IQ不平衡的估计方法、估计装置、估计设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种IQ不平衡的估计方法、估计装置、估计设备和存储介质，用于精确得到IQ不平衡的估计值。本发明专利技术提供的方法包括：获取时域接收信号中的前导信号以及与前导信号相对应的标准发射信号；将前导信号输入LMS自适应滤波器，得到滤波输出信号；计算标准发射信号与滤波输出信号之间的误差信号；对前导信号和误差信号进行迭代处理，得到LMS自适应滤波器的权值矩阵W；对权值矩阵W进行givens旋转，得到IQ不平衡的估计值。本发明专利技术实施例中，通过对前导信号进行LMS迭代计算，可训练得到LMS自适应滤波器的权值矩阵W，随后通过对该权值矩阵W进行givens旋转即可精确得到IQ不平衡的估计值，极大地简化了IQ不平衡估计值的计算复杂度。

【技术实现步骤摘要】
IQ不平衡的估计方法、估计装置、估计设备及存储介质
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种IQ不平衡的估计方法、估计装置、估计设备及存储介质。
技术介绍
随着数字通信系统的快速发展，零中频的射频收发方案得到越来越多的应用。零中频收发机中，发射端设备往往设置有IQ调制器，以将I路和Q路的信号调制后输出至发射端射频电路，而接收端设备则相应地设置有IQ解调器，以对接收到的射频信号进行解调，从而得到接收端的I路和Q路信号。但由于I路和Q路信号是独立调制解调的，而实际通信系统中难以实现I路和Q路具有相等的幅度增益和90度相位偏差，因此，在IQ调制器、解调器的调制、解调中往往会引入IQ幅度、相位不平衡的问题，而IQ幅度、相位不平衡的存在会增加零中频收发系统的误码率，导致接收端设备接收信号的SINR(信干噪比)下降，降低系统性能，因此，准确地估计IQ不平衡对接收机正确解调信号是非常关键的。综上，如何精确估计IQ不平衡的幅度失真值、相位失真值成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种IQ不平衡的估计方法，能够精确得到IQ不平衡的估计值，减少IQ不平衡估计值计算的复杂度。本专利技术实施例的第一方面提供了一种IQ不平衡的估计方法，包括：获取时域接收信号中的前导信号以及与所述前导信号相对应的标准发射信号；将所述前导信号输入LMS自适应滤波器，得到滤波输出信号；计算所述标准发射信号与所述滤波输出信号之间的误差信号；对所述前导信号和所述误差信号进行迭代处理，得到所述LMS自适应滤波器的权值矩阵W；对所述权值矩阵W进行givens旋转，得到IQ不平衡的估计值。本专利技术实施例的第二方面提供了一种IQ不平衡的估计装置，包括：信号接收模块，用于获取时域接收信号中的前导信号以及与所述前导信号相对应的标准发射信号；信号处理模块，用于将所述前导信号作为LMS自适应滤波器的输入信号输入，得到滤波输出信号；误差计算模块，用于计算所述标准发射信号与所述滤波输出信号之间的误差信号；迭代计算模块，用于对所述前导信号和所述误差信号进行迭代处理，得到所述LMS自适应滤波器的权值矩阵W；估计值获取模块，用于对所述权值矩阵W进行givens旋转，以得到IQ不平衡的估计值。本专利技术实施例的第三方面提供了一种IQ不平衡的估计设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前述第一方面所述IQ不平衡的估计方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述第一方面所述IQ不平衡的估计方法的步骤。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术实施例中，在获取时域接收信号中前导部分的信号后，通过对前导信号进行LMS迭代计算，可训练得到LMS自适应滤波器的权值矩阵W，随后通过对所述权值矩阵W进行givens旋转即可精确得到IQ不平衡的估计值，即IQ不平衡的幅度失真值、相位失真值，而givens旋转操作可极大地简化IQ不平衡估计值的计算复杂度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为零中频接收机的IQ不平衡模型的示意图；图2为本专利技术实施例一提供的IQ不平衡的估计方法的方法流程图；图3为本专利技术实施例二提供的IQ不平衡的估计装置的结构示意图；图4为本专利技术实施例三提供的IQ不平衡的估计设备的结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种IQ不平衡的估计方法、估计装置、估计设备及计算机可读存储介质，用于精确得到IQ不平衡的估计值，简化IQ不平衡估计值的计算复杂度。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面，首先以零中频接收机为例来介绍一下IQ不平衡模型。具体地，零中频接收机的IQ不平衡模型如图1所示，其中，图1中LNA为低噪声放大器，LPF为低通滤波器，ADC为模数转换器，fc为载波频率。在发射端，基带信号经过调制后的复数信号为：b(t)＝i(t)+jq(t)其中，上式中的i(t)为基带信号的实部，q(t)为基带信号的虚部，j则为虚数单位。