一种无线发射机及无线发射机中本振泄露消除的方法技术

本发明专利技术公开了一种无线发射机及无线发射机中本振泄露消除的方法，所述无线发射机包括Ｉ路可变增益放大器、Ｑ路可变增益放大器、上混频器、量化模块、控制逻辑模块和补偿器，本发明专利技术将电路中固有的直流失调和其他失配都等效为共模电平的失调，然后通过对Ｉ路和Ｑ路的差分信号的共模电平进行补偿，进而实现了对电路中固有的直流失调和其他失配所引起的本振泄露的抑制。

Wireless transmitter and method for eliminating local oscillator leakage in wireless transmitter

The invention discloses a method for eliminating the vibration leakage of a wireless transmitter and a wireless transmitter, a wireless transmitter including I variable gain amplifier, Q variable gain amplifier, mixer, quantization module, logic control module and the compensator, the invention will DC offset and other inherent mismatch is equivalent to offset of common mode level, and then through the I road and Q road of the common mode level of the differential signal is compensated, and the realization of DC offset and other inherent mismatch caused by the leakage of vibration suppression.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信技术，尤其涉及一种无线发射机及无线发射机中本振 泄露消除的方法。
技术介绍
在现在通信系统的无线收发机设计中，为了降低成本和减小器件的形状因 子，通常的实施方法是提高芯片的集成度和减少片外元件的个数。用零中频的 方案来设计通信系统的无线收发机，可以在提高芯片集成度的同时降低片外元 件的个数。现有技术中，零中频无线发射机的结构框图如图l所示，主要由基带模拟 信号处理电路，混频器，正交本振信号产生电路和预放大器所组成。其中，基 带模拟信号处理电路的主要功能是对基带送出的模拟基带信号进行信号滤波处理，并根据发射功率的需求调整输入到混频器的基带信号的大小；混频器的 功能是把基带信号的频谱搬移到所需要的射频频率点上；所需要的射频频率点 是由正交本振信号产生电路输出的信号所决定，正交本振信号产生电路输出的 本振频率是受基带控制的。预放大器的功能是将已搬移到需要的射频频率点的 信号进行放大，驱动功率放大器，最后由天线4巴信号发射出去。其具体的工作 过程是基带输入正交的两路基带信号BB_I和BB—Q,分别经过相同的基带 模拟信号处理电路产生i路信号输入到混频器I中，产生Q路信号输入到混频器Q中；正交本振信号产生电路也分别输出正交本振信号I和Q到混频器I 和混频器Q中；混频器I和混频器Q将混频以后的信号相加产生差分射频信号 rf+和rf-;信号rf+和rf-在经过预放大器后就产生射频输出信号Vout,可以直 接通过天线发射出去或者根据需要再驱动功率放大器，然后再用天线发射出去。但是，在现有技术的零中频无线发射机中，存在一个严重的问题，就是存在固有的本振泄漏，零中频无线发射机的本振泄漏如图2所示，主要是由电路 固有的直流失调特性所引起。而根据无线通信协议(如正EE802.11 WLAN的 协议)，大的本振泄漏将对整个通信系统性能影响很大，例如产生高的误码率， 通信中断和通信干扰等。虽然可通过采用两级上变频的方式实现零中频无线发射机以避免了本振泄漏的问题。