【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信系统中射频收发通道非理想因素补偿的，尤其涉及一种iq不平衡估计补偿方法，并进一步涉及采用了该iq不平衡估计补偿方法的iq不平衡估计补偿装置。
技术介绍
1、目前iq正交调制技术是通信系统中的主流技术，但iq正交调制面临的一个巨大挑战就是iq不平衡会对通信质量带来明显的影响，考虑射频设计时i路和q路两路射频通道不可能完成一致，i路和q路相位不可能做到绝对地做到pi/2相位延迟，因此i通道和q通道的不一致是客观存在的，通过硬件设计做到完全消除iq不平衡基本不可能，而且成本非常高，一种可行的方法是基于数字信号处理对系统iq不平衡做校正，降低整个系统的端到端成本；而数字域iq不平衡补偿一个前提是准确地估计出iq不平衡幅度和相位不一致性大小，估计的准确性和及时性将直接影响到整个系统的性能和工作效率。
2、在通信系统中，常规的射频接收通道如图2所示。i路和q路信号经过各自独立的链路和器件，如i路和q路有自己独立的增益放大器gain1、增益放大器gain2、滤波器filter1、滤波器filter2、adc模数变换器件adc1和adc模数变换器件adc2。由于i路和q路这两条链路独立，器件影响不可能完全相同，因此，i路和q路pcb布线不能完全等长等等存在差异性。由于两路信号经过路径的不一致性，导致i路和q路两路信号到基带信号处理模块处信号变化相同，即出现了iq不平衡问题。
3、由于iq不平衡特性的存在，在有效信号的频率对称位置出现发射信号的镜像信号，影响了通信系统的正常工作。
4、如图
5、目前常规的时域补偿iq不平衡的方法是对接收到的i路和q路时域信号做统计联合处理，分别计算出iq不平衡的幅度和相位信息，然后一定延迟的信号做幅度相位补偿。
6、但是现有的直接基于i路信号和q路信号做统计分析，需要假设信号满足如下条件：条件1：i路信号和q路信号不相关，相关统计均值为0，即满足e{i(n)q(n)}＝0；条件2：i路信号和q路信号统计功率相等，即满足e{i2(n))}＝e{q2(n)}。这种现有的方案较为简单，是工程中常用的iq不平衡补偿方案；但需要同时满足前面所述的条件1和条件2，使用的约束性比较大。
7、事实上，在现代通信系统，qam调制的阶数越来越高，数据的方差越来越大，即使是完全随机的信号，需要在非常大的数据量下才能满足统计特性条件1和条件2的约束。数据量大，进而导致以下几个问题：第一、系统端到端的时延很大，对时延较高的系统不能满足；第二、数据量大意味着信号处理复杂度较高，实现成本高；第三、如果数据量太小，反而引入iq不平衡误差，恶化了系统性能。实际应用中，有限数据样本不一定能满足数据的完全的统计独立和能量相等的这两个条件1和条件2，只是随数据量增加逐步逼近的过程，对数据的依赖性较大。因此，由于存在上述的这些缺陷，导致现有技术中iq不平衡估计补偿方案的实际性能并不理想。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是需要提供一种iq不平衡估计补偿方法，旨在通过接收信号的iq不平衡因子和系统误差得到更为准确的iq不平衡补偿系数，降低对数据的依赖性，满足实际的iq不平衡估计补偿需求。在此基础上，还进一步提供采用了该iq不平衡估计补偿方法的iq不平衡估计补偿装置。
2、对此，本专利技术提供一种iq不平衡估计补偿方法，包括以下步骤：
3、步骤s1，从接收机射频数字入口采集得到i路信号irx和q路信号qrx；
4、步骤s2，基于采集得到的i路信号irx和q路信号qrx，计算iq不平衡因子；
5、步骤s3，对接收信号进行信道估计，基于基带信号重构时域的理想信号序列；
6、步骤s4，基于理想信号序列计算出信号的iq不平衡量作为系统误差；
7、步骤s5，将接收信号的iq不平衡因子减去所述系统误差作为iq不平衡补偿系数；
8、步骤s6，通过所述iq不平衡补偿系数进行iq不平衡补偿。
9、本专利技术的进一步改进在于，在所步骤s3中还包括基带解调判断步骤，先判断发射端的信号是否存在本地参考信号，若是，则直接对接收信号进行信道估计；若否，则对接收信号进行信道估计，并根据接收机射频数字入口采集的数据进行基带数据解调，得到发射端的基带信号。
10、本专利技术的进一步改进在于，所述步骤s2中，通过公式计算幅度补偿因子εrx，通过公式计算相位补偿因子φrx，其中，εrf表示射频通道幅度不平衡因子，εdata表示数据本身的幅度不平衡因子，φrf表示射频通道相位不平衡因子，φdata表示数据本身的相位不平衡因子，e{·}表示期望值，irx(n)表示接收端信号的实部，qrx(n)表示接收端信号的虚部，n表示信号序号。
11、本专利技术的进一步改进在于，所述步骤s3中，通过公式itx(n)+qtx(n)j表示重构时域的理想信号序列，其中，itx(n)表示发射端基带信号的实部，qtx(n)表示发射端基带信号的虚部，j表示虚数单位，n表示信号序号。
12、本专利技术的进一步改进在于，所述步骤s4中，通过公式计算信号的幅度补偿因子通过公式计算信号的幅度补偿因子e{·}表示期望值，arcsin{·}表示求反正弦函数。
13、本专利技术的进一步改进在于，所述步骤s5中，通过公式计算iq不平衡补偿的幅度系数ε′rf，通过公式计算iq不平衡补偿的相位系数φ′rf。
