太阳城集团

  • / 20
  • 下载费用:30 金币  

校正通信电路中同相/正交信号间的不匹配的方法与装置.pdf

摘要
申请专利号:

CN201110041045.X

申请日:

2011.02.18

公开号:

CN102647373B

公开日:

2015.01.28

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H04L 25/03申请日:20110218|||公开
IPC分类号: H04L25/03; H04L25/02 主分类号: H04L25/03
申请人: 瑞昱半导体股份有限公司
发明人: 苏慬; 徐宏达
地址: 中国台湾新竹
优先权:
专利代理机构: 北京康信知识产权代理有限责任公司 11240 代理人: 余刚;吴孟秋
PDF完整版下载: PDF下载
法律状态
申请(专利)号:

CN201110041045.X

授权太阳城集团号:

太阳城集团102647373B||||||

法律状态太阳城集团日:

2015.01.28|||2012.10.10|||2012.08.22

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明提供了一种校正通信电路中同相/正交信号间的不匹配的方法与装置。一种用于一通信电路中来校正该通信电路间的同相/正交信号间的不匹配的方法与相关装置。本发明利用具有多个不同频率成分的同相测试信号与正交测试信号,以对该通信电路中频率相关的信号不匹配进行校正。

权利要求书

1.一种校正一通信电路中的同相信号与正交信号不匹配(In-
phase/Quadrature phase mismatch,I/Q mismatch)的方法,包含:
提供包含有对应于一第一频率成分的一第一测试信号以及一
第二测试信号,其中所述第一测试信号、第二测试信号中之一为一
同相信号,以及另一为一正交信号;
根据一目前第一校正参数来校正所述第一测试信号,以产生一
第一调整后测试信号,其中所述目前第一校正参数对应于延迟太阳城集团;
以及
进行一第一校正参数调整操作:
提供一第一加和信号,所述第一加和信号通过分别将根据
所述第一调整后测试信号所产生的一第一同相模拟信号以及
根据所述第二测试信号所产生的一第一正交相模拟信号,与一
同相位本地振荡信号以及一正交相位本地振荡信号进行一混
频操作,并且相加所述混频操作的结果所产生;以及
对所述第一加和信号进行一自混频(self-mixing)操作以
产生一第一待测信号;以及根据所述第一待测信号在一第一特
定频率所对应的一第一功率值来更新所述目前第一校正参数;
当一第一特定条件达到时,结束所述第一校正参数调整操作;
否则,重复进行所述第一校正参数调整操作,直到所述第一特定条
件被满足为止。
2.根据权利要求1所述的方法,其中更新所述目前第一校正参数的步
骤包含:
自一第一调整方式与一第二调整方式中选择一个来调整所述
目前第一校正参数。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述第一调整方式包含有将所述
目前第一校正参数加上一第一调整参数,以及所述第二调整方式包
含有将所述目前第一校正参数减去一第二调整参数。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述第一调整参数在不同的第一
校正参数调整操作中具有不同的大小,以及所述第二调整参数在不
同的第一校正参数调整操作中具有不同的大小。
5.根据权利要求2所述的方法,其中自所述第一调整方式与所述第二
调整方式中选择一个来调整所述目前第一校正参数的步骤包含有:
当一目前第一校正参数调整操作进行时的所述第一功率值不
大于一先前第一校正参数调整操作进行的所述第一功率值时,以相
同于所述先前第一校正参数调整操作中的调整方式来更新所述目前
第一功率值;以及
当所述目前第一校正参数调整操作进行时的所述第一功率值
大于一先前第一校正参数调整操作进行时的所述第一功率值时,以
不同于所述先前第一校正参数调整操作中的调整方式来更新所述目
前第一功率值。
6.根据权利要求1所述的方法,其中当所述第一校正参数调整操作已
重复进行一预定次数后,则判断所述第一特定条件达到。
7.根据权利要求1所述的方法,其中当一目前第一校正参数调整操作
所对应的所述第一功率值小于一预定值时,则判断所述第一特定条
件达到。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一特定频率为所述第一频
率的两倍。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一测试信号、第二测试信
号又分别包含有对应于一第二频率的成分,且所述第二频率不同于
所述第一频率。
10.根据权利要求9所述的方法,还包含有:
根据一目前第二校正参数与一目前第三校正参数来校正所述
第一测试信号,以产生所述第一调整后测试信号以及一第二调整后
测试信号,其中所述目前第二校正参数与所述目前第三校正参数分
别对应于振幅与相位;以及
进行一第二与第三校正参数调整操作:
提供一第二加和信号,所述第二加和信号通过将根据所
述第一调整后测试信号、第二调整后测试信号所产生的一第二
同相模拟信号、一第二正交相模拟信号,分别与所述同相位本
地振荡信号以及所述正交相位本地振荡信号进行一混频操作,
