同相和正交路径失衡补偿制造技术

直接下变频接收机（１９）具有失衡补偿参数确定级（２０）以及相位和振幅失衡补偿级（２１）。确定级（２０）连接以接收接收机（１９）的Ｉ和Ｑ路径（５，６）输出的Ｉ和Ｑ信号Ｉ′（ｔ）和Ｑ′（ｔ）。确定级（２０）根据接收信号的训练序列来确定失衡补偿参数ｇ↓［Ｉ］ｃｏｓ（φ↓［１］）、ｇ↓［Ｉ］ｓｉｎ（φ↓［１］），ｇ↓［Ｑ］ｃｏｓ（φ↓［３］）和ｇ↓［Ｑ］ｓｉｎ（φ↓［３］）。然后计算每一确定的失衡补偿参数ｇ↓［Ｉ］ｃｏｓ（φ↓［１］）、ｇ↓［Ｉ］ｓｉｎ（φ↓［１］）、ｇ↓［Ｑ］ｃｏｓ（φ↓［３］）、ｇ↓［Ｑ］ｓｉｎ（φ↓［３］）的平均值，并根据这些平均值来计算另一失衡补偿参数ｇ↓［Ｉ］ｇ↓［Ｑ］ｓｉｎ（φ↓［３］－φ↓［１］）。相位和振幅失衡补偿级（２１）使用所确定的失衡补偿参数ｇ↓［Ｉ］ｃｏｓ（φ↓［１］）、ｇ↓［Ｉ］　ｓｉｎ（φ↓［１］）、ｇ↓［Ｑ］　ｃｏｓ（φ↓［３］）、ｇ↓［Ｑ］　ｓｉｎ（φ↓［３］）和所计算的另一失衡补偿参数ｇ↓［Ｉ］ｇ↓［Ｑ］　ｓｉｎ（φ↓［３］－φ↓［１］），来补偿在接收信号的有效载荷接收期间接收机的Ｉ和Ｑ路径（５，６）之间的相位和振幅失衡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及同相(I)和正交(Q)路径失衡补偿。具体地，但不排它地，本专利技术涉及一种包括I/Q路径失衡补偿的接收机，例如直接下变频无线接收机。
技术介绍
许多接收机使用正交调制，这需要在同相(I)路径和正交(Q)路径上处理接收到的信号。例如，参考图1，根据现有技术的直接下变频接收机1具有用来接收信号的天线2。该天线2连接用于将接收到的信号输出到射频(RF)滤波器3上，射频滤波器3是对接收到的信号进行滤波的带通滤波器。RF滤波器3连接用于将滤波后的信号输出到低噪声放大器(LNA)4，LNA4用来放大滤波后的信号。该放大器有助于减少接收到的信号的后续处理中的噪声。该LNA4连接用于将放大后的信号输出到接收机1的同相(I)路径5和正交(Q)路径6。I路径5包括按照以下顺序串联的I混频器7、模拟低通滤波器8和自动增益控制器(AGC)9、模数转换器(ADC)10和数字低通滤波器11。除了由Q混频器112代替I混频器7之外，Q路径6与I路径相同。所以Q路径6包括Q混频器12、模拟低通滤波器13、AGC14、ADC15和数字低通滤波器16。I和Q路径5、6输出的信号传递到解调和解码级17，对该信号进行解调和解码，以产生数字输出18。I混频器7和Q混频器12每一个均将LNA4输出的放大后的信号与本地振荡器信号混频。由于该接收器1是直接下变频接收机，本地振荡器应该具有与在天线2接收到的调制信号中的有用信号的载波频率基本相同的频率。这允许混频器7、12将有用信号向下转换到基带。理想地，I和Q混频器使用的本地振荡器信号相位彼此偏移90°，以便可从I路径5和Q路径6上的信号中正确地解调出有用信号。然而，-->实际难以实现，并且在I和Q混频器7、12所使用的本地振动器信号之间通常存在相位变化。该变化被称为相位失衡。同样的，在I路径5和Q路径6上的增益也许会不相同。因此I和Q路径5、6输出的信号在振幅上会有非预期的差异。这被称为振幅失衡。相位和振幅的失衡会引起解调误差。也会引起图像混叠干扰进入有用信号的频带。为了校正相位和振幅的失衡，提出了很多方法，多数方法涉及使用校准信号来对接收机进行校准。典型地，该校准信号具有已知的频率、相位和振幅。当其通过接收机的时候，可以分析I和Q路径输出的信号来确定它们之间的相位和振幅的失衡。这种方法存在许多问题。例如，校验信号通常由要进行校准的接收机在本地产生，所以需要小心地控制其频率、相位和振幅。然而，这通常需要提供专门的电路来产生校准信号，而这不利地会比较昂贵且复杂。一些方法通过经接收机通常用来接收信号的天线接收外部校准信号来避免该问题。尽管这可以避免在接收机本地产生校准信号的额外成本和复杂性，但是由于其占用用于通信等的频谱内的空间，所以这是不切实际的。所有这些方法还阻止接收机在校准期间接收其他信号。所以，在校准期间，经接收机的通信或在接收机处接收广播信号会被中断。这很明显是不期望的。在信号接收过程中，即使是工作在有时可能会适应信号接收中的短暂中断的时分多址(TDMA)模式、时分双工(TDD)模式等模式下的接收机也会受到该问题的影响，因为难以预测何时可能接收到信号，因而难以分配适当的时间以用于校准。所以，传统的校正相位和振幅失衡的方法是远不理想的。
