正块之前取得，且其中所述yRXn是在由所述Rx的所述调制解调器部分接收之后的失真的发射基带信号。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法是实时执行的。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述时域信号包括正交频分复用OFDM信号。9.一种零IF收发器，其包括：接收器Rx及发射器Tx，所述接收器Rx包含数字部分及模拟部分，且所述发射器Tx包含数字部分及模拟部分，所述模拟部分适于耦合到天线；所述Rx具有IQ接收器路径，其中所述数字部分包含调制解调器部分及下变频器，且所述Tx具有IQ发射路径，其中所述数字部分包含用于生成复的且基本上平衡的时域信号的调制解调器部分，其包括IQMM校正块及上变频器；IQ失配IQMM估计块，其经耦合在所述Rx的所述调制解调器部分的时域部分与所述Tx的所述调制解调器部分的时域部分之间，所述IQMM估计块具有耦合到所述IQMM校正块的输入的输出，环回路径，其用于将在由所述上变频器进行上变频之后的来自所述Tx的所述时域信号耦合到所述Rx；所述IQMM估计块用于接收来自所述Rx的所述调制解调器部分的第一时域信号及在所述IQMM校正块之前的所述时域信号，且在数字时域中使用方程式估计所述Tx的图像抑制比IMRR的复表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·埃雷兹，M·列维，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：美国,US