并相加所述混频操作的结果所产生;
对所述第二加和信号进行一自混频操作以产生一第二待
测信号;以及
根据所述第二待测信号在一第二特定频率所对应的一第
二功率值来更新所述目前第二校正参数与所述目前第三校正
参数,其中每一第二与第三校正参数调整操作更新所述目前第
二校正参数与所述目前第三校正参数中的一个;
当一第二特定条件达到时,结束所述第二与第三参数调整操
作;否则,重复所述第二与第三参数调整操作。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述第二特定频率为所述第一频
率与所述第二频率之和。
12.一种校正一通信电路中的同相信号与正交信号不匹配(In-
phase/Quadrature phase mismatch,I/Q mismatch)的装置,提供包含
有对应于一第一频率的成分的一第一测试信号以及一第二测试信号
至所述通信电路,其中所述第一、第二测试信号中之一为一同相信
号,以及另一为一正交信号,所述装置包含;
一校正单元,分别接收所述第一测试信号与所述第二测试信
号,用以根据一目前第一校正参数来校正所述第一测试信号,以产
生一第一调整后测试信号,其中所述目前第一校正参数对应于延迟
太阳城集团;
一检测单元,用以对一第一加和信号进行一自混频操作以产生
一第一待测信号,并且计算所述第一待测信号在一第一特定频率所
对应的一第一功率值,其中所述第一加和信号由所述通信电路分别
将根据所述第一调整后测试信号所产生的一第一同相模拟信号,以
及根据所述第二测试信号所产生的一第一正交相模拟信号,通过混
频器与一同相位本地振荡信号以及一正交相位本地振荡信号进行混
频,并且通过一加法器相加所述混频的结果所产生;以及
一校正参数调整单元,耦接于所述校正单元与所述检测单元,
用以根据所述第一功率值来进行一第一校正参数调整操作以更新所
述目前第一校正参数,其中当一第一特定条件达到时,所述校正参
数调整单元结束进行所述第一校正参数调整操作;否则,所述校正
参数调整单元重复进行所述第一校正参数调整操作。
13.根据权利要求12所述的装置,其中所述校正参数调整单元自一第一
调整方式与一第二调整方式中选择一者来调整所述目前第一校正参
数。
14.根据权利要求13所述的装置,其中当所述校正参数调整单元选择所
述第一调整方式时,所述校正参数调整单元将所述目前第一校正参
数加上一第一调整参数,以及当所述校正参数调整单元选择所述第
二调整方式时,所述校正参数调整单元将所述目前第一校正参数减
去一第二调整参数。
15.根据权利要求14所述的装置,其中所述第一调整参数在不同的第一
校正参数调整操作中具有不同的大小,以及所述第二调整参数在不
同的第一校正参数调整操作中具有不同的大小。
16.根据权利要求13所述的装置,其中:
当所述校正参数调整单元进行一目前第一校正参数调整操作
时的所述第一功率值不大于所述校正参数调整单元进行一先前第一
校正参数调整操作时的所述第一功率值时,所述校正参数调整单元
以相同于所述先前第一校正参数调整操作进行时的调整方式来更新
所述目前第一功率值;以及
当所述校正参数调整单元进行所述目前第一校正参数调整操
作时的所述第一功率值大于所述校正参数调整单元进行所述先前第
一校正参数调整操作时的所述第一功率值时,所述校正参数调整单
元以不同于所述先前第一校正参数调整操作进行时的调整方式来更
新所述目前第一功率值。
17.根据权利要求12所述的装置,其中若所述校正参数调整单元已重复
进行所述第一校正参数调整操作达一预定次数后,则所述校正参数
调整单元判断所述第一特定条件达到。
18.根据权利要求12所述的装置,其中若所述校正参数调整单元进行一
目前第一校正参数调整操作时的所述第一功率值小于一预定值,则
所述校正参数调整单元判断所述第一特定条件达到。
19.根据权利要求12所述的装置,其中所述第一特定频率为所述第一频
率的两倍。
20.根据权利要求12所述的装置,其中所述装置所提供的所述第一、第
二测试信号还分别包含有对应于一第二频率的成分,且所述第二频
率不同于所述第一频率。
21.根据权利要求20所述的装置,其中所述校正单元还根据一目前第二
校正参数与一目前第三校正参数来校正所述第一测试信号,以产生
所述第一调整后测试信号,以及产生一第二调整后测试信号,其中
所述目前第二校正参数与所述目前第三校正参数分别对应于振幅与
相位,以及所述通信电路通过分别根据所述第一调整后测试信号、
第二调整后测试信号来产生一第二同相模拟信号与一第二正交相模
拟信号,并将所述第二同相模拟信号与所述第二正交相模拟信号分
别通过混频器来与一同相位本地振荡信号、一正交相位本地振荡信
号进行一混频操作,并相加所述混频操作的结果产生一第二加和信
号;所述检测单元用以对所述第二加和信号进行一自混频操作以产
生一第二待测信号,并且计算所述第二待测信号于一第二特定频率
所对应的一第二功率值;所述校正参数调整单元用以进行一第二与
第三校正参数调整操作,其根据所述第二功率值来更新所述目前第
二校正参数与所述目前第三校正参数,其中在每一第二与第三校正
参数调整操作中,所述校正参数调整单元更新所述目前第二校正参
数与所述目前第三校正参数中的一个,以及当一第二特定条件达到
时,所述校正参数调整单元不再进行所述第二与第三参数调整操作;
否则,所述校正参数调整单元重复进行所述第二与第三参数调整操
作。
22.根据权利要求21所述的装置,其中所述第二特定频率为所述第一频
率与所述第二频率之和。

