System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 接收机的IQ不匹配校准方法和装置制造方法及图纸_技高网

接收机的IQ不匹配校准方法和装置制造方法及图纸

技术编号:41004136 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 21:41
本申请公开一种接收机的IQ不匹配校准方法和装置,所述方法包括初始化IQ校准环境;参考板发送训练信号;被测板接收训练信号;对IQ不匹配系数进行估计;根据对IQ不匹配系数的估计值,对IQ不匹配系数补偿;所述装置包括参考板,用于发送训练信号;被测板,用于接收训练信号;上位机,用来执行IQ不匹配系数估计,所述方法和装置能够估计出IQ不匹配系数,通过IQ不匹配系数补偿,能够消除镜像干扰;特别是滤波器的频响在不同频点有差异、采样引起的相位偏移等导致的IQ不匹配系数和频点有关时,本申请技术方案能估计出不同频点的IQ不匹配系数,通过IQ不匹配补偿,从而消除信号所有频点位置的镜像干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线通信,具体涉及一种接收机的iq不匹配校准方法和装置。


技术介绍

1、无线通信系统中,特别是5gnr通信系统的基带接收信号成分包括i路信号(同向分量,in-phase)和q路信号(正交分量,quadrature),理论上,这i路和q路信号必须保持正交。但是,由于这两路的器件特性不完全匹配,比如低通滤波器响应不完全匹配,采样相位和幅度不完全匹配等,会导致iq两路信号不匹配。

2、iq不匹配会带来镜像干扰,如果镜像干扰不被消除的话,会使接收机的解调性能下降。iq不匹配可能是发射机和接收机同时产生,不同通信设备的硬件或者器件的不匹配可能会不一样,就是说不同通信设备不具有一致性,就需要不同设备分别进行校准,另外,由于滤波器、采样造成的相位偏移等原因,iq不匹配会和频率相关,对ofdm(正交频分复用,orthogonal frequency division multiplex)通信系统,不同频点的iq不匹配现象是有差异的,这就需要不同的频点分别进行iq校准。

3、例如,中国专利技术专利申请号为cn202110488099.4的专利文献公开了一种iq不平衡的校正方法及装置、接收机;该技术方案通过采用粗校正与精校正相结合的方式进行接收机iq不平衡补偿,提高了接收精度;

4、再如,中国专利技术专利申请号为cn202211496896.8的专利文献公开了一种iq不平衡校正方法、装置及电子设备;对接收到的信号进行统计分析,确定表征信号iq不平衡程度的第一特征参数;在基于第一特征参数判断信号角度偏差超出预设范围时,选取预置的补偿值对信号进行预补偿处理,以使预补偿后的信号的角度偏差处于预设范围内;针对预补偿后的信号进行统计分析,确定表征信号iq不平衡程度的第二特征参数,并基于第二特征参数对信号进行校正处理,该现有技术采用盲估计的实现方式保证了方法的系统通用性,且在整体过程中,采用了预置补偿值的方式;

5、上述现有技术公开了在时域进行iq不匹配的校准和补偿,但是,没有考虑iq不匹配程度随着不同频点变化的因素,比如低通滤波器频响特性在不同频点可能存在差异,采样造成的相位偏移也和频点有关,导致现有的时域iq校准结果往往不能很好的消除镜像干扰。

6、基于现有技术存在的上述技术问题,本申请提出一种接收机的iq不匹配校准方法和装置。


技术实现思路

1、本申请的目的是针对现有技术的不足,提供一种接收机的iq不匹配校准方法和装置。

2、本专利技术采用如下技术方案:

3、一方面,本专利技术提供一种接收机的iq不匹配校准方法,包括:

4、步骤1,初始化iq校准环境,采用同源接线,参考板使用i路信号,一分二后,接入到接收板的i路和q路;

5、步骤2,参考板发送训练信号;

6、步骤3,被测板接收训练信号;

7、步骤4,对iq不匹配系数进行估计;

8、步骤5,根据对iq不匹配系数的估计值,对iq不匹配系数补偿。

9、进一步地,步骤2中,设存在频点k,频点k处发送的时域训练信号为:

10、

11、其中,ak表示基带复值信号,rk是ak的实部,ik是ak的虚部;wk=2*π*fk,fk是频点k的子载波索引;

12、依上式(1),i路信号和q路信号,分别记为:

13、i=rk*cos(ωkt)-ik*sin(ωkt)……(2),

14、q=rk*sin(ωkt)+ik*cos(ωkt)……(3),

15、上式(1)-(3)中,t=n*ts,n=1,2,3,...,n;ts是采样周期,n是一个符号周期的fft点数,周期发送训练信号序列,训练信号一个周期的长度n,记为t(n)。

16、进一步地,步骤3中,被测板接收到的iq失真的训练信号,记为r(n):

