[發明專利]一種寬帶零中頻收發系統失真補償裝置

有效

• 申請號: 202010650394.0
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN111934694B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 何松柏;張虎;彭俊;游飛
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04B1/00
• 分類號: H04B1/00;H04B1/04;H04B1/10;H04B1/12;H04B1/40
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 陳一鑫

1.一種寬帶零中頻收發系統失真補償裝置，該裝置包括：測試信號生成模塊、發射機補償模塊、零中頻發射機、非線性模塊、零中頻接收機、接收機補償模塊、基帶處理模塊；測試信號生成模塊生成的信號分為兩路，一路直接輸入給基帶處理模塊，另一路通過發射機補償模塊后輸入給零中頻發射機；零中頻發射機的輸出信號經過非線性模塊后傳輸給零中頻接收機，零中頻接收機的發出的信號通過接收機補償模塊后傳輸給基帶處理模塊；基帶處理模塊接收到信號后根據測試信號生成模塊的生成信號對發射機補償模塊和接收機補償模塊的補償參數進行調整，將調整好補償參數的發射機補償模塊和接收機補償模塊用于實際的零中頻發射電路和零中頻接收電路；

所述發射機補償模塊和接收機補償模塊結構完全相同，所述發射機補償模塊包括：四個FIR濾波器、兩個加法器，四個FIR濾波器分別為：第一到第四FIR濾波器，兩個加法器分別為：第一加法器和第二加法器，所述發射機補償模塊的輸入分為I、Q兩路，I路輸入第一和第二FIR濾波器，Q路輸入第三和第四FIR濾波器，第一FIR濾波器的輸出、第三FIR濾波器的輸出、直流偏移d_i共同輸入第一加法器，第二FIR濾波器的輸出、第四FIR濾波器的輸出、直流偏移d_q共同輸入第二加法器，第一加法器的輸出為發射機補償模塊的I路輸出，第二加法器的輸出為發射機補償模塊的Q路輸出；

所述發射機和接收機I/Q不平衡失真參數計算方法為：

步驟1：定義：H(a₁₁,a₁₂,a₂₁,a₂₂,d_i,d_q,x)為發射機失真等效模型，P(b₁₁,b₁₂,b₂₁,b₂₂,e_i,e_q,x)為接收機失真等效模型，F(c₁,c₂,c₃,…,x)為插入的非線性函數；則有

其中，x為測試信號生成模塊的生成信號，y為基帶處理模塊接收到接收機傳輸來的信號，x′、y′為中間信號，{a₁₁,a₁₂,a₂₁,a₂₂,d_i,d_q}、{b₁₁,b₁₂,b₂₁,b₂₂,e_i,e_q}分別為待估計的發射機、接收機I/Q失衡模型參數，a₁₁、a₂₂分別為發射機I、Q通道的帶內響應，a₁₂,a₂₁表示發射機I、Q通道的相互串擾，d_i、d_q分別代表發射機I、Q兩通道的直流偏移，b₁₁、b₂₂分別為接收機I、Q通道的帶內響應，b₁₂,b₂₁表示接收機I、Q通道的相互串擾，e_i、e_q分別代表接收機I、Q兩通道的直流偏移，{c₁,c₂,c₃,…}為已知的插入的非線性函數中的參數；

步驟2：進行迭代計算發射機失真參數和接收機失真參數；

定義代價函數J_k為：

J_k＝E[|y_k-x|²]

其中，y_k為第k次迭代時基帶處理模塊接收到接收機傳輸來的信號；

定義參數更新方程為：

{a₁₁,a₁₂,a₂₁,a₂₂,d_i,d_q,b₁₁,b₁₂,b₂₁,b₂₂,e_i,e_q}_k+1＝{a₁₂,a₂₁,a₂₂,d_i,d_q,b₁₁,b₁₂,b₂₁,b₂₂,e_i,e_q}_k+f(σ,J_k)

其中f(σ,J_k)為與迭代因子σ和第k次迭代的均方誤差J_k相關的迭代函數，它由具體的優化算法確定，那么通過多次迭代更新模型參數，可以找到一組最優解使得模型測試信號生成模塊的生成信號與基帶處理模塊接收到接收機傳輸來的信號之間的歸一化最小均方誤差達到指定要求，此時優化算法求解發射機補償參數和接收機補償參數完成。

2.如權利要求1所述的一種寬帶零中頻收發系統失真補償裝置，其特征在于，所述非線性模塊為二極管、或三極管、或低噪聲放大器。