但是，却存在高成本和大形状因子的缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供，通过对 无线发射机的I路和Q路的差分信号的共模电平进行补偿，从而消除由固有直 流失调和其他失配所引起的本振泄露。本专利技术所述技术方案包括一种无线发射机，包括I路可变增益放大器、Q路可变增益放大器、上混 频器、量化模块、控制逻辑模块和补偿器，其中，I路可变增益放大器，用于接收I路的基带差分输入信号BB—I+和BB—1-, 将其按照预设的增益值进行放大或缩d、处理后，输入上混频器；Q路可变增益放大器，用于接收Q路的基带差分输入信号BB—Q+和 BB—Q-，将其按照预设的增益值进行放大或缩小处理后，输入上混频器；上混频器，用于对I路可变增益放大器及Q路可变增益放大器输出的基带 差分信号进行混频处理，输出差分射频信号rf+和rf-;量化模块，用于对差分射频信号rf+和rf-进行检测和量化，输出用于表征 本振泄露信号强度的值到控制逻辑模块；控制逻辑模块，用于根据本振泄露信号强度值产生相应的补偿值，发送给 补偿器；补偿器，用于根据接收到的补偿值对I路的基带差分输入信号BB—I+和5BB—I-的共模电平进行补偿，以及对Q路的基带差分输入信号BB—Q+和BB—Q-的共模电平进行补偿。在本振泄露校准模式下，BB—1+， BB—I-和BB—Q+, BB—Q-两对基带差分 信号的交流电压为零，只存在直流偏置电压，差分射频信号rf+和rf-即为本振 泄露。所述量化模块在对差分射频信号rf+和rf-进行检测和量化之前，首先对量 化模块内部的直流失调进行自校准。所述控制逻辑模块进一 步用于根据根据量化模块的输出调整量化模块的 增益值；所述量化模块进一步用于按照调整后的增益值对输入的差分射频信号rf+ 和rf-进行放大或缩小处理。一种无线发射机中本振泄露消除的方法，所述无线发射机包括I路可变增 益放大器、Q路可变增益放大器、上混频器、量化模块、控制逻辑模块和补偿 器，包括步骤A、 I路可变增益放大器接收I路的基带差分输入信号BB—I+和BB—1-, Q 路可变增益放大器接收Q路的基带差分输入信号68_(^+和BB一Q-，按照预设 的增益值对接收到的信号进行放大或缩小处理后，输入上混频器；B、 上混频器对I路可变增益放大器及Q路可变增益放大器输出的基带差 分信号进行混频处理，输出差分射频信号rf+和rf-;C、 量化模块对差分射频信号rf+和rf-进行检测和量化，输出用于表征本 振泄露信号强度的值到控制逻辑模块；D、 控制逻辑模块根据本振泄露信号强度值产生相应的补偿值，发送给补 偿器；E、 补偿器根据接收到的补偿值对I路的基带差分输入信号BBJ+和BB一I-的共模电平进行补偿，以及对Q路的基带差分输入信号BB—Q+和BB—Q-的共 模电平进行补偿。在本振泄露校准模式下，BB—1+， BB—I-和BB—Q+， BB—Q-两对基带差分 信号的交流电压为零，只存在直流偏置电压，差分射频信号rf+和rf-即为本振泄露。所述步骤C中，量化模块在对差分射频信号rf+和rf-进行检测和量化之前， 首先对模块内部的直流失调进行自校准。所述控制逻辑模块根据量化模块的输出调整量化模块的增益值，所述量化 模块按照调整后的增益值对输入的差分射频信号rf+和rf-进行放大或缩小处 理。本专利技术有益效果如下本专利技术所述无线发射机将电路中固有的直流失调和其他失配都等效为共 模电平的失调，然后通过对I路和Q路的差分信号的共模电平进行补偿，实现 了对电路中固有的直流失调和其他失配所引起的本振泄露的抑制。附图说明图1为现有技术中零中频无线发射机的结构框图2为现有技术中零中频无线发射机的本振泄漏示意图3为本专利技术所述无线发射机的结构框图4为本专利技术所述无线发射机中本振泄露消除方法的原理流程图6为本专利技术中I路补偿器粗调节的流程图； 图7为本专利技术中Q路补偿器粗调节的流程图8为正常情况本振泄露消除过程中不考虑增益调节的前提下补偿值和泄 露值之间的关系示意图9为正常情况本振泄露调节过程示意图。具体实施例方式本专利技术通过对无线发射机的I路和Q路的差分信号的共模电平进行补偿， 进而实现对电路中固有的直流失调和其他失配所引起的本振泄露的抑制。