用于WiFi宽带收发通路的IQ失衡补偿方法及应用技术

本发明专利技术公开了用于WiFi宽带收发通路的IQ失衡补偿方法及应用，涉及数字信号处理技术领域。所述方法适用于发射通路和接收通路，将IQ信号输入到频率相关的IQ失衡补偿装置FD

【技术实现步骤摘要】
用于WiFi宽带收发通路的IQ失衡补偿方法及应用


[0001]本专利技术涉及数字信号处理
，尤其涉及一种用于WiFi宽带收发通路的IQ失衡补偿方法及应用。

技术介绍

[0002]随着近几年无线通信技术朝着高速化、小型化、集成化方向不断发展，零中频ZIF(Zero Intermediate Frequency)架构的收发机由于其低成本、易于集成等优势备受青睐，目前已广泛应用于具有高带宽和高采样率的电子系统中。零中频架构采用模拟正交混频技术，直接将射频信号转换为基带同相(In
‑
phase，I)信号和正交(Quadrature，Q)信号，因此相比于传统的超外差式架构需要更少的模拟器件。然而，模拟器件由于设计的限制因素存在一定的非理想特性，使得I信号和Q信号之间幅度和相位不匹配而发生I/Q失衡(或称IQ失衡)，导致了星座图的失真、误码率上升和EVM恶化等问题，影响了通信系统性能。在具有更高硅集成度和更大调制阶数的宽带通信系统中，上述I/Q失衡问题往往会进一步加剧，考虑到WiFi6/WiFi6E需要支持更大的带宽(160MHz)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于WiFi宽带收发通路的IQ失衡补偿方法，其特征在于，对于发射通路，将发射基带TX Baseband输出的IQ信号输入到频率相关的IQ失衡补偿装置FD
‑
IQMC中进行频率相关的IQ失衡补偿，将补偿后的输出信号I
’
Q
’
输入到数模转换器DAC；或者，对于接收通路，将模数转换器ADC接收到的IQ信号输入到频率相关的IQ失衡补偿装置FD
‑
IQMC中进行频率相关的IQ失衡补偿，将补偿后的输出信号I
’
Q
’
输入到接收基带RX Baseband；其中，所述FD
‑
IQMC用于对输入的IQ信号，根据前述发射通路或接收通路的IQ不平衡参数估计值，通过频率无关的IQ失衡补偿模块FI
‑
iqmc对输入的I路信号和Q路信号选取一个频点的幅度和相位误差进行单点补偿以对IQ失衡进行一个频率无关的整体补偿；以及，对从FI
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iqmc中输出的I路信号和Q路信号，选择其中一路信号输入到分数时延滤波器Frac
‑
delay filter中进行相位补偿以补偿频率选择性相位上的失衡，再将从Frac
‑
delay filter输出的信号输入到实数对称的幅度滤波器Amp
‑
FIR filter中进行幅度补偿以补偿频率选择性幅度上的失衡；未被选择的另一路信号则通过时延模块进行处理以与选择的一路信号进行时间对齐。2.根据权利要求1所述的IQ失衡补偿方法，其特征在于，对于前述发射通路或接收通路的IQ不平衡参数估计值，通过单音测试获取；多个频点的单音对应有多个频点的IQ不平衡参数估计值。3.根据权利要求1所述的IQ失衡补偿方法，其特征在于，所述频率无关的IQ失衡补偿模块FI
‑
iqmc被配置为执行如下步骤：对于信号x＝cos(θ)+jsin(θ)，其中j为复数表示，根据IQ不平衡参数估计值中的相位不平衡因子Δφ和幅度不平衡因子Δm，令I路信号需要的补偿相位和补偿幅度分别为
‑
Δφ/2和
‑
Δm/2，Q路信号需要的补偿相位和补偿幅度分别为Δφ/2和Δm/2，通过以下补偿算法对IQ失衡进行整体补偿，其中，x表示输入FI
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iqmc的IQ信号，M
comp
表示相位和幅度的补偿矩阵。4.根据权利要求3所述的IQ失衡补偿方法，其特征在于：当前述Δφ小于预设值时，令sin(Δφ)等于Δφ，cos(Δφ)等于1，带入前述补偿矩阵M
comp
中得到简化后的M
’
comp
，通过以下补偿算法对IQ失衡进行整体补偿，此时，所述频率无关的IQ失衡补偿模块FI
‑
iqmc通过4个乘法器对输入的信号进行一个矩阵乘法以补偿频率无关的IQ失衡。5.根据权利要求1所述的IQ失衡补偿方法，其特征在于，通过分数时延滤波器Frac
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delay filter对FI
‑
iqmc输出的I路信号或Q路信号进行相位补偿的步骤如下：
通过多个频点的单音测试，获取宽带内采样频点的相位误差；对获取的相位误差，进行线性拟合；对线性拟合后的相位误差，通过如下公式计算宽带内的相位误差群时延Group delay，其中，Δφ(radian)为Δω(radian)频段内的相位误差变化，radian表示弧度；根据计算得到的群时延Group delay的值计算需要补偿的分数时延样点值，基于需要补偿的分数时延样点值通过拉格朗日插值法设计分数时延滤波器的分数时延值；根据设计的分数时延滤波器对选择的I路信号或Q路信号进行相位补偿，得到相位补偿后的I路信号或Q路信号。6.根据权利要求5所述的IQ失衡补偿方法，其特征在于：在前述Frac
‑
delay filter对FI
‑
iqmc输出的I路信号或Q路信号进行相位补偿时，将未被选择的另一路信号输入到第一时延模块D1中进行时延处理以使两路信号的时间对齐。7.根据权利要求6所述的IQ失衡补偿方法，其特征在于：通过实数对称的幅度滤波器Amp
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FIR filter对Frac
‑
delay filter输出的信号进行幅度补偿的步骤如下：通过多个频点的单音测试，获取宽带内采样频点的幅度误差；对正负频率对称的频点的幅度误差，进行取平均操作；设计一个阶数为N的实数滤波器，其滤波器频点的幅度误差参数通过测试频点的分段线性内插获取，所述N为2的整数倍...

【专利技术属性】
技术研发人员：古强，纵金榜，
申请(专利权)人：上海物骐微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：