技术实现思路
本专利技术寻求克服上述问题。根据本专利技术的第一方面，提出一种接收机，用来接收包括训练序列和有效载荷的信号，该接收机包括同相路径和正交路径，用于将接收的信号转换成同相和正交信号以输出给解调器；-->处理装置，用于根据代表训练序列的同相和正交信号来确定失衡补偿数；以及失衡补偿电路，用于使用所确定的失衡补偿参数，来补偿代表有效载荷的同相和正交信号之间的相位和振幅的失衡。根据本专利技术的第二个方面，提出一种接收包括训练序列和有效载荷的信号的方法，该方法包括：将接收的信号转换成同相和正交信号以输出给解调器；根据代表训练序列的同相和正交信号来确定失衡补偿参数；使用所确定的失衡补偿参数来补偿代表有效载荷的同相和正交信号之间的振幅和相位的失衡。换言之，在接收信号的有效载荷期间，相位和振幅的失衡补偿可以基于信号的训练序列。训练序列是众多当前通信系统的信号的固有(inherent)部分。所以，本专利技术有以下明显优势，即允许不使用专门的校准信号来补偿相位和振幅的失衡。不需要在接收机处本地产生校准信号。类似地，不需要为接收专门的校准信号而设置通信容量。所以，除了确定失衡补偿参数之外，该训练序列还可用于其它目的。这可能包括其它信号处理。换言之，处理装置可以使用训练序列来进行其它信号处理。同样，该方法可包括使用训练序列来进行其它信号处理。在一个示例中，其它信号处理可包括训练均衡器。在其它示例中，附加的信号处理可包括同步、信道质量评估、信号电平调节等之一。可以认识到，训练序列可具有多种形式。基本地，该训练序列通常是接收信号的已知部分，举例来说，在训练序列期间预期接收的信号是已知的。该训练序列包括前同步码(preamble)、导频序列、存取码、同步字、同步序列等。无论如何，除了振幅和相位失衡补偿之外，训练序列通常适用于特殊目的。例如，它满足特定传统通讯标准的需要。具体地，训练序列可适用于训练均衡器或实现同步。典型地，这意味着，训练序列包括在其自相关函数中有主峰的序列。训练序列和有效载荷可被包含在数据分组内。因此对代表数据分组的有效载荷的信号的补偿可通过使用根据代表数据分组的训练序列-->的信号而确定的失衡补偿参数来进行。换言之，可根据代表信号数据分组的信号来实现失衡补偿。事实上，如果希望，可逐个分组执行失衡补偿。优选地，在时域而不是频域确定补偿参数，因为时域的计算更快并易于实施，避免了使用傅立叶变换。例如，优选地，接收机包括用于在两个不同时间处选择训练序列的同相和正交信号的部分的选择器。相应地，根据在两个不同时间处训练序列的同相和正交信号的选择部分来确定失衡补偿参数。在下面的本专利技术的优选实施例的描述中，这些时间表示为时间t1和t2。典型地，从还用于上述其它处理的训练序列的一部分中选择同相和正交信号的部分。换言之，不需要仅将训练序列的特定部分用于振幅和相位的失衡补偿。对于失衡补偿参数的确定，基于代表预期接收到的信号序列的信号是有用的。在下面的本专利技术的优选实施例的描述中，这些信号表示为基带信号A(t1)、A(t2)、B(t1)、B(t2)。可以基于同相信号确定一失衡补偿参数，并基于正交信号确定另一失衡补偿参数。事实上，优选地，根据同相信号确定一对失衡补偿参数，并根据正交信号确定另外一对失衡补偿参数。在下面的本专利技术的优选实施例的描述中，这些失衡补偿参数表示为。同样优选地，从这些失衡补偿参数的平均值中确定另一失衡补偿。