宽带误差校准参数提取方法、装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种宽带误差校准参数提取方法、装置和计算机可读存储介质，该方法包括：根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带；提取各所述子频带的幅度误差和相位误差；根据所述频带索引表和预设宽带权重表，对各所述子频带的幅度误差和相位误差，分别逐个迭代加权累加至初始幅度误差补偿参数和初始相位误差补偿参数中，合成并提取宽带误差校准参数。本发明专利技术能够自适应匹配当前超宽带系统的工作带宽，并实时对工作区域进行误差参数进行迭代求取，具有超宽带、高性能、低功耗、高灵活性的优点。

Extraction method, device and computer readable storage medium of broadband error calibration parameters

【技术实现步骤摘要】
宽带误差校准参数提取方法、装置及计算机可读存储介质
本专利技术涉及数字信号处理和通信领域，尤其涉及一种宽带误差校准参数提取方法、装置及计算机可读存储介质。
技术介绍
现代通信系统对射频收发器的带宽要求越来越高(例如5G低频宽带零中频系统、5G高频超宽带系统)。常规的射频模拟器件远无法达到通信系统的指标要求，数字辅助模拟校准是一种常见的优化手段，其中针对正交调制系统中IQ(in－phase(同相)，quadrature(正交))失配误差进行的优化，可以在发射端极大的抑制杂散泄露，在接收端提高接收灵敏等。通过数字辅助进行IQ失配误差校准的方法很多，例如：1)对信号做FFT(FastFourierTransformation，离散傅氏变换的快速算法)，在频域上进行检测，求解各个频点误差，再利用误差进行LMS(Leastmeansquare，最小均方算法)迭代处理，最终补偿参数。2)采用离线参数计算调节，采用信号源、频谱仪以及计算机进行离线测试，对特定模块进行详细量测，最终得到一组固定的补偿参数。3)采用单音扫频方式进行多频点参数提取，将各个频点误差参数拟合后进行系统误差校准，提取所有频点的误差信息，达到宽带校准的效果。4)直接采用参考信号做相关运算，进行参数提取，提取误差参数进行补偿。5)采用宽带信号特性进行自适应滤波器盲迭代方式进行参数提取并补偿，优化得到最终参数。6)数字域采用通带滤波器组对宽带信号进行分解，通过复杂运算直接求解宽带系统误差，最终反解得到宽带补偿参数。r>上述各种方案在当前业界产品中均有应用，但各自存在缺陷，方案1)需要进行时频域的转换，这在基带处理非常有效，但在中射频将会耗费巨大资源，且在后期超宽带系统中实现复杂度会急剧上升。方案2)和方案3)适合环境稳定场景，它无法适应外界环境产生变化带来的误差改变，方案2的参数无法随环境进行修正。而方案3)中的扫频处理在系统工作阶段是无法实现的，无法达到宽带实时处理的效果。方案4)能够实时跟踪，但对带宽的适应性很小，一般信号带宽超过30M后就很难适应，无法对宽带信号进行校准。方案5)和方案6)是目前比较实用的两种宽带校准方法。但方案5)采用盲迭代，在信号突变情况下，其迭代参数很不稳定，会引起部分频点的性能恶化，导致系统性能降低。而方案6)的缺陷是随着带宽和精度需求的增加，其资源将会急剧上升，且灵活度差，一旦系统设定完成其求解精度和适应带宽就被限定，无法修改。综上所述，现有的IQ失配误差校准方式方式存在处理复杂和灵活性差的技术问题。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种一种宽带误差校准参数提取方法、装置及计算机可读存储介质，旨在解决现有的IQ失配误差校准方式方式存在处理复杂和灵活性差的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，所述宽带误差校准参数提取方法包括：根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带；提取各所述子频带的幅度误差和相位误差；根据所述频带索引表和预设宽带权重表，对各所述子频带的幅度误差和相位误差，分别逐个迭代加权累加至初始幅度误差补偿参数和初始相位误差补偿参数中，合成并提取宽带误差校准参数。本专利技术还提供一种宽带误差校准参数提取装置，所述宽带误差校准参数提取装置包括控制模块、频带切割模块、子频带误差提取模块和宽带参数合成模块，所述控制模块包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现以下步骤：控制所述频带切割模块，根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带；控制所述子频带误差提取模块，提取各所述子频带的幅度误差和相位误差；控制所述宽带参数合成模块，根据所述频带索引表和预设宽带权重表，对各所述子频带的幅度误差和相位误差，分别逐个迭代加权累加至初始幅度误差补偿参数和初始相位误差补偿参数中，合成宽带误差校准参数。本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述宽带误差校准参数提取方法的步骤。本专利技术通过采用时域分时进行子频带切割和划分，能够通过时域多次划分达到超宽带误差校准参数提取的目的，可以适用超宽带系统，即具有超宽带优点；此外，本申请通过分时复用的方式进行处理，从而减小了硬件的资源开销，降低了超宽带系统功耗，即具有低功耗优点；再者，用户可通过增加子频带频点数、减小子频带带宽、提高子频带误差的拟合精度，可以显著提升各个子频带的误差参数性能，从而提升整个带宽的误差校准性能，即具有高性能优点；并且在硬件确定的情况下，用户可以通过配置子频带范围和子频带带宽，从而在不改变硬件结构的情况下适应不同的系统带宽和不同的性能需求，即具有高灵活性的优点。附图说明图1本专利技术宽带误差校准参数提取装置基础架构图；图2本专利技术宽带误差校准参数提取装置在超宽带系统中应用的两种处理位置；图3本专利技术控制模块的结构图；图4本专利技术频带切割模块的结构图；图5本专利技术子频带误差参数模块的结构图；图6本专利技术宽带参数合成模块的结构图；图7本专利技术宽带误差校准参数提取方法一实施例的流程示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例的主要解决方案是：根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带；提取各子频带的幅度误差和相位误差；根据频带索引表和预设宽带权重表，对各子频带的幅度误差和相位误差，分别逐个迭代加权累加至初始幅度误差补偿参数和初始相位误差补偿参数中，合成并提取宽带误差校准参数。本专利技术提供的宽带误差校准参数提取方法、装置和计算机可读存储介质涉及数字信号处理和通信领域，特别适用于处理因链路特性导致的宽带信号IQ镜像误差，适合应用在无线通信系统中的超宽带射频系统校准，例如5G低频宽带零中频系统的模拟IQ误差校准、5G高频超宽带系统的IQ均衡。由于现有技术IQ失配误差校准方式存在处理复杂和灵活性差的技术问题，因此本专利技术采用迭代方式进行频带切割，将超宽带系统做子频带划分，自适应处理各个子频带的IQ失配误差，获取各个子频带的误差时变特性(即幅度误差和相位误差)，通过实时迭代求解得到整个超宽带系统的宽带误差校准参数，解决超宽带系统的IQ镜像问题。如图1所示，图1是本专利技术实施例方案涉及的宽带误差校准参数提取装置的基础架构图。宽带误差校准参数提取装置包括控制模块100、频带切割模块101、子频带误差提取模块102和宽带参数合成模块103，控制模块100分别与频带切割模块101、子频带误差提取模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，所述宽带误差校准参数提取方法包括：/n根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带；/n提取各所述子频带的幅度误差和相位误差；/n根据所述频带索引表和预设宽带权重表，对各所述子频带的幅度误差和相位误差，分别逐个迭代加权累加至初始幅度误差补偿参数和初始相位误差补偿参数中，合成并提取宽带误差校准参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，所述宽带误差校准参数提取方法包括：
根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带；
提取各所述子频带的幅度误差和相位误差；
根据所述频带索引表和预设宽带权重表，对各所述子频带的幅度误差和相位误差，分别逐个迭代加权累加至初始幅度误差补偿参数和初始相位误差补偿参数中，合成并提取宽带误差校准参数。


