一种基于FPA的I/Q失衡相位误差补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种基于FPA的I/Q失衡相位误差补偿方法，先通过输入连续的单音扫频信号获取待补偿的I/Q失衡相位误差θ(ω)，再基于失衡相位误差θ(ω)，利用FPA设计I/Q失衡相位补偿模块，将I/Q失衡相位补偿模块设计等效为一个非线性优化问题，再用FPA计算该非线性优化问题的解，求得补偿模块的最优参数，最后利用设计的I/Q失衡相位补偿模块进行I/Q相位误差补偿。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPA的I/Q失衡相位误差补偿方法
本专利技术属于误差校正
，更为具体地讲，涉及一种基于FPA的I/Q失衡相位误差补偿方法。
技术介绍
前端架构的选择很大程度上影响接收器可集成性和灵活性，其中零中频结构在过去的十几年中因其易于单片集成、结构简单和成本功耗低等优点而备受青睐。然而该结构采用同相和正交(I/Q)混频，对I/Q失衡尤为敏感。理想情况下，I路和Q路信号应该具有精确的90°相位差和相等的幅度。然而，在实际情况中，所用器件、电路设计、PCB布局的误差，I路和Q路的低通滤波器频率响应的差异都会使I路和Q路信号的信号产生幅度和相位失配I/Q失衡会导致不完全的镜像信号衰减，提高基带信号处理的误码率。随着高阶调制波形或大带宽多信道信号的使用，I/Q失衡的影响变得更加明显，必须使用额外的模拟或数字信号处理方法来对其进行改善。I/Q失衡的相位失衡是其中的关键难题，相比幅度误差，相位误差的计算及补偿难度较大；花授粉算法(FPA)是一种自然启发算法，它模拟自然授粉的原理将问题的解表示为花的花粉，将迭代新解的过程表示为花之间的授粉过程。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FPA的I/Q失衡相位误差补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)、通过输入单音扫频信号获取待补偿的I/Q失衡相位误差；/n(1.1)、利用信号发生器对待测试带宽进行等间隔扫频，使待测试带宽频率范围内等间隔的输出N个频率值的单音扫频信号，并依次输入到I/Q接收器；/n(1.2)、将单音扫频信号r

【技术特征摘要】
1.一种基于FPA的I/Q失衡相位误差补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、通过输入单音扫频信号获取待补偿的I/Q失衡相位误差；
(1.1)、利用信号发生器对待测试带宽进行等间隔扫频，使待测试带宽频率范围内等间隔的输出N个频率值的单音扫频信号，并依次输入到I/Q接收器；
(1.2)、将单音扫频信号ri(t)分别与I/Q两路中带有相位误差的本振信号cos(ωLOt)和相乘，其中，ωLO为本振信号频率；
然后再经过低通滤波处理后，得到失衡的I/Q测试信号；
xI(t)＝cos(ωit)
xQ(t)＝sin(ωit+θ(ωi))
其中，i＝1,2,…N，θ(ωi)表示频率ωi处相位误差，
(1.3)、将将失衡的I/Q测试信号通过ADC采样，得到采样后失衡的I/Q测试信号xI(n)和xQ(n)；
然后将其输入至频域转换处理器，并进行离散傅里叶变换，完成I/Q测试信号从时域到频域的转换，转换后的频域I/Q测试信号为：






(1.4)、将频域I/Q测试信号XI(ω)、XQ(ω)输入至失衡相位估计器，估算出失衡相位误差；



(1.5)、按照步骤(1.2)-(1.4)的方法对N个单音扫频信号进行连续处理后，得到失衡相位误差θ(ω)，ω＝[ω1,ω2,…,ωN]T；
(2)、基于失衡相位误差θ(ω)，利用FPA算法设计I/Q失衡相位补偿模块；
(2.1)、搭建I/Q失衡相位补偿模块，具体包括延时模块、FD补偿模块和全通滤波器；
(2.2)、设计I/Q失衡相位补偿模块的总相频响应函数φc(ω,R)；
φc(ω,R)＝-δd·ω+φAPF(ω,R)
其中，R＝[δd,M,ψ]，δd为FD补偿模块的分数延时，M＝[Mn]T＝[M1,M2,…,MN/2]T，Mn为全通滤波器的第n个二阶结极点的幅值，ψ＝[ψn]T＝[ψ1,ψ2,…,ψN/2]T，ψn为全通滤波器的第n个二阶结极点的相角；φAPF(ω,R)为全通滤波器的相频响应函数；
(2.3)、定义误差矩阵E；
E＝[e(ω,R)]T＝[e(ω...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟婕，曾浩，郭连平，叶芃，赵禹，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51