说明书

校正通信电路中同相/正交信号间的不匹配的方法与装置

技术领域

本发明涉及无线通信,尤指用于一直接升频转换发射器(direct 
up-conversion transmitter)中来校正其中的同相信号与正交信号间的不匹
配的方法与相关装置。

背景技术

在无线通信技术中,通信电路(如:发射器或接收器)是用来将欲传
输的太阳城集团与载波调制,并利用天线加以传输,或将自天线所接收而来的信
号进行解调,以读取其中的太阳城集团。传统的发射器包含有许多种不同的架构,
而其中一种常见的架构乃为直接升频转换发射器(direct up-conversion 
transmitter)。太阳城集团这种发射器的简单功能方块示意图请参考图1。如图所
示,直接升频转换发射器100具有一同相路径110(In-phase channel)以
及一正交相路径120(Quadrature channel),其中又分别包含数字至模拟转
换器111与121、低通滤波器112与122、混频器113与123、一加法器
130、一功率放大器140以及一天线150。在同相路径110中,一数字基频
同相信号BBIt会被输入至数字至模拟转换器111进行转换处理后,再被
输入至低通滤波器112进行滤波处理。最后,通过混频器113与一同相位
本地振荡信号LOIt进行混频,以产生一模拟高频同相信号AnIt。同样地,
在正交相路径120中,一数字基频正交信号BBQt也会通过类似的处理,
并通过混频器123与一正交相位本地振荡信号LOQt进行混频,进而产生
一模拟高频正交信号AnQt。接着,通过加法器130,功率放大器140与天
线150,将模拟高频同相信号AnIt与高频正交信号AnQt进行相加,信号
放大,与传送。

这种直接升频转换的架构由于拥有成本低廉、功率消耗较少以及电路
面积较小等诸多优点,因此广泛地被使用在各种无线通信装置中。然而,
其缺点在于不理想的高频特性,原因可能为同相/正交路径在模拟端的不匹
配,而这种不匹配又包含;同相信号与正交信号之间的增益不匹配、相位
不匹配或是路径(延迟太阳城集团)不匹配。而在单一载波调制系统中,同相信
号与正交信号间的增益不匹配将会导致星座图中有明显可见的失真(如原
为正方形的64-QAM的星座图,将因不匹配而导致传输失真,最后星座图
可能会变成矩形)。再者,同相信号与正交信号间的不匹配更会造成非预
期性的镜频干扰(image interference),因而严重影响系统可达的信噪比
(SNR),进一步导致太阳城集团的流失以及误差向量幅度(error vector 
magnitude,EVM)与误码率(bit error rate,BER)的提升。