在下面的本专利技术的优选实施例的描述中，另一失衡补偿参数表示为gIgQ sin()。相位和振幅失衡补偿可以使用这些参数。更具体地，补偿可以将同相和正交信号与所确定的失衡补偿参数相乘。优选地，补偿包括将同相信号与根据正交信号确定的失衡补偿参数相乘，及将正交信号与根据同相信号确定的失衡补偿参数相乘。同样优选地，补偿包括将同相和正交信号与所确定的另一失衡补偿参数的倒数相乘。在下面的本专利技术的优选实施例的描述中，这由等式(6)和(7)表示。“处理装置”、“电路”、“选择器”等术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接收包含训练序列和有效载荷的信号的接收机（１９；３２），所述接收机（１９，３２）包括　同相路径（５）和正交路径（６），用于将接收的信号转换为同相和正交信号，以输出给解调器（１７）；　处理装置（２３），用于根据代表训练序列的同相和正交信号来确定失衡补偿参数；　失衡补偿电路（２１），用于使用所确定的失衡补偿参数来补偿代表有效载荷的同相和正交信号之间的相位和振幅失衡。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】CN 2006-2-22 200610008891.01.一种接收包含训练序列和有效载荷的信号的接收机(19；32)，所述接收机(19，32)包括同相路径(5)和正交路径(6)，用于将接收的信号转换为同相和正交信号，以输出给解调器(17)；处理装置(23)，用于根据代表训练序列的同相和正交信号来确定失衡补偿参数；失衡补偿电路(21)，用于使用所确定的失衡补偿参数来补偿代表有效载荷的同相和正交信号之间的相位和振幅失衡。2.根据权利要求1所述的接收机(19；32)，其中所述信号包括包含训练序列和有效载荷的数据分组；失衡补偿电路(21)使用根据代表所述数据分组的训练序列的同相和正交信号而确定的失衡补偿参数，补偿代表所述数据分组的有效载荷的同相和正交信号。3.根据权利要求1或2所述的接收机(19；32)，其中所述接收机还将训练序列用于进行其它信号处理。4.根据前述任何一项权利要求所述的接收机(19；32)，包括选择器(22)，用于在两个不同时间处选择同相和正交信号的部分，其中处理装置(23)根据在所述两个不同时间处选择的同相和正交信号的部分来确定失衡补偿参数。5.根据前述任何一项权利要求所述的接收机(19；32)，其中处理装置(23)基于代表预期接收的训练序列的信号来确定失衡补偿参数。6.根据权利要求4所述的接收机(19；32)，其中在预期接收的信号不同时选择器(22)选择处理装置(23)确定失衡补偿参数所根据的同相和正交信号的部分。7.根据前述任何一项权利要求所述的接收机(19；32)，其中处理装置(23)基于同相信号确定失衡补偿参数并基于正交信号确定失衡补偿参数。8.根据前述任何一项权利要求所述的接收机(19；32)，其中处理装置(23)基于同相信号确定一对失衡补偿参数并基于正交信号确定一对失衡补偿参数。9.根据权利要求7或8所述的接收机(19；32)，其中处理装置(23)根据所确定的失衡补偿参数来计算另一失衡补偿参数。10.根据权利要求9所述的接收机(19；32)，其中处理装置(23)基于同相信号和正交信号来计算每个失衡补偿参数的平均值，并基于所计算的平均失衡补偿参数来计算所述另一失衡补偿参数。11.根据前述任何一项权利要求所述的接收机(19；32)，其中失衡补偿电路(21)通过将同相和正交信号与所确定的失衡补偿参数相乘来补偿同相和正交信号之间的相位和振幅失衡。12.根据前面权利要求7到10中的任何一项所述的接收机(19；32)，其中失衡补偿电路(21)通过将同相信号与根据正交信号所确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱学诚，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]