用于TDD系统中接收机校正的方法及相关的设备技术方案

本发明专利技术公开了在时分双工系统中的零中频接收机及其校正方法和相关的基站。零中频接收机包括：射频电路、基带电路和用于根据校正参数而校正来自所述基带电路的基带信号的校正电路。该零中频接收机还包括：训练信号提供部件，用于提供训练信号以训练所述校正电路从而调整校正参数，以及训练信号耦合部件，用于在零中频接收机的空闲时段将所述训练信号耦合到所述基带电路，使得所述校正电路能基于所述训练信号调整所述校正参数。通过在空闲时段使用自包含的训练信号提供部件提供的稳定可靠的训练信号来调整校正参数，校正电路的校正更好地匹配于接收机电路的电路特性，由此提供了改进的校正性能。

【技术实现步骤摘要】
用于TDD系统中接收机校正的方法及相关的设备
本专利技术涉及时分双工（TDD）系统，具体地，涉及TDD系统中接收机校正的方法及相关的设备。
技术介绍
与超外差（super-heterodyne）接收机相比，零中频接收机直接将射频（RF）信号下变频到基带，就频率规划而言，这使得接收机的设计更简单和更容易。而且，这也是一种费效合理的方案。但是，由于零中频接收机固有的电路特性，在零中频接收机中存在直流偏移（DCoffset）、正交（I/Q）失配等问题。这些问题最终导致零中频接收机的整体无线电性能降级。现今，一种常见的校正方案是在对所接收的信号进行数模（AD）转换后增加数字引擎（digitalengine）以校正直流偏移、I/Q适配等导致的信号误差。但是，这将需要使用训练信号来按照校正算法训练校正引擎。在现有无线通信系统的接收机中，常见的办法是在校正过程中采用盲估计，即：所使用的训练信号是事先未知的。以基站接收机为例，其常常把所接收的用户设备（UE）信号当作训练信号。由于所接收的UE信号的功率不确定，可能很低，也可能很高，而且还可能变化很快，最极端的情况甚至是在网络中不存在UE，所以基于这样的训练信号所做的校正可能不能收敛。另一方面，校正质量严重地依赖于所接收的UE信号的统计特性。但是，因为UE的数量会动态地改变，而所接收的UE信号实际上是来自不同UE的混合信号，所以所接收的UE信号的统计特性可能会有很大的变化。这使得零中频接收机的校正质量降级。由于要接收的即将到来的信号很难预测，所以基于这样的训练信号的校正将导致校正引擎的性能不稳定或者将增加无线通信系统中校正算法的复杂度。考虑到老化的问题，校正应当是一个实时的过程。所以在很多时候，算法性能和复杂度之间需要取折衷。上述的问题阻碍了零中频接收机在无线通信系统中的广泛使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的方法和设备，以减轻、缓解甚至消除上面提及的一个或者多个问题。本专利技术是基于这样的认识，对于TDD系统，可以考虑它的两个特别的特征来部署零中频接收机的校正。首先，由于TDD系统是时分双工结构的，所以这意味着，在发射机进行发射的时段内，接收机将保持空闲。其次，由于发射机和接收机是在相同的频率上发射和接收，所以这将允许利用所发送的信号去校正零中频接收机。TDD系统的这些特征将使得零中频接收机易于在该系统中采用。按照本专利技术的第一方面，提供了一种在时分双工TDD系统的收发信机中的零中频接收机。零中频接收机包括：射频电路，用于处理所接收的射频信号；基带电路，用于将来自射频电路的射频信号转换为基带信号，并处理所述基带信号；和校正电路，用于根据校正参数来校正所述基带信号。该零中频接收机还包括：训练信号提供部件，用于提供训练信号以调整所述校正参数，以及训练信号耦合部件，用于在零中频接收机的空闲时段将所述训练信号耦合到所述基带电路，使得所述校正电路能基于所述训练信号调整所述校正参数。按照本专利技术的一个实施例，当零中频接收机被作为收发信机的接收通道使用时，训练信号提供部件提供该收发信机中发射通道上发送的信号作为所述训练信号。优选地，训练信号提供部件在发射通道进行发射的预定时隙内插入预定义序列作为训练信号，而该训练信号耦合部件至少在该预定时隙内执行所述耦合，以便将该预定义序列完整地传送给校正电路。优选地，训练信号耦合部件在发射通道的发射期和接收通道的接收期之间的保护时段内通过使发射通道上发送的信号反射到所述射频电路而将训练信号耦合到基带电路。按照本专利技术的另一个实施例，训练信号提供部件包括专用的上变频发射电路，用于通过对在基带生成的预定义序列进行上变频来提供所述训练信号。按照本专利技术的又一个实施例，训练信号提供部件包括专用的基于本地振荡器的信号发生电路，用于通过产生连续波正弦单频信号来提供所述训练信号，所述单频信号的频率与基带电路中所使用的本地振荡器的频率相一致且是在零中频接收机的有效接收频率范围内的。优选地，训练信号耦合部件在所述空闲时段的整个时段或者预先选择的部分时段期间执行所述耦合。按照本专利技术的第二方面，提供了一种在时分双工TDD系统中校正收发信机中的零中频接收机的方法。该零中频接收机包括训练信号提供部件和训练信号耦合部件。所述方法包括：训练信号提供部件提供用以调整零中频接收机中校正电路的校正参数的训练信号，当该零中频接收机处于空闲时段中时，训练信号耦合部件将该训练信号耦合到该零中频接收机的基带电路；以及校正电路接收来自基带电路的训练信号，并基于所述训练信号调整校正参数以校正来自所述基带电路的基带信号。按照本专利技术的第三方面，本专利技术还提供了一种包括如上所述的零中频接收机的基站。本专利技术的这些和其它方面将从下文描述的实施例明白，并将参照这些实施例来加以阐述。附图说明通过参考以下的附图，结合伴随的说明，本领域技术人员将更好地理解本专利技术，且本专利技术的多个目的和优点将变得更加明显。图1示出了按照现有技术的零中频接收机的一般结构。图2示出了TDD系统中的示例性时隙分布。图3示出了按照本专利技术的实施例的零中频接收机的框图。图4示出了按照本专利技术的一个实施例的零中频接收机的实现。图5示出了按照本专利技术的另一实施例的零中频接收机的实现。图6示出了按照本专利技术的又一实施例的零中频接收机的实现。图7示出了按照本专利技术的再一实施例的零中频接收机的实现。图8示出了按照本专利技术的实施例的校正方法的流程图。在全部附图中，同样的参考数字是指同样的单元。具体实施方式本领域的技术人员应当理解：提供下述说明是为了举例说明的目的而非限制。本领域的技术人员应当明白在本专利技术的精神和所附权利要求的范围内存在很多变化。另外，为了不模糊本专利技术，从当前的说明书中省略了已知的功能和结构的不必要的细节。图1示出了按照现有技术的零中频接收机100的一般结构。如图1所示，零中频接收机100包括射频电路部分和基带电路部分。射频电路接收来自天线的射频信号并对其进行处理。射频电路包括滤波器110和低噪声放大器（LNA）120，其对所接收的射频信号进行滤波和放大处理。基带电路接收来自射频电路的信号并对其进行处理。基带电路包括用以对射频信号解调，例如进行信号转换处理的解调器130、对解调的信号执行信道选择的信道选择滤波器140，以及将信道选择滤波器输出的模拟信号变换为数字信号的模数变换器（ADC）150。解调器130使用本地振荡器（LO）输出的同相和正交本振信号对射频信号进行转换处理，通常为下变频处理，并输出同相（I）和正交（Q）的两路基带信号。信道选择和模数变换均是在基带对两路基带信号同时进行的。正如前文提到的，由于零中频结构存在直流偏移、I/Q失配等问题，为了校正这些问题导致的误差，零中频接收机还包括在模数变换后的校正电路160。校正电路160使用校正算法对所接收的基带信号进行校正。校正算法使用校正参数来执行校正，校正参数适应于接收机的电路状态或者电路特性，因此需要实时地进行调整，以便保证校正性能。为此，如图1所示，校正电路160中包括用于调整校正参数的调整模块161，其使用训练信号进行训练和估计，以实现所述调整，使得调整后的校正参数更好地匹配于当前的电路状态或电路特性。校正电路160还包括用于执行所述校正的补偿模块162，其根据来自调整模块161的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在时分双工TDD系统中的零中频接收机（300，400，500，600，700），所述零中频接收机包括：射频电路（310），用于处理所接收的射频信号；基带电路（320），用于将来自射频电路的射频信号转换为基带信号，并处理所述基带信号；校正电路（330），用于根据校正参数来校正所述基带信号；该零中频接收机还包括：训练信号提供部件（340），用于提供训练信号以调整所述校正参数，以及训练信号耦合部件（350），用于在零中频接收机的空闲时段将所述训练信号耦合到所述基带电路，使得所述校正电路能基于所述训练信号调整所述校正参数。