而本发明所属的技术领域中,亦存在多种用以解决上述问题的相关技
术。例如,美国专利申请案(申请号20020015450)便提出一种用来决定
修正发射器中的同相/正交调制器的相位不匹配与振幅不匹配的相关校正
参数的方法与装置。此案的发射器中包含有一同相/正交调制器与一校正
器,该校正器用来校正因同相/正交调制器所导致的相位不匹配与振幅不匹
配。再者,此案对所欲传输的同相/正交测试信号采样,然后再对信号采样
进行模拟/数字转换,并对信号采样行以解调来产生同相与正交反馈信号,
以及基于所决定的振幅与相位不匹配来产生振幅与相位校正参数。另一种
技术则利用一包络检测器(envelope detector)来检测传送器的输出以及利
用电路来放大所检测到的包络。而对于同相与正交信号来说,高频的包络
检测器能以频率FBB处的频谱成份(基于载波所导致)以及频率2xFBB处
的频谱成份(基于同相/正交不匹配所导致)来产生滤波后与放大后的基频
涟波。而振幅与相位的校正太阳城集团会被用于预先破坏调制后信号。

然而,这些相关技术的最大问题在于其仅针对振幅与相位不匹配进行
校正,这些由混频器(113与123)与本地振荡信号(LOIt与LOQt)所
导致的不匹配与基频信号的频率无关。但事实上,即便振幅与相位不匹配
的校正完成后,通信电路100往往仍存在高频不理想性,这是因为相关技
术中的校正方式忽略了与频率相关的不匹配。因此,当输入的基频信号改
变频率或是应用于较宽频带的通信系统,通信电路100中的同相与正交路
径不匹配问题又将会再次浮现。这种与频率相关的不匹配,可能为不同路
径中的模拟转换器111与121以及低通滤波器112与122之间的电路特性
差异,所导致的延迟太阳城集团不匹配。但,本发明所属领域中仍未有相关技术
来解决此一问题。

发明内容

本发明的目的在于解决同相/正交相路径之间的频率相关不匹配问
题。此外,在本发明的不同实施例中,将利用包含有一种以上的频率成分
的测试信号来对不匹配进行校正。

本发明之一实施例提供一种校正一通信电路中的同相信号与正交信
号不匹配(I/Q mismatch)的方法。该方法包含:提供包含有对应于一第
一频率的成分的一第一测试信号以及一第二测试信号,其中该第一、第二
测试信号中之一为一同相信号,以及另一为一正交信号;根据一目前第一
校正参数来校正该第一测试信号,以产生一第一调整后测试信号,其中该
目前第一校正参数对应于延迟太阳城集团;以及进行一第一校正参数调整操作,
其中该第一校正参数调整操作又包含:提供一第一加和信号,该第一加和
信号通过分别将根据该第一调整后测试信号所产生的一第一同相模拟信
号以及根据该第二测试信号所产生的一第一正交相模拟信号,分别与一同
相位本地振荡信号以及一正交相位本地振荡信号进行一混频操作,并且相
加该混频操作的结果所产生;对该第一加和信号进行一自混频
(self-mixing)操作以产生一第一待测信号;以及根据该第一待测信号于
一第一特定频率所对应的一第一功率值来更新该目前第一校正参数。其
中,当一第一特定条件达到时,结束该第一校正参数调整操作;否则,重
复进行该第一校正参数调整操作

