用于估算和校正无线通信设备中的相位偏移的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于估算和校正无线通信设备中的相位偏移的系统和方法。根据本发明专利技术的某些实施例，一种用于估算和校正无线通信设备中的相位偏移的方法可以包括基于所计算相位误差将由无线通信设备的数字电路输出的数字信号转换为经补偿数字信号。该方法还可以包括将经补偿数字信号转换为无线通信信号。该方法还可以包括计算由数字电路输出的数字信号的估算瞬时参考信号。该方法可进一步包括计算无线通信信号的估算发射相位。而且，该方法可以包括计算基于估算瞬时参考相位与无线通信信号的估算发射相位之差的相位误差。

【技术实现步骤摘要】
用于估算和校正无线通信设备中的相位偏移的系统和方法
本专利技术一般涉及无线通信，更具体地涉及估算和校正无线通信设备中的相位偏移。
技术介绍
无线通信系统用于各种各样的电信系统、电视、无线电和其他介质系统、数据通信网络以及其他系统，以便使用无线发射机和无线接收机在远程点之间传递信息。发射机是通常在天线的帮助下传播诸如无线电、电视或其他电信信号之类的电磁信号的电子设备。发射机通常包括数字信号处理电路，其对数据信号进行编码，将其上变频为射频信号，并且将其传递到信号放大器，该信号放大器接收射频，以预定的增益放大该信号，并且通过天线来发射经放大的信号。另一方面，接收机是通常也在天线的帮助下接收和处理无线电磁信号的电子设备。在某些实例中，发射机和接收机可被组合成称为收发机的单个设备。由于发射路径的射频(RF)增益、偏置和/或负载的变化，许多无线收发机可能在发射路径上遭受相位偏移。这样的相位偏移可能在无线通信设备中导致许多问题。例如，当使用相干接收机时，随机信号相位偏移可能引起大小测量误差，并且从相干接收机的输出与参考波形之差来产生大小误差信号。发射路径的RF增益级中的这些信号相位失真可能引起无线发射机中的微分非线性误差(DNLE，differentialnon-linearerrors)。这样的DNLE可在整个发射路径上累积，从而导致积分非线性增益误差(INLE，integralnon-linearerror)。这些DNLE和INLE可导致发射路径的输出处的功率精确性降低。这些相位偏移也可导致无线通信设备中的相邻信道泄漏比(ACLR，adjacentchannelleakageratio)和误差矢量大小(EVM，errorvectormagnitude)的劣化，和/或无线通信设备与基站之间的载波跟踪同步的丢失，从而潜在地导致掉话(droppedcalls)和/或其他性能劣化。
技术实现思路
根据本专利技术的某些实施例，一种用于估算和校正无线通信设备中的相位偏移的方法可以包括基于所计算相位误差将由无线通信设备的数字电路输出的数字信号转换为经补偿数字信号。该方法还可以包括将经补偿数字信号转换为无线通信信号。该方法还可以包括计算由数字电路输出的数字信号的估算瞬时参考信号。该方法可进一步包括计算无线通信信号的估算发射相位。而且，该方法可以包括计算基于估算瞬时参考相位与无线通信信号的估算发射相位之差的相位误差。本专利技术的一个或多个实施例的技术优点可以包括基于操作温度、频率、调制方案、功率水平和/或电池电压来对绝对和相对相位变化进行实时的相位补偿。应当理解本专利技术的各种实施例可包括所列举的技术优点中的一部分、全部，或者不包括所列举的技术优点。另外，对于本领域技术人员来说，本专利技术的其他技术优点可通过这里包括的附图、说明书和权利要求书变得清楚。附图说明为了更全面地理解本专利技术及其特征和优点，现在参考结合附图作出的以下描述，在附图中：图1图示出了根据本专利技术的某些实施例的示例性无线通信系统的框图；图2图示出了根据本专利技术的某些实施例的示例性发射和/或接收装置的所选组件的框图；图3图示出了根据本专利技术的某些实施例的在图2的示例性发射和/或接收装置中使用的示例性相位补偿表；和图4图示出了根据本专利技术的某些实施例的示例性相位限制器(limiter)。