【技术特征摘要】
1.一种在时分双工TDD系统中的零中频接收机(300，400，500，600，700)，所述零中频接收机包括：射频电路(310)，用于处理所接收的射频信号；基带电路(320)，用于将来自射频电路的射频信号转换为基带信号，并处理所述基带信号；校正电路(330)，用于根据校正参数来校正所述基带信号；该零中频接收机还包括：训练信号提供部件(340)，用于提供训练信号以调整所述校正参数，以及训练信号耦合部件(350)，用于在零中频接收机的空闲时段将所述训练信号耦合到所述基带电路，使得所述校正电路能基于所述训练信号调整所述校正参数；其中所述训练信号耦合部件在发射通道的发射期和接收通道的接收期之间的保护时段内通过使发射通道上发送的信号反射到所述射频电路而将训练信号耦合到所述基带电路。2.按照权利要求1所述的零中频接收机，其被作为收发信机的接收通道使用，所述训练信号提供部件被配置为提供该收发信机中发射通道上发送的信号作为所述训练信号。3.按照权利要求2所述的零中频接收机，所述训练信号提供部件被配置为在发射通道进行发射的预定时隙内插入预定义序列作为训练信号，以及该训练信号耦合部件至少在该预定时隙内执行所述耦合。4.按照权利要求1所述的零中频接收机，所述训练信号提供部件包括专用的上变频发射电路(510)，其通过对在基带生成的预定义序列进行上变频来提供所述训练信号。5.按照权利要求1所述的零中频接收机，所述训练信号提供部件包括专用的基于本地振荡器的信号发生电路(610)，其通过产生连续波正弦单频信号来提供所述训练信号，所述单频信号的频率与基带电路中所使用的本地振荡器的频率相一致且是在零中频接收机的有效接收频率范围内的。6.按照权利要求1所述的零中频接收机，所述训练信号耦合部件在所述空闲时段...

【专利技术属性】
技术研发人员：何凡，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：