本发明的一实施例提供一种校正一通信电路中的同相信号与正交信
号不匹配(In-phase/Quadrature phase mismatch,I/Q mismatch)的装置,
该装置提供包含有对应于一第一频率的成分的一第一测试信号以及一第
二测试信号至该通信电路,其中该第一、第二测试信号中之一为一同相信
号,以及另一为一正交信号。该装置包含;一校正单元、一检测单元以及
一校正参数调整单元。该校正单元分别接收该第一测试信号与该第二测试
信号,以及用以根据一目前第一校正参数来校正该第一测试信号,以产生
一第一调整后测试信号,其中该目前第一校正参数对应于延迟太阳城集团。该检
测单元用以对一第一加和信号进行一自混频操作以产生一第一待测信号,
并且用以计算该第一待测信号于一第一特定频率所对应的一第一功率值,
其中该第一加和信号由该通信电路分别通过混频器将根据该第一、第二调
整后测试信号所产生的一第一模拟信号(第一同相模拟信号Ana_I1)以及
一第二模拟信号(第一正交相模拟信号Ana_Q1),与一第一载波(同相位
本地振荡信号LoIt)以及一第二载波(正交相位本地振荡信号LoQt)进
行混频,并且通过一加法器相加该混频的结果所产生。该校正参数调整单
元耦接于该校正单元与该检测单元,并且用以根据该第一功率值来进行一
第一校正参数调整操作以更新该目前第一校正参数。其中,当一第一特定
条件达到时,该校正参数调整单元结束进行该第一校正参数调整操作;否
则,该校正参数调整单元重复进行该第一校正参数调整操作。

附图说明

图1示出习知直接升频转换架构的发射器。

图2示出本发明装置的一实施例的功能方块示意图。

图3示出本发明装置的另一实施例的功能方块示意图。

图4示出本发明方法的一实施例的流程示意图。

图5示出本发明方法中根据该第一功率值来调整该目前第一校正参
数的流程示意图。

图6示出本发明方法的另一实施例的流程示意图。

图7示出一特定信号的频谱。

图8示出另一特定信号的频谱。

图9A与图9B示出镜频抑制比与频率的关系图。

主要组件符号说明

100    发射器

110、120    路径

111、121、241、242    数字至模拟转换器

112、122、223、243、244、    低通滤波器

113、123、221、245、246    混频器

130、247、333    加法器

140    功率放大器

222    可变增益放大器

150    天线

20    装置

210、310    校正单元

220    检测单元

230    校正参数调整单元

211、311、312    校正电路

224    模拟至数字转换器

225    快速傅立叶变换单元

240    通信电路

410~460、510~550、610~650    步骤

具体实施方式

在说明书及后续的权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组
件。所属领域中普通技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同的名词
来称呼同一个组件。本说明书及后续的权利要求书并不以名称的差异来作
为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通
篇说明书及后续的权利要求当中所提及的“包含”为一开放式的用语,故
应解释成“包含但不限定于”。

此外,“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此,
若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表该第一装置可直接电气
连接于该第二装置,或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二
装置。

再者,本发明概念将于下文中搭配不同实施例与相关图示来进行说
明。其中,在不同图示中具有相同标号的组件或装置代表着其有相似的操
作原理与技术功效。故,以下内文将会省略重复性的叙述。此外,文中不
同实施例中所具备的不同技术特征,并非仅能实施于该实施例中。事实上,
在本发明的合理范畴内,可通过对某个特定实施例的适当修改,以使其具
备其它实施例所特有的技术特征。

首先,以下将先介绍本发明的校正的原理。请再参考图1,如前所述,
由于同相路径110中的数字至模拟转换器111与低通滤波器112以及正交
相路径中120的数字至模拟转换器112与低通滤波器114因电路组件的特
性差异,会导致对输入信号产生不同的延迟。若以基频同相信号BBIt为
cos(ωmt)以及基频正交信号BBQt为sin(ωmt)(其中,ωm=2πfm)为例,则
这种路径不同的延迟会造成由低通滤波器112与低通滤波器114输出的信
号改变为cos(ωm(t+t0))以及sin(ωmt),其中t0代表两路径延迟太阳城集团差异,
通过与频率ωm相乘,故同相信号BBIt=cos(ωm(t+t0))与正交信号
BBQt=sin(ωmt),两信号之间会存在由延迟太阳城集团所导致的不匹配(相位)因
素ωm*t0,并且此一不匹配正比于基频信号的频率ωm。

此时,若一并考虑混频器113与123之间的特性差异,而将一同相位
本地振荡信号LoIt与一正交相位本地振荡信号LoQt分别设定为(1+g)
与sin(ωLOt)(其中g、分别表示同相路径110与正交相路径
120之间振幅不匹配、相位不匹配),则通信电路100中的加法器130所输
出的模拟射频信号将可表示成
如此一来,可得通信电路100所产生之镜频抑制比(image 
rejection ration,IMR)为:

IMR = ( 1 + g ) 2 + 1 - 2 ( 1 + g ) cos ( φ - θ m ) ( 1 + g ) 2 + 1 + 2 ( 1 + g ) cos ( φ + θ m ) , ]]>whereθm=ωm·to

