基于射频收发芯片的发射本振泄露数字校准系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准系统及方法，包括：基带可编程芯片模块与零中频芯片发射模块相连，零中频芯片发射模块与零中频芯片接收模块连接；本振泄露信息从零中频芯片发射模块产生，流向零中频芯片接收模块；零中频芯片接收模块将本振泄露信息转化为预设频点的基带信息，并对预设频点的基带信息进行模数转换；零中频芯片接收模块进行模数转换后，将基带信息送给基带可编程芯片模块进行分析处理，得到补偿值，完成校准；本发明专利技术接收端本振泄露不会对发射端校准结果造成影响，不要求事先对接收本振进行校准。

Digital calibration system and method of transmitting local vibration leakage based on RF transceiver chip

【技术实现步骤摘要】
基于射频收发芯片的发射本振泄露数字校准系统及方法
本专利技术涉及通信领域，具体地，涉及一种基于射频收发芯片的发射本振泄露数字校准系统及方法，更为具体地，涉及数字电路的设计方法和射频收发芯片的本振泄露的校准方法。
技术介绍
零中频收发芯片是当前无线射频硬件平台的热门研究领域。当前背景下，通信标准快速迭代，新应用场景层出不穷，零中频架构芯片以其简化的系统架构，广阔的频谱覆盖，高度的集成特性，实惠的价格受到了当今市场的高度青睐。然而，随着零中频芯片的集成度日益提升，本振信号与前端器件之间的耦合越来越严重，经过前端放大器放大，发射机本振泄露问题也变得日益突出。在零中频架构下，泄露的本振信号嵌入到发射频谱中难以滤除，进而会恶化发射信号信噪比，占用发射信号功率，降低系统性能。现有本振泄露补偿技术多从直流分量角度考虑设计补偿方法，补偿接收机本振与发射本振相同，此时必须先对接收本振进行校准，步骤较为复杂。而且一般需要额外设计硬件模块，成本较高。专利文献CN103916345A(申请号：201210595908.2)公开了一种无线局域网芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准系统，其特征在于，包括：基带可编程芯片模块、零中频芯片发射模块和频芯片接收模块；/n基带可编程芯片模块与零中频芯片发射模块相连，零中频芯片发射模块与零中频芯片接收模块连接；/n设置基带可编程芯片模块上电进入工作状态；基带可编程芯片模块控制设备进入校准状态，零中频芯片发射模块不发送任何数据；/n模块M1：本振泄露信息从零中频芯片发射模块产生，流向零中频芯片接收模块；/n模块M2：零中频芯片接收模块将本振泄露信息转化为预设频点的基带信息，并对预设频点的基带信息进行模数转换；/n模块M3：零中频芯片接收模块进行模数转换后，将基带信息送给基带可编程芯片模块进行分...

【技术特征摘要】
1.一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准系统，其特征在于，包括：基带可编程芯片模块、零中频芯片发射模块和频芯片接收模块；
基带可编程芯片模块与零中频芯片发射模块相连，零中频芯片发射模块与零中频芯片接收模块连接；
设置基带可编程芯片模块上电进入工作状态；基带可编程芯片模块控制设备进入校准状态，零中频芯片发射模块不发送任何数据；
模块M1：本振泄露信息从零中频芯片发射模块产生，流向零中频芯片接收模块；
模块M2：零中频芯片接收模块将本振泄露信息转化为预设频点的基带信息，并对预设频点的基带信息进行模数转换；
模块M3：零中频芯片接收模块进行模数转换后，将基带信息送给基带可编程芯片模块进行分析和处理，得到补偿值，完成校准；
所述零中频芯片发射模块：输出信号中包含着待校准的本振泄露信息；
所述零中频芯片接收模块：将包含本振泄露信息变换为基带信号，经采样处理后发送给基带可编程芯片模块；
所述基带可编程芯片模块：分析产生本振泄露信息的补偿数据。


2.根据权利要求1所述的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准系统，其特征在于，所述零中频芯片发射模块包括：发射数模转换器、IQ正交混频器、可调增益放大器和/或可调衰减器；
所述零中频芯片接收模块包括：接收模数转换器、IQ正交混频器和/或可调增益放大器；
所述基带可编程芯片模块包括：谱分析模块、控制模块和补偿模块；在起始状态下，基带可编程芯片模块不发送任何校准信息；
基带可编程芯片类型包括FPGA芯片和/或DSP芯片；
所述谱分析模块包括：分析补偿幅度比，由于接收频点已知，采用包括单频点的DFT运算得出估算幅值；
所述控制模块：控制模块进入校准状态，零中频芯片发射模块中IQ正交混频器不发送任何数据，控制模块根据多次谱分析的结果，调整补偿模块的输出；
所述补偿模块：根据控制模块的控制信号给出补偿到零中频芯片发射模块；
零中频芯片发射模块与零中频芯片接收模块通过天线耦合和/或通过线缆直接连接，建立数据传输路径。


3.根据权利要求1所述的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准系统，其特征在于，所述模块M1包括：通过零中频芯片发射模块获取发射本振泄露信息，本振泄露信息经过链路放大和衰减输送给零中频芯片接收模块。


4.根据权利要求1所述的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准系统，其特征在于，所述模块M2包括：零中频芯片接收模块将接收信号进行放大，并且通过IQ正交混频器将本振泄露信息转化为频率为预设值的基带信息，基带信息被零中频芯片接收模块中的接收模数转换器转化为数字信号，送给基带可编程芯片模块；
通过将零中频芯片发射模块发射本地振荡信号与零中频芯片接收模块本地振荡信号设置预设频率的偏移，将发射本振泄露信号转化为预设频点的基带信号；
所述零中频芯片发射模块的发射本地振荡信号和零中频芯片接收模块的接收本地振荡信号采样率等值，零中频芯片发射模块的发射本地振荡信号和零中频芯片接收模块的接收本地振荡信号偏移为预设频点，偏移不为采样率的整数倍。


5.根据权利要求1所述的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准系统，其特征在于，所述模块M3包括：
模块M3.1：零中频芯片接收模块进行模数转换后，基带可编程芯片模块中谱分析模块对接收到的基带信号进行谱分析；
模块M3.2：根据谱分析结果，分析补偿幅度比，基带可编程芯片模块中补偿模块以预设值的有效位产生一个最小的补偿值；
模块M3.3：将补偿值加到零中频芯片发射模块，基带可编程芯片模块获取补偿后的发射本振泄露信号，对当前本振泄露信号进行谱分析，判定谱分析峰值是否小于阈值，当小于阈值，则校准结束，当大于阈值，则进行第二次校准；
模块M3.4：根据相邻两次谱分析结果的峰值差值与补偿值，获取信道响应，利用当前谱分析结果的反相数据，与信道响应相除，获取新的补偿值；
模块M3.5：将补偿值加到零中频芯片发射模块，基带可编程芯片模块获取补偿后的发射本振泄露信号，对当前本振泄露信号进行谱分析，判定谱分析峰值是否小于阈值，当小于阈值，则校准结束；当大于阈值，重复模块M3.4至模块M3.5校准过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：张飞飞，彭程，荣兴帅，彭宏利，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31