具体实施方式图1图示出了根据本专利技术的某些实施例的示例性无线通信系统100的框图。为了简化，在图1中仅图示了两个终端110和两个基站120。终端110还可被称为远程台站、移动站、接入终端、用户设备(UE)、无线通信设备、蜂窝电话或一些其他术语。基站120可以为固定台站，并且还可被称为接入点、节点B(NodeB)或一些其他术语。终端110可能能够或者不能从卫星130接收信号。卫星130可属于诸如众所周知的全球定位系统(GPS)之类的卫星定位系统。每个GPS卫星可以发射使用信息被编码的GPS信号，所述信息允许地球上的GPS接收机测量GPS信号的到达时间。足够数量的GPS卫星的测量可以用来精确地估算GPS接收机的三维位置。终端110也能够接收来自其他类型发射源的信号，例如蓝牙发射机、无线保真(Wi-Fi)发射机、无线局域网(WLAN)发射机、IEEE802.11发射机和任何其他合适的发射机。在图1中，每个终端110被示为同时从多个发射源接收信号，其中发射源可以是基站120或卫星130。在某些实施例中，终端110也可以是发射源。总之，终端110可以在任何给定时刻接收来自零个、一个或多个发射源的信号。系统100可以是码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统或一些其它无线通信系统。CDMA系统可以执行一个或多个CDMA标准，例如IS-95、IS-2000(一般也称为“1x”)、IS-856(一般也称为“1xEV-DO”)、宽带-CDMA(W-CDMA)等。TDMA系统可以执行一个或多个TDMA标准，例如全球移动通信系统(GSM)。W-CDMA标准由称为3GPP的工作组定义，而IS-2000和IS-856标准由称为3GPP2的工作组定义。图2图示了根据本专利技术的某些实施例的示例性发射和/或接收装置200(例如终端110、基站120或卫星130)的所选组件的框图。装置200可以包括发射路径201、接收路径221和相位误差估算路径241。根据装置200的功能，装置200可被认为是发射机、接收机或收发机。如图2所示，装置200可以包括数字电路202。数字电路202可以包括被配置为处理经由接收路径221接收的数字信号和信息，和/或被配置为处理经由发射路径201发射的信号和信息的任何系统、设备或装置。这样的数字电路202可以包括一个或多个微处理器、数字信号处理器和/或其他合适的设备。如图2所示，数字电路202可以将数字信号的同相(I)信道和正交(Q)信道分量传输到发射路径201。发射路径201可以包括相位补偿器272。相位补偿器272可以包括被配置为基于在另一输入端接收的计算出的相位误差来将在其输入端(例如来自数字电路202)接收的输入I和Q信道信号转换成其输出端处的输出I和Q信道的任何系统、设备或装置。输出I和Q信道可被相位偏移，以使得输出I和Q信道与输入I和Q信道之间的相位差大致等于计算出的相位误差。相位估算器272的输出可被传输到数模转换器204。乘法器274可以将计算出的相位误差传输到相位补偿器272。如图2所示，乘法器274可基于在选择输入端接收的选择信号(例如从数字电路202接收的选择输入)来选择两个计算出的相位误差中的一个。例如，在图2所示的实施例中，乘法器274可在由加法器262(如下所述)计算出的瞬时相位误差与由相位补偿表276提供的平均相位误差之间进行选择。相位补偿表276可以包括在其上存储了一个或多个平均相位误差的存储器，每个平均相位误差对应于发射路径201的输出功率水平。相位补偿表276的示例性实施例出现在图3中。从图3可见，相位补偿表276可以包括查找表，以使得相位补偿表276可以基于(例如从数字电路202)传输到误差补偿表276的发射路径201的输出功率(Pout)水平来输出与这样的输出功率水平相关联的平均相位误差。