[發明專利]一種寬帶零中頻接收機正交失配補償裝置及方法

有效

• 申請號: 201910143818.1
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109861706B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 王璇;宋慶輝;鄭見樹;趙琨;馮鶴
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04B1/12
• 分類號: H04B1/12;H04B1/14;H04B1/16
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發明公開了一種寬帶零中頻接收機正交失配補償裝置及方法，屬于通信技術領域。它是一種能夠補償寬帶零中頻接收機I/Q正交支路幅度和相位不一致性的裝置及方法，包括正交失配提取模塊、分級校準構建模塊、本振失配補償模塊、基帶失配補償模塊和自適應補償模塊。本發明通過組合基于導頻測試的混合不平衡提取與分解、頻率無關與頻率相關分級幅相校準、基于N維空間距離最小的自適應優化等技術，實現了可重構的分級校準。本發明實現了針對寬帶零中頻I/Q分支幅相不一致性的校準，能夠補償由于本振頻率、基帶頻率、溫度、本振幅度變化所帶來的幅度和相位不一致性，同時該校準架構采用分級校準方式，能夠使算法在性能和計算資源間進行優化。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別是指一種寬帶零中頻接收機正交失配補償裝置及方法。

背景技術

零中頻架構的接收機能夠簡化接收鏈路的復雜度，降低功耗，且容易集成，因而受到通信領域的青睞，但其本身所固有的一些技術問題限制了它的進一步應用。

目前的校準方式主要分為模擬方式和數字方式兩種。其中，模擬方式主要通過增加額外的硬件進行校準補償，只能針對特定的鏈路，并且會增加成本。數字方式包括導頻校準和盲校準兩類，導頻校準容易受到接收信號信噪比的影響，造成校準性能惡化，而盲校準則主要針對特定制式的合作信號。

總之，針對寬帶非合作信號應用場景，上述現有技術手段的效果都比較有限。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本發明提出一種寬帶零中頻接收機正交失配補償裝置及方法，其具有寬帶工作、分級校準的特點，并具有針對不同配置的可重構性，適用于合作與非合作以及多種制式的信號，可以克服不同信噪比條件以及溫度變化所帶來的影響。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種寬帶零中頻接收機正交失配補償裝置，其包括正交失配提取模塊、分級校準構建模塊、本振失配補償模塊、基帶失配補償模塊和自適應補償模塊；其中，

正交失配提取模塊用于對外部輸入的I/Q路的訓練序列進行I/Q分支的混合幅度失配ε(f_LO,f_BB)和混合相位失配ψ(f_LO,f_BB)的提取，并將混合幅度失配ε(f_LO,f_BB)和混合相位失配ψ(f_LO,f_BB)傳給分級校準構建模塊；表示以本振頻率f_LO和基帶頻率f_BB為自變量的射頻輸入導頻訓練序列，該序列為一復數序列，其n時刻的值滿足其中t_I為正交信號的同相分量，t_Q為正交信號的正交分量；ε(f_LO,f_BB)為正交分量間的混合幅度失配，其值是同相分量與正交分量的比值；ψ(f_LO,f_BB)為正交分量間的混合相位失配，其值是同相分量與正交分量的相位差；

分級校準構建模塊通過外部輸入的本振頻率以及第k組基帶濾波器的配置狀態F_k，對ε(f_LO,f_BB)和ψ(f_LO,f_BB)進行分解，構造出B_k(β,θ)和C_k(β,θ)，其中，傳給本振失配補償模塊，B_k(β,θ)與C_k(β,θ)傳給基帶失配補償模塊；為一個2×2的補償矩陣，其4個元素的值由與本振頻率相關的幅度失配α和相位失配φ計算確定；B_k(β,θ)和C_k(β,θ)均為有限沖激響應濾波器，它們的值均由根據k個基帶濾波器確定的基帶頻率相關的幅度失配β和相位失配θ計算確定；

本振失配補償模塊用于將外部輸入的I/Q路的復數形式觀測信號進行對本振失配的補償，并輸出補償后的信號到基帶失配補償模塊；