正交调制器幅度失衡补偿制造技术

一种补偿正交调制器的幅度失衡的方法和装置，包括：基于第一调制信号和正交调制器的输出信号确定第一相关的装置；基于第二调制信号和正交调制器的输出信号确定第二相关的装置；基于确定的相关的比和第一与第二调制信号产生正比于幅度失衡的补偿信号的装置；用补偿信号处理正交调制器的至少一个调制信号的装置；其中确定相关的装置被安排使用正交调制器的未处理的调制信号来确定相关。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
正交调制器幅度失衡补偿
本专利技术涉及正交调制器，更具体地说，涉及对正交调制器幅度失衡的补偿。
技术介绍
正交载波发射机使用同相位(I)和正交相位(Q)两种载波来发射信息。需要正交调制根据发射机射频(RF)电路的结构把承载I和Q信号的信息上变频到中频(IF)或直接变频到载频(直接变频)。正交调制器在正交调制的基础上运行。它使两个独立的信号能在发射机中合并，在同一传送频带上传送，并在接收机再次分离信号。正交调制的原理是两个分离的信号I和Q(同相位和正交相位)使用同一载波频率调制，但载波的相位彼此不同，因为信号Q的载波落后于信号I的载波90°。调制后把信号相加。由于相位差，当相加信号解调时I和Q信号能彼此分离。当正交调制由模拟组件实现时，有几种畸变能影响传送的信号的质量。最普遍的畸变一般被描述为本地振荡或载波泄漏、正交相位误差和幅度失衡。例如，这些畸变导致了I和Q信号的互相位误差和幅度失衡。半导体制造工艺不能生产理想的模拟组件。当大量的产品被生产，组件的值总是有一些差异。如果这些差异未被校正而保留下来，传送信号的质量将恶化，可能达不到标准要求的水平。该恶化能用两种方式减轻：改善制造工艺或在每个单独的产品中使用信号处理方法来补偿恶化。对大的产品数量来说，改善制造工艺是昂贵的，一般地，较不严格的制造规范导致成本的降低，以及因此导致更有竞争力的产品。因此优选信号处理方法作为补偿组件值的差异的方法。另外，正交调制器误差取决于温度、老化，以及载频。这些影响很难用正交调-->制器的模拟设计来补偿。其中设置有固定的校正参数的校正电路已被用于校正正交调制器引起的畸变。此时的问题就是可制造性，因为每个正交调制器都要求必须在生产期间尽早设置的独特的参数。另外，如以上已经陈述的，正交调制器引起的幅度失衡的量值取决于频率，这种情况下当频率改变时，固定地设置的较正不一定仍起作用。因此自适应信号处理技术是校正畸变的非常理想的方法。也已知多种补偿正交调制器引起的幅度失衡的自适应技术。但是，这些技术经常要求使用特定的训练信号和/或依赖于知道正交发射机电路的增益，其精确值可能随特定设备而变化。
技术实现思路
因此本专利技术的一个目的是提供一种补偿正交调制器的幅度失衡以使得不需要特定训练信号的方法和装置。本专利技术的另一个目的是提供一种补偿正交调制器的幅度失衡以使得其与发射机电路增益无关的方法和装置。本专利技术的目的由一种补偿正交调制器的幅度失衡的方法实现，该方法包括：基于第一调制信号和正交调制器的输出信号确定第一相关；基于第二调制信号和正交调制器的输出信号确定第二相关；基于确定的相关的比和第一与第二调制信号产生正比于幅度失衡的补偿信号；用补偿信号处理正交调制器的至少一个调制信号；其中相关基于正交调制器的未处理的调制信号被确定。本专利技术的目的还可由一种补偿正交调制器的幅度失衡的装置实现，该装置包括：基于第一调制信号和正交调制器的输出信号确定第一相关的装置；基于第二调制信号和正交调制器的输出信号确定第二相关的装置；基于确定的相关的比和第一与第二调制信号产生正比于幅度失衡的补偿信号的装置；用补偿信号处理正交调制器的至少一个调制信号的装置；其中确定相关的装置被安排使用正交调制器的未处理的调制信号来确定相关。-->本专利技术的目的还可由一种补偿正交调制器的幅度失衡的装置实现，该装置包括：被配置以基于第一调制信号和正交调制器的输出信号确定第一相关的第一相关器；被配置以基于第二调制信号和正交调制器的输出信号确定第二相关的第二相关器；被配置以基于确定的相关的比和第一与第二调制信号产生正比于幅度失衡的补偿信号的装置；被配置以用补偿信号处理正交调制器的至少一个调制信号的装置；其中第一和第二相关器被配置以使用正交调制器的未处理的调制信号来确定相关。本专利技术更多的适用范围将从以下给出的具体的描述中显而易见。但是，应当理解，具体的描述和特定的例子在表示本专利技术的优选实施例的同时，仅为了说明而给出，因为由这些具体的描述，在本专利技术的精神和范围内的各种变化和修改对本领域技术人员来说是明显的。附图说明下面将参照附图并通过优选实施例对本专利技术作更具体的描述，其中：图1是正交调制器的基本结构的方框图，它还说明了幅度和相位的失衡引起的畸变的模型；图2是根据本专利技术实施例的幅度失衡校正装置的方框图；图3显示了幅度失衡环路的收敛的仿真例子；以及图4是根据本专利技术实施例的误差检测器的结构的方框图。具体实施方式图1显示了正交调制器10中的幅度和相位失衡引起的畸变的基带模型和正交调制器的基本结构。调制器10包括两个混频器12A和12B，二者都包括调制输入、本地振荡输入和高频输出。调制信号SI′和来自本地振荡器11的本地振荡信号都被馈送到混频器12A。