[發明專利]利用校準信號補償I/Q失衡的正交接收機及其方法

無效

• 申請號: 201110235509.0
• 申請日: 2011-08-10
• 公開（公告）號: CN102377727A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 本·伊特爾
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H04L27/38
• 分類號: H04L27/38
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 李劍

技術領域

本發明的實施例涉及通過利用校準信號補償正交解調器(quadrature?demodulator)中的同相和正交信道之間的I/Q失衡的信號處理方法。其它實施例涉及利用基于校準信號的I/Q失衡補償方法的正交接收機單元。

背景技術

正交調制系統將第一源信號調制到載波信號的同相分量(I)上，將第二源信號調制到載波信號的正交分量(Q)上，其中，正交分量與同相分量相差90度的相位。兩個分量被疊加并通過真實通道發送。在接收機中進行反向過程。所接收的信號受到降頻轉換(混合)，以恢復第一和第二源信號。作為示例，第一和第二源信號可以是獨立的信號，也可以得自單個信號，該單個信號在發射側已經被分成第一和第二源信號并可以在接收機側通過合并所接收的第一和第二源信號而被恢復。

利用I/Q信號處理的接收機架構易于受到I和Q路徑(信道)之間的失配(失衡)的影響。例如，配置來在I和Q路徑之間平分輸入的接收信號的分配器單元可能引入相位和增益差異。兩個路徑中的不同信號延遲可能導致額外的相失衡。由本地振蕩器輸出生成正交相信號的移相器可能提供不精確地等于90度的差分相位。I和Q信道混合器可能具有不同的轉換模式，這些轉換模式可能是頻率依賴性的。此外，I和Q路徑中的濾波器和放大器通常不是完美匹配的。這些I/Q失配對于接收機性能具有不利影響。一些方案使用參考信號來確定I/Q失衡。

發明內容

本發明提供了改進的基于校準信號的補償技術。

附圖說明

根據下面對于實施例的描述，結合附圖，本發明的細節將變得更加清楚，其中，不同實施例的特征可以組合，除非它們彼此排斥。

圖1是根據本發明的實施例的包含正交解調器和校正單元的接收機單元的示意性框圖。

圖2是根據本發明的另一實施例的圖1的正交解調器和補償單元的模型的示意性框圖。

圖3A是示出了當具有相對于本地振蕩器頻率f_LO偏移頻率偏差fk的頻率的校準信號被輸入到正交解調器時，圖1的正交解調器的所輸出的中間信號的波譜的視圖。

圖3B是示出了圖2的補償單元的細節的示意性框圖。

圖3C是根據實施例的圖1的接收機單元的校正單元的示意性框圖，該實施例提供的補償單元可以被切換為對于校正信號是透明的。

圖3D是根據實施例的圖1的接收機單元的校正單元的示意性框圖，該實施例的補償單元設有校準信號旁通(bypass)。

圖4A是在不用補償的情況下通過合并被取樣的同相和正交相位信號所得到的中間信號的波譜，用于示明本發明的實施例的效果。

圖4B是通過使用根據本發明的實施例的補償方法，通過補償具有圖4A的波譜的中間信號所得到的經補償信號的波譜。

圖5是示明了根據本發明的另一實施例補償正交解調器中的I/Q信道之間的失衡的方法的簡化流程圖。

具體實施方式

圖1示出了正交解調器接收機單元100，其包含接收機級110、混合器級120、模擬處理級130和校正單元140。接收機級110、混合器級120、模擬處理級130和校正單元140中的每一者可被實現為分立器件的組件、包含分立器件和集成電路兩者的組件、或單個集成電路。例如，校正單元140可以被集成在數字信號處理器(DSP)中，該數字信號處理器(DSP)包含或不包含模擬/數字轉換器(ADC)和/或其他的數字處理單元150。根據另一實施例，模擬處理級130、校正單元140和數字處理單元150中的至少幾個部分被集成在同一混合信號處理器中。

接收機單元100可被安裝在移動電子設備或固定電子設備中，例如消費電子設備諸如定位系統、蜂窩電話、無線電調諧器、視頻調諧器，或例如根據IEEE?802.11a、IEEE?802.11g或任何其他WLAN(無線局域網)標準工作的無線近場通信用設備。

天線元件102可以接收射頻(RF)信號，并且可以將其轉變為傳導約束(conduction-bound)接收機信號。天線元件102可以與接收機級110的RF輸入112連接。根據其他實施例，分配器元件可以與RF輸入112連接，所述分配器元件監視發射線路上的通信并且分出選定的接收信號。在接收機級110的接收信號路徑中，接收濾波器114可以縮窄接收信號帶寬，并且/或者接收機放大器116可以調節輸入的接收信號，以獲得經調節的接收機信號r(t)。