17、r(n)=i_miss(n)+j*q_miss(n)……(4),

18、

19、

20、其中,t=n*ts,n=1,2,3,...,n,i_miss(n)表示r(n)的实部,q_miss(n)表示r(n)的虚部,i_miss表示iq失真后的训练信号序列的实部,q_miss表示iq失真后的训练信号序列的虚部,a,α是幅度失真参数;a是实部虚部公共幅度失真参数,α是虚部专有幅度失真参数,是相位失真参数,;是实部虚部公共相位失真参数,是和频点相关的虚部专有相位失真参数。

21、进一步地,步骤4包括:

22、步骤4.1,基带抓取接收信号的时域数据记为r(m),m=1,2,3,...,3n;

23、步骤4.2,将本地训练信号序列的实部与接收信号的实部进行时域相关,找到接收训练信号序列的起始位置,获取iq失真后的时域信号序列;

24、步骤4.3,对接收训练信号时域序列进行傅里叶变换,得到频域信号;

25、步骤4.4,计算频点k处的iq不匹配系数。

26、进一步地,步骤4.2中还包括:

27、依下式(7)、(8)计算相关序列:

28、corr(m)=re(t)*(r(m+1:m+n))h,m=1,2,3,...,2n……(7),

29、其中,re(t)表示t的实部,h表示共轭,相关序列的峰值位置为peak_pos,根据peak_pos,截取一个完整周期的接收训练信号,记为:

30、rev=r(peak_pos:peak_pos+n-1)……(8)。

31、进一步地,步骤4.3中,对接收时域信号的实部和虚部分别做傅里叶变换:

32、fq=fft(im(rev))/sqrt(n)……(9),

33、fi=fft(re(rev))/sqrt(n)……(10),

34、其中,sqrt(n)表示n的平方根。

35、进一步地,步骤4.4中,计算频点k处的iq不匹配系数a(k),b(k),其中a(k)表示频点k处信号的频域补偿系数,b(k)表示频点k处镜像的频域消除系数:

36、

37、

38、其中:

39、

40、

41、上式中,x(k)表示频域训练序列,fq(-k),fi(-k)是频点k对称频点位置的频域数据。

42、进一步地,步骤5中,把估计得到的iq不匹配系数发送给接收机的物理层模块,物理层模块对频点k和对称频点-k处的频域数据进行iq不匹配系补偿,补偿后的数据分别记为

43、

44、

45、上式中,y(k)表示iq失真的频点k的频域数据,y(-k)表示iq失真的频点k对称频点的频域数据。

46、本专利技术另提供一种接收机的iq不匹配校准装置,包括:

47、参考板,用于发送训练信号;

48、被测板,用于接收训练信号;

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种接收机的IQ不匹配校准方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的接收机的IQ不匹配校准方法,其特征在于,步骤2中,设存在频点k,频点k处发送的时域训练信号为:

3.根据权利要求2所述的接收机的IQ不匹配校准方法,其特征在于,步骤3中,被测板接收到的IQ失真的训练信号,记为R(n):

4.根据权利要求3所述的接收机的IQ不匹配校准方法,其特征在于,步骤4包括:

5.根据权利要求4所述的接收机的IQ不匹配校准方法,其特征在于,步骤4.2中还包括:

6.根据权利要求4所述的接收机的IQ不匹配校准方法,其特征在于,步骤4.3中,对接收时域信号的实部和虚部分别做傅里叶变换:

7.根据权利要求4所述的接收机的IQ不匹配校准方法,其特征在于,步骤4.4中,计算频点k处的IQ不匹配系数A(k),B(k),其中A(k)表示频点k处信号的频域补偿系数,B(k)表示频点k处镜像的频域消除系数:

8.根据权利要求7所述的接收机的IQ不匹配校准方法,其特征在于,步骤5中,把估计得到的IQ不匹配系数发送给接收机的物理层模块,物理层模块对频点k和对称频点-k处的频域数据进行IQ不匹配系补偿,补偿后的数据分别记为

9.一种接收机的IQ不匹配校准装置,用于执行权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,包括:

10.根据权利要求9所述的接收机的IQ不匹配校准装置,其特征在于,参考板和被测板之间通过连接线连接,连接线采用同源接线方式将参考板使用的I路信号,一分二后,接入到接收板的I路和Q路。

...

【技术特征摘要】

1.一种接收机的iq不匹配校准方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的接收机的iq不匹配校准方法,其特征在于,步骤2中,设存在频点k,频点k处发送的时域训练信号为:

3.根据权利要求2所述的接收机的iq不匹配校准方法,其特征在于,步骤3中,被测板接收到的iq失真的训练信号,记为r(n):

4.根据权利要求3所述的接收机的iq不匹配校准方法,其特征在于,步骤4包括:

5.根据权利要求4所述的接收机的iq不匹配校准方法,其特征在于,步骤4.2中还包括:

6.根据权利要求4所述的接收机的iq不匹配校准方法,其特征在于,步骤4.3中,对接收时域信号的实部和虚部分别做傅里叶变换:

7.根据权利要求4所述的接收机的iq不匹...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈学帅
申请(专利权)人:北京长焜科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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