14、本专利技术的进一步改进在于，所述步骤s6中，通过公式进行iq不平衡补偿，表示iq不平衡补偿后的基带信号实部，表示iq不平衡补偿后的基带信号虚部。
15、本专利技术还提供一种iq不平衡估计补偿装置，采用了如上所述的iq不平衡估计补偿方法，并包括：
16、信号采集模块，从接收机射频数字入口采集得到i路信号irx和q路信号qrx；
17、第一iq不平衡估计模块，基于采集得到的i路信号irx和q路信号qrx，计算iq不平衡因子；
18、信道估计模块，对接收信号进行信道估计，基于基带信号重构时域的理想信号序列；
19、第二iq不平衡估计模块，基于理想信号序列计算出信号的iq不平衡量作为系统误差；
20、系统误差补偿模块，将接收信号的iq不平衡因子减去所述系统误差作为iq不平衡补偿系数；
21、iq不平衡补偿模块，通过所述iq不平衡补偿系数进行iq不平衡补偿。
22、本专利技术的进一步改进在于，还包括延迟模块，所述接收机射频数字入口的数据经过所述延迟模块进行延迟之后，通过所述iq不平衡补偿模块进行iq不平衡补偿。
23、本专利技术的进一步改进在于，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种IQ不平衡估计补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的IQ不平衡估计补偿方法，其特征在于，在所步骤S3中还包括基带解调判断步骤，先判断发射端的信号是否存在本地参考信号，若是，则直接对接收信号进行信道估计；若否，则对接收信号进行信道估计，并根据接收机射频数字入口采集的数据进行基带数据解调，得到发射端的基带信号。
3.根据权利要求1或2所述的IQ不平衡估计补偿方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过公式计算幅度补偿因子εRx，通过公式计算相位补偿因子φRX，其中，εRF表示射频通道幅度不平衡因子，εdata表示数据本身的幅度不平衡因子，φRF表示射频通道相位不平衡因子,φdata表示数据本身的相位不平衡因子，E{·}表示期望值，IRx(n)表示接收端信号的实部，QRx(n)表示接收端信号的虚部，n表示信号序号。
4.根据权利要求3所述的IQ不平衡估计补偿方法，其特征在于，所述步骤S3中，通过公式ITx(n)+QTx(n)j表示重构时域的理想信号序列，其中，ITx(n)表示发射端基带信号的实部，QTx(n)表示发射端基带信
5.根据权利要求4所述的IQ不平衡估计补偿方法，其特征在于，所述步骤S4中，通过公式计算信号的幅度补偿因子通过公式计算信号的幅度补偿因子E{·}表示期望值，arcsin{·}表示求反正弦函数。
6.根据权利要求5所述的IQ不平衡估计补偿方法，其特征在于，所述步骤S5中，通过公式计算IQ不平衡补偿的幅度系数ε′RF,通过公式计算IQ不平衡补偿的相位系数v′RF。
7.根据权利要求5所述的IQ不平衡估计补偿方法，其特征在于，所述步骤S6中，通过公式进行IQ不平衡补偿,表示IQ不平衡补偿后的基带信号实部，表示IQ不平衡补偿后的基带信号虚部。
8.一种IQ不平衡估计补偿装置，其特征在于，采用了如权利要求1至7任意一项所述的IQ不平衡估计补偿方法，并包括：
9.根据权利要求8所述的IQ不平衡估计补偿装置，其特征在于，还包括延迟模块，所述接收机射频数字入口的数据经过所述延迟模块进行延迟之后，通过所述IQ不平衡补偿模块进行IQ不平衡补偿。
10.根据权利要求8所述的IQ不平衡估计补偿装置，其特征在于，还包括系数延迟模块，所述系数延迟模块将所述系统误差补偿模块获取的IQ不平衡补偿系数进行反馈，用于补偿后续接收数据的IQ不平衡。
...【技术特征摘要】
1.一种iq不平衡估计补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的iq不平衡估计补偿方法，其特征在于，在所步骤s3中还包括基带解调判断步骤，先判断发射端的信号是否存在本地参考信号，若是，则直接对接收信号进行信道估计；若否，则对接收信号进行信道估计，并根据接收机射频数字入口采集的数据进行基带数据解调，得到发射端的基带信号。
3.根据权利要求1或2所述的iq不平衡估计补偿方法，其特征在于，所述步骤s2中，通过公式计算幅度补偿因子εrx，通过公式计算相位补偿因子φrx，其中，εrf表示射频通道幅度不平衡因子，εdata表示数据本身的幅度不平衡因子，φrf表示射频通道相位不平衡因子,φdata表示数据本身的相位不平衡因子，e{·}表示期望值，irx(n)表示接收端信号的实部，qrx(n)表示接收端信号的虚部，n表示信号序号。
4.根据权利要求3所述的iq不平衡估计补偿方法，其特征在于，所述步骤s3中，通过公式itx(n)+qtx(n)j表示重构时域的理想信号序列，其中，itx(n)表示发射端基带信号的实部，qtx(n)表示发射端基带信号的虚部，j表示虚数单位。
5.根据权利要求4所述的i...
【专利技术属性】
技术研发人员：李彪，郑泽，
申请(专利权)人：深圳市极致汇仪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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