[發(fā)明專利]一種IQ與4通道TIADC聯(lián)合失真盲估計(jì)與修正方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710228012.3
• 申請(qǐng)日: 2017-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108696464B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李宇;王江妹;譚洪舟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東順德中山大學(xué)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)國(guó)際聯(lián)合研究院;中山大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L25/02
• 分類號(hào): H04L25/02;H04L25/03;H04B1/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發(fā)明通提供一種IQ與4通道TIADC聯(lián)合失真盲估計(jì)與修正方法，本發(fā)明IQ聯(lián)合多通道TIADC不僅可以提高采樣數(shù)率和保持高的分辨率，還可以數(shù)字化更大帶寬的信號(hào)。但是由于模擬器件的頻率響應(yīng)失配，在增加的頻帶中產(chǎn)生各種雜散分量，限制了系統(tǒng)的無(wú)雜質(zhì)動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)。本發(fā)明對(duì)失真成分通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理(DSP)構(gòu)建鏡像對(duì)，再使用基于二階統(tǒng)計(jì)的循環(huán)性的鏡像頻率干擾修正算法進(jìn)行估計(jì)和補(bǔ)償，不需要任何參考信號(hào)，計(jì)算簡(jiǎn)單，補(bǔ)償效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，更具體地，涉及一種IQ與4通道TIADC聯(lián)合失真盲估計(jì)與修正方法。

背景技術(shù)

在當(dāng)今許多應(yīng)用中，例如無(wú)線通信、雷達(dá)和電子戰(zhàn)等，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converters,ADC)是很關(guān)鍵的技術(shù)。因?yàn)閿?shù)字信號(hào)處理相對(duì)模擬信號(hào)處理提供更大的靈活性，計(jì)算能力，再現(xiàn)性，速度和準(zhǔn)確性。這些系統(tǒng)的共同趨勢(shì)是要求更高的數(shù)據(jù)速率，更大的處理帶寬(BW)和更高的分辨率。然而ADC的分辨率和采樣速率是一對(duì)矛盾體，最高分辨率受限于它的采樣速率，高分辨率要求較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換時(shí)間，而高采樣速率要求較短的轉(zhuǎn)換時(shí)間。根據(jù)目前的 IC設(shè)計(jì)工藝，要實(shí)現(xiàn)高分辨率與高采樣速率，我們需要探索一種新結(jié)構(gòu)和新方法的ADC。一種實(shí)現(xiàn)高分辨率與超高速采樣的重要方法是利用時(shí)間交織結(jié)構(gòu)的ADC。

這種多通道時(shí)間交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器是利用M片有著相同采樣率F_S的單個(gè)ADC，采用并行結(jié)構(gòu)，每片ADC以相隔1/(M*F_S)的時(shí)間進(jìn)行交織采樣，使得整個(gè)系統(tǒng)采樣率達(dá)到單個(gè)ADC的M倍。此外，在接收機(jī)中，特別是高頻信號(hào)的接收期間，通常在ADC數(shù)字化前，由接收機(jī)電路執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換，將高頻信號(hào)降頻轉(zhuǎn)換到基帶，即需要下變頻操作。因此，接收機(jī)中通常使用IQ下變頻階段后，I分支和 Q分支再分別連接TI-ADCs。由于制造工藝本身固有的缺點(diǎn)，每一片ADC不可能完全一樣，I分支和Q分支也不可能完全一樣，所以必然會(huì)使IQ與TIADC系統(tǒng)存在失配誤差，從而嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的無(wú)雜質(zhì)動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)和降低了整個(gè)系統(tǒng)的信噪比。

通常，接收機(jī)中通信復(fù)合信號(hào)具有循環(huán)特性，但是失配的IQ和TIADC破環(huán)了信號(hào)的循環(huán)性，使得實(shí)際輸出信號(hào)中存在其他頻率成分，限制了系統(tǒng)的無(wú)雜質(zhì)動(dòng)態(tài)范圍。本發(fā)明公開(kāi)了一種IQ與4通道TIADC聯(lián)合失真盲估計(jì)與修正方法，不需要任何參考信號(hào)，計(jì)算簡(jiǎn)單，提高系統(tǒng)的無(wú)雜質(zhì)動(dòng)態(tài)范圍。本發(fā)明的發(fā)現(xiàn)和結(jié)果有助于增加模擬帶寬和ADC系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換速率，而不會(huì)損失轉(zhuǎn)換精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種實(shí)用、可靠、廣泛的IQ與4通道TIADC聯(lián)合失真盲估計(jì)與修正方法，該方法。

為了達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種IQ與4通道TIADC聯(lián)合失真盲估計(jì)與修正方法，包括以下步驟：

S1：讓接收機(jī)信號(hào)x_RF(t)通過(guò)I/Q下變頻后再經(jīng)過(guò)4TIADC系統(tǒng)進(jìn)行采樣，采樣周期N＝4，x(n)帶寬限制在pi以內(nèi)，x_RF(t)通過(guò)I/Q下變頻后輸出x_I(t)和 x_Q(t)，經(jīng)過(guò)4TIADC后輸出分別為x_4I(t)和x_4Q(t)，則系統(tǒng)總輸出為 x₄(t)＝x_4I(t)+jx_4Q(t)，其中，下變頻I分支的沖激響應(yīng)為g_I(t)，下變頻Q分支的沖激響應(yīng)為g_Q(t)，8個(gè)ADC的沖激響應(yīng)為： g₀(t)、g₁(t)、g₂(t)、g₃(t),g₄(t)、g₅(t)、g₆(t)、g₇(t)；