其基 本原理是电路中固有的直流失调和其他失配都可以等效为共模电平的失调，所 以通过对共模电平进行补偿，可以最终实现对本振泄漏的抑制。请参阅图3，该图为本专利技术所述无线发射机的结构框图，其主要包括可变 增益放大器、上混频器、量化模块、控制逻辑模块和补偿器。图中的BBJ+和 BB—I-为I路的发射机基带差分输入信号，BB—I+和BB—I-为Q路的发射机基带 差分输入信号，经过可变增益放大器对基带输入信号的放大或缩小调整，输入 到上混频器；经过上混频器的转化，输出差分射频信号rf+和rf-。量化模块对 差分射频信号rf+和rf-进行^r测和量化，输出n (这里以8为例)比特表征该 差分射频信号强度的数字信号到控制逻辑模块。控制逻辑模块通过对该数字信 号的判断，产生相应的补偿值，通过四个补偿器形成模拟量进行补偿。这里的 补偿器可以是数字编程的可变电流源，也可以是数字编程控制的可变电阻。在 发射机本振泄漏校准才莫式下，主要校准的是(BB—1+，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线发射机，其特征在于，包括Ｉ路可变增益放大器、Ｑ路可变增益放大器、上混频器、量化模块、控制逻辑模块和补偿器，其中，　Ｉ路可变增益放大器，用于接收Ｉ路的基带差分输入信号ＢＢ＿Ｉ＋和ＢＢ＿Ｉ－，将其按照预设的增益值进行放大或缩小处理 后，输入上混频器；　Ｑ路可变增益放大器，用于接收Ｑ路的基带差分输入信号ＢＢ＿Ｑ＋和ＢＢ＿Ｑ－，将其按照预设的增益值进行放大或缩小处理后，输入上混频器；　上混频器，用于对Ｉ路可变增益放大器及Ｑ路可变增益放大器输出的基带差分信号进行 混频处理，输出差分射频信号ｒｆ＋和ｒｆ－；　量化模块，用于对差分射频信号ｒｆ＋和ｒｆ－进行检测和量化，输出用于表征本振泄露信号强度的值到控制逻辑模块；　控制逻辑模块，用于根据本振泄露信号强度值产生相应的补偿值，发送给补偿器；　 　补偿器，用于根据接收到的补偿值对Ｉ路的基带差分输入信号ＢＢ＿Ｉ＋和ＢＢ＿Ｉ－的共模电平进行补偿，以及对Ｑ路的基带差分输入信号ＢＢ＿Ｑ＋和ＢＢ＿Ｑ－的共模电平进行补偿。

【技术特征摘要】
1、一种无线发射机，其特征在于，包括I路可变增益放大器、Q路可变增益放大器、上混频器、量化模块、控制逻辑模块和补偿器，其中，I路可变增益放大器，用于接收I路的基带差分输入信号BB_I+和BB_I-，将其按照预设的增益值进行放大或缩小处理后，输入上混频器；Q路可变增益放大器，用于接收Q路的基带差分输入信号BB_Q+和BB_Q-，将其按照预设的增益值进行放大或缩小处理后，输入上混频器；上混频器，用于对I路可变增益放大器及Q路可变增益放大器输出的基带差分信号进行混频处理，输出差分射频信号rf+和rf-；量化模块，用于对差分射频信号rf+和rf-进行检测和量化，输出用于表征本振泄露信号强度的值到控制逻辑模块；控制逻辑模块，用于根据本振泄露信号强度值产生相应的补偿值，发送给补偿器；补偿器，用于根据接收到的补偿值对I路的基带差分输入信号BB_I+和BB_I-的共模电平进行补偿，以及对Q路的基带差分输入信号BB_Q+和BB_Q-的共模电平进行补偿。2、 如权利要求1所述的无线发射机，其特征在于，在本振泄露校准模式 下，BB—1+, BB—I-和BB—Q+， BB—Q-两对基带差分信号的交流电压为零，只 存在直流偏置电压，差分射频信号rf+和rf-即为本振泄露。3、 如权利要求2所述的无线发射机，其特征在于，所述量化模块在对差 分射频信号rf+和rf-进行检测和量化之前，首先对量化模块内部的直流失调进 行自校准。4、 如权利要求2所述的无线发射机，其特征在于，所述控制逻辑模块进 一步用于根据根据量化模块的输出调整量化模块的增益值；所述量化模块进一步用于按照调整后的增益值对输入的差分射频信号rf+ 和rf-进行放...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海永，吴南健，寿国梁，
申请(专利权)人：北京六合万通微电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]