调制信号SQ′被以相应的方式馈送到混频器12B，但本地振荡信号通过相对于馈送到混频器12A的本地振荡信号有90度相移的相移装置13馈送到混-->频器12B。混频器12A和12B的高频输出连接到加法器元件14，该元件把调制的高频信号合并成一个要向前传送的高频信号，该信号馈送到加法器元件14的输出。QPSK调制是一种典型的通过这种正交调制器实现的调制方法。应当指出，本专利技术不局限于任何特定的系统或调制方法，而是能用于不仅包括单载波而且包括多载波系统的各种系统，如正交频分复用(OFDM)。还应当指出，附图仅说明了理解本专利技术所必需的组件。图2显示了根据本专利技术一个实施例的幅度失衡校正环路的基本结构。图中，I和Q调制信号SI和SQ加到正交调制器10。根据补偿信号COMP对幅度失衡的补偿在信号处理单元80实现，在本例中是在正交调制器10的调制信号SQ输入之前连接的除法器。应当指出，幅度失衡补偿另外可通过处理调制信号SI或SI与SQ两种调制信号来实现。然后调制信号被传递到正交调制器10。调制的信号通常加到一个或多个具有增益g的功率放大器20，并进一步传送到RF OUT。同时，通过测量输出信号RF OUT的功率的采样装置30并产生如正比于输出信号的功率的电压的反馈信号PRF形成了反馈。例如，功率测量电路30可基于简单的二极管RF包络检波器。反馈信号PRF优选地由A/D转换器40转换到数字形式以便数字处理。应当注意，也可使用模拟处理。然后反馈信号PRF传递到产生补偿信号COMP的块90进行进一步的处理。调制信号SI和SQ(尚未被数字处理单元80处理)被传递到补偿信号产生块90以便进一步处理。下面对补偿信号产生块90的操作做更详细的解释。根据图2中说明的例子，补偿信号产生块90包括误差检测单元50、环路滤波器60和积分器70。例如，误差检测单元50和环路滤波器60、积分器70以及信号处理单元80可由在一个如通用数字信号处理器(或几个处理器)的合适的信号处理装置中的软件或使用专用的积分电路(或多个电路)由硬件来实现。假定图2中的正交调制器有相位和幅度两种失衡。一般的正交调制器还有载波泄漏，或DC偏置误差。这些损伤能独立于正交相位和/-->或幅度失衡被校正，例如用在此并入作为参考的US 5,012,208中提出的方法，因此假定正交调制器10没有载波泄漏误差。如果正交调制器10理想地运行，RF OUT信号SRF将是：SRF=g[SIcos(wLOt)-SQsin(wLOt)]---(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种补偿正交调制器的幅度失衡的方法，包括：基于第一调制信号和正交调制器的输出信号确定第一相关；基于第二调制信号和正交调制器的输出信号确定第二相关；基于确定的相关的比和第一与第二调制信号产生正比于幅度失衡的补偿信号；　 　用补偿信号处理正交调制器的至少一个调制信号；其中相关基于正交调制器的未处理的调制信号被确定。

【技术特征摘要】
US 2002-6-18 10/173,5741、一种补偿正交调制器的幅度失衡的方法，包括：基于第一调制信号和正交调制器的输出信号确定第一相关；基于第二调制信号和正交调制器的输出信号确定第二相关；基于确定的相关的比和第一与第二调制信号产生正比于幅度失衡的补偿信号；用补偿信号处理正交调制器的至少一个调制信号；其中相关基于正交调制器的未处理的调制信号被确定。2、根据权利要求1的方法，其中用于确定相关的正交调制器的输出信号是放大的输出信号。3、根据权利要求1或2的方法，其中第一相关是输出信号的功率与第一调制信号的平方间的相关，第二相关是输出信号的功率与第二调制信号的平方间的相关。4、根据权利要求1、2或3的方法，其中补偿信号的产生包括：基于确定的相关的比和第一与第二调制信号产生正比于幅度失衡的误差信号；以及基于误差信号产生补偿信号。5、根据权利要求4的方法，其中误差信号在没有幅度失衡时被设置为零。6、根据权利要求4或5的方法，其中补偿信号通过将误差信号对时间积分产生。7、根据权利要求6的方法，其中误差信号在积分之前被低通滤波。8、根据权利要求7的方法，其中误差信号利用具有小于1的增益系数的滤波器滤波。9、根据权利要求8的方法，其中滤波器的增益系数根据幅度失衡的量进行调整。10、根据权利要求1至9的任何一个的方法，其中用补偿信号处理至少一个调制信号是通过将至少一个调制信号乘以或除以补偿信号来执行的。11、根据权利要求1至9的任何一个的方法，其中用补偿信号处理至少一个调制信号是通过将至少一个调制信号乘以或除以补偿信号的近似值来执行的。12、一种补偿正交调制器的幅度失衡的装置，包括：基于第一调制信号和正交调制器的输出信号确定第一相关的装置；基于第二调制信号和正交调制器的输出信号确定第二相关的装置；基于确定的相关的比和第一与第二调制信号产生正比于幅度失衡的补偿信号的装置；以及用补偿信号处理正交调制器的至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱哈黑斯卡拉，劳瑞库鲁，
申请(专利权)人：诺基亚公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]