另外，可以基于从相位误差限制器266(如下所述)接收的计算出的相位误差条目来不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线通信装置，包括：发射路径，被配置为将由数字电路输出的数字信号转换为无线通信信号，所述发射路径包括相位补偿器，所述相位补偿器被配置为基于所计算相位误差将所述数字信号转换为经补偿数字信号，以使得所述发射路径能够将所述经补偿数字信号转换为所述无线通信信号；和相位误差估算路径，可通信地被耦合到所述发射路径并被配置为基于由所述数字电路输出的所述数字信号的估算瞬时参考相位与所述无线通信信号的估算发射相位之差来计算所述所计算相位误差。

【技术特征摘要】
2011.06.30 US 13/173,9721.一种无线通信装置，包括：发射路径，被配置为将由数字电路输出的数字信号转换为无线通信信号，所述发射路径包括相位补偿器，所述相位补偿器被配置为基于所计算相位误差将所述数字信号转换为经补偿数字信号，以使得所述发射路径能够将所述经补偿数字信号转换为所述无线通信信号；和相位误差估算路径，可通信地被耦合到所述发射路径并被配置为基于由所述数字电路输出的所述数字信号的估算瞬时参考相位与所述无线通信信号的估算发射相位之差来计算所述所计算相位误差，其中所述相位误差估算路径还包括：加法器，被配置为计算等于所述估算瞬时参考相位与所述估算发射相位之差的单样本相位误差；以及相位误差平均器，被配置为基于所述单样本相位误差的给定数量的样本来计算平均相位误差，其中所述发射路径还包括相位补偿表，所述相位补偿表被配置为：将所述平均相位误差存储为所述表中与所述发射路径的当前输出功率相对应的条目；以及传输指示所述表中与所述当前输出功率相对应的所述条目的值的信号；其中所述发射路径被配置为在所述单样本相位误差和所述表中与所述当前输出功率相对应的所述条目的值之间进行选择以作为所述所计算相位误差。2.根据权利要求1所述的无线通信装置，所述相位误差估算路径还包括：瞬时参考相位估算器，被配置为基于由所述数字电路输出的所述数字信号的同相分量和正交分量来计算所述估算瞬时参考相位；以及发射相位估算器，被配置为基于所述无线通信信号的同相分量和正交分量来计算所述估算发射相位。3.根据权利要求1所述的无线通信装置，所述相位误差估算路径还包括相位误差限制器，该相位误差限制器被配置为基于由所述数字电路输出的所述数字信号的同相分量和正交分量以及给定的限制阈值中的至少一者将所述平均相位误差限制为上限和下限中的至少一个。4.根据权利要求1所述的无线通信装置，所述相位误差估算路径还包括延迟元件，该延迟元件被配置为对由所述数字电路输出的所述数字信号进行延迟，以使得经延迟信号从数字信号起被延迟了与所述发射路径的信号延迟近似相等的时间延迟。5.一种用于估算和校正无线通信设备中的相位偏移的方法，包括：基于所计算相位误差将由所述无线通信设备的数字电路输出的数字信号转换为经补偿数字信号；将所述经补偿数字信号转换为无线通信信号；计算由所述数字电路输出的所述数字信号的估算瞬时参考相位；计算所述无线通信信号的估算发射相位；以及计算基于所述估算瞬时参考相位与所述无线通信信号的所述估算发射相位之差的相位误差，其中计算所述相位误差包括：计算等于所述估算瞬时参考相位与所述估算发射相位之差的单样本相位误差；基于所述单样本相位误差的给定数量的样本来计算平均相位误差；将所述平均相位误差存储为相位补偿表中的条目，所述条目对应于所述无线通信信号的当前输出功率；传输指示所述表中与所述当前输出功率相对应的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：普拉文·普莱马坎森，马海布·拉曼，马克·基尔申曼，
申请(专利权)人：富士通半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：