2.如权利要求1所述的宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，在所述根据接收的频率信息，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带的步骤之前，还包括：
在超宽带系统启动阶段，根据接收的用户需求带宽和超宽带系统的应用数据速率，确定子频带范围；
根据外部输入的切割步长和切割范围，在所述子频带范围中确定子频带频点，以构成频带索引表；
根据所述应用数据速率确定各所述子频带频点的角频率；
根据各所述角频率和外部输入的补充参数阶数，生成频率采样矩阵，并基于所述频率采样矩阵，生成预设宽带权重表。


3.如权利要求2所述的宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，
所述根据接收的用户需求带宽和超宽带系统的应用数据速率，确定子频带范围的步骤包括：
基于以下公式确定子频带范围：
所述子频带范围为[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]，BW为用户需求带宽，Fs为应用数据速率。


4.如权利要求3所述的宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，
所述频带索引表包括Freq1、Freq2、......、Freqn的子频带频点，Freq1、Freq2、......、Freqn∈[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]；
所述根据所述应用数据速率确定各所述子频带频点的角频率的步骤包括：
各所述子频带频点的角频率为2π/Fs，Fs为应用数据速率。


5.如权利要求4所述的宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，
所述根据各所述角频率和外部输入的补偿参数阶数，生成频率采样矩阵的步骤包括：
基于以下公式1确定频率采样矩阵F：
公式1：
其中，M为外部输入的补偿参数阶数，w为各所述子频带频点的角频率，j为虚数；
所述基于所述频率采样矩阵，生成预设宽带权重表的步骤包括：
基于LUT＝(FHF)-1FH，LUT为预设宽带权重表，F为频率采样矩阵。


6.如权利要求1所述的宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，所述根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带的步骤包括：
解析接收的频带索引表，获取切割参数，所述切割参数包括切割范围、切割步进和用于切割定位的子频带频点；
根据所述切割步进和子频带频点，在所述切割范围内确定切割位置，并根据所述切割位置对超宽带系统的链路宽带信号进行逐个频带切割，以生成子频带。


7.如权利要求1所述的宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，所述提取各所述子频带的幅度误差和相位误差的步骤包括：
逐个检测各所述子频带的信号功率和镜像功率，剔除所述子频带中信号功率大于第一阈值且镜像功率小于第二阈值的异常子频带，以获取有效的子频带；
基于预设算法，计算各有效的所述子...

【专利技术属性】
技术研发人员：周红星，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44