因而，在发射端经过IQ调制后的信号为：对应的，零中频接收机的接收信号为：r(t)＝s(t)+n(t)其中，n(t)为高斯白噪声。在此，如果IQ解调器没有引入IQ不平衡，且忽略噪音的话，则所述接收信号经过IQ解调器解调后的信号的实部ri(t)和虚部rq(t)分别为：如果IQ解调器引入了IQ不平衡的话，即引入了IQ不平衡的幅度失真值、相位失真值，也就是说，造成了I路的幅度、相位失真以及Q路的幅度、相位失真，因而，在此，假设a为I路的幅度失真值，α为I路的相位失真值，b为Q路的幅度失真值，β为Q路的相位失真值，则此时通过IQ解调器解调后的信号的实部和虚部分别为：由上述公式1可以发现，如果零中频接收机中有IQ不平衡的话，此时零中频接收机接收信号的实部与虚部之间，即I、Q两路之间就会有相互干扰。在此，为简化表述，将上述无IQ不平衡时零中频接收机接收信号的实部ri(t)和虚部rq(t)带入上述公式1中，并将上述公式1表述为矩阵形式，即可得到：在实际应用中，一般将幅度和相位的不平衡均表达在Q路上，即一般认为I路的幅度和相位无失真，只有Q路的幅度和相位有失真，因而上述公式2可进一步写成为：其中，上述公式3中的ρ为IQ不平衡的幅度失真值，为IQ不平衡的相位失真值。因而，为准确获取IQ不平衡的幅度失真值ρ和相位失真值即IQ不平衡的估计值，本专利技术实施例中，利用时域接收信号中前导信号的已知性来训练LMS自适应滤波器的权值矩阵W，随后通过对所述权值矩阵W进行givens旋转，即可精确得到所述IQ不平衡的估计值，从而便于接收端准确消除IQ不平衡，恢复信号质量。请参阅图2，本专利技术实施例一提供了一种IQ不平衡的估计方法，所述估计方法包括：步骤S110：获取时域接收信号中的前导信号以及与所述前导信号相对应的标准发射信号；步骤S120：将所述前导信号输入LMS自适应滤波器，得到滤波输出信号；步骤S130：计算所述标准发射信号与所述滤波输出信号之间的误差信号；步骤S140：对所述前导信号和所述误差信号进行迭代处理，得到所述LMS自适应滤波器的权值矩阵W；步骤S150：对所述权值矩阵W进行givens旋转，得到IQ不平衡的估计值。具体地，在步骤S110中，获取时域接收信号中的前导信号以及与所述前导信号相对应的标准发射信号。在此，在接收端经同步后，对接收端接收到的时域接收信号进行解调处理，以获取前导信号Rp和数据信号Rd，其中，所述前导信号Rp为已知序列，即随之获取与所述前导信号Rp相对应的标准发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IQ不平衡的估计方法，其特征在于，包括：获取时域接收信号中的前导信号以及与所述前导信号相对应的标准发射信号；将所述前导信号输入LMS自适应滤波器，得到滤波输出信号；计算所述标准发射信号与所述滤波输出信号之间的误差信号；对所述前导信号和所述误差信号进行迭代处理，得到所述LMS自适应滤波器的权值矩阵W；对所述权值矩阵W进行givens旋转，得到IQ不平衡的估计值。

【技术特征摘要】
1.一种IQ不平衡的估计方法，其特征在于，包括：获取时域接收信号中的前导信号以及与所述前导信号相对应的标准发射信号；将所述前导信号输入LMS自适应滤波器，得到滤波输出信号；计算所述标准发射信号与所述滤波输出信号之间的误差信号；对所述前导信号和所述误差信号进行迭代处理，得到所述LMS自适应滤波器的权值矩阵W；对所述权值矩阵W进行givens旋转，得到IQ不平衡的估计值。2.根据权利要求1所述的IQ不平衡的估计方法，其特征在于，基于预设LMS迭代公式对所述前导信号和所述误差信号进行所述迭代处理，所述预设LMS迭代公式包括：e(t)＝d(t)-r′(t)其中，W(t)为t时刻LMS自适应滤波器的权值矩阵，r′(t)为滤波输出信号，d(t)为标准发射信号，e(t)为标准发射信号与滤波输出信号之间的误差信号，μ为迭代因子，为前导信号，为向量的转置。3.根据权利要求1所述的IQ不平衡的估计方法，其特征在于，所述对所述权值矩阵W进行givens旋转，得到IQ不平衡的估计值，包括：对所述权值矩阵W进行求逆处理，得到逆矩阵Winv；通过公式计算所述IQ不平衡的幅度失真值、相位失真值作为所述IQ不平衡的估计值；其中，G为givens矩阵，ρ为IQ不平衡的幅度失真值，为IQ不平衡的相位失真值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的IQ不平衡的估计方法，其特征在于，还包括：获取所述时域接收信号中的数据信号；基于所述权值矩阵W对所述数据信号进行IQ不平衡调整。5.一种IQ不平衡的估计装置，其特征在于，包括：信号接收模块，用于获取时域接收信号中的前导信号以及与所述前导信号相对应的标准发射信号；信号处理模块，用于将所述前导信号输入LMS自适应滤波器，得到滤波输出信号；误差计算模块，用于计算所述标准...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖翼，
申请(专利权)人：普联技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44