镜频抑制比是指在频率为fLO-fm处的镜像信号之平均功率,比上在频
率为fLO+fm处的主要升频信号之平均功率。由上式可知,同相/正交路径之
间的不匹配程度会影响通信电路100输出端所见的镜频抑制比,镜频抑制
比越小,表示同相/正交路径之间的匹配程度越高。因此,可根据镜频抑制
比作为评估信号之同相/正交路径匹配程度的指标。而由上式可知,镜频信
号的功率与同相/正交两路径的混频器与本地振荡信号所造成的增益、相位
不匹配以及同相/正交两路径的数字至模拟转换器与低通滤波器所造成的
延迟太阳城集团差异有关。因此,本发明的概念在于先校正与频率相关的延迟时
间不匹配,之后再校正与频率无关的增益、相位不匹配。其中,不匹配的
程度通过观察与镜频信号相关联的二倍基频信号的功率大小来达到。

请参考图2,其为本发明装置的第一实施例的功能方块示意图。本发
明装置20包含有一校正单元210,一检测单元220以及一校正参数调整单
元230。其中,本发明装置20用以校正一通信电路240。通信电路240包
含有分别属于同相路径与正交路径的数字至模拟转换器241与242,低通
滤波器243与244、混频器245与246,同相本地振荡信号LoIt与正交相
本地振荡信号LoQt,以及一加法器247。在校正之初,校正单元210先会
接收基频同相测试信号BBIt与基频正交测试信号BBQt,其中同相测试信
号BBIt与正交测试信号BBQt包含有一第一频率的成分fm,(如:
BBIt=cos(2πfmt),BBQt=sin(2πfmt)),并根据校正调整参数单元230所提供
的预设值来作为初始的一第一目前校正参数Para_1,以设定第一校正电路
211(进行延迟太阳城集团不匹配的校正),进而对同相测试信号BBIt进行预先
校正。应当注意的是,由于同相/正交路径间的不匹配是属相对的概念,因
此,在本发明其它实施例中,亦可利用第一校正电路211来对正交测试信
号BBQt进行校正,以消除同相/正交路径间的不匹配。

接着,本发明装置20会通过以下的操作来反复调整第一目前校正参
数Para_1,以得到一校正结果。所谓最佳调整效果是指通过第一校正电路
211使得镜频抑制比(IMR)对频率的关系图会由图9B(亦即,镜频抑制
比正比于信号的频率)转变成图9A(亦即,镜频抑制比与信号的频率不
相关)。当第一校正电路211根据目前第一校正参数对同相测试信号BBIt
校正后,校正单元210会输出调整后的同相测试信号BBIt’与未被调整的
正交测试信号BBQt至通信电路240。之后,这两个信号会分别被输入至
模拟转换器241与242以及低通滤波器243与244,进而分别产生一第一
同相模拟信号Ana_I1与一第一正交相模拟信号Ana_Q1。其中,若目前第
一校正参数Para_1已达到一最佳值时,则第一同相模拟信号Ana_I1与第
一正交相模拟信号Ana_Q1之间不存在延迟太阳城集团的不匹配,镜频抑制比对
频率的关系将如图9A所示。

第一同相模拟信号Ana_I1与第一正交相模拟信号Ana_Q1分别被送
至混频器245、246,与一同相位本地振荡信号LoIt、一正交相位本地振荡
信号LoQt进行混频,并且通过加法器247,以根据混频的结果来产生一
第一加和信号S1。检测单元220的主要目的在于检测通信电路240所输
出的第一加和信号S1中镜频成份所对应的功率(实际观测的标的为与镜
频功率大小相关联的二倍基频信号的功率大小)。因此,检测单元220会
观察通信电路240的输出信号经过自我混频后的频谱。请参考图7上方,
理论上来说,通信电路240输出的第一加和信号S1其频谱中镜频成分B
位于为频率(fLo-fm)处,所以检测单元220理应观察频谱于此处所对应的功
率值。并且当此处的功率够小时,则表示同相/正交路径信号不匹配的情形
已被适当地校正。然而,由于此处的频率为高频fLo,因此要计算该处之
频谱成份的功率实属不易。故本发明检测单元220先通过混频器221对第
一加和信号S1进行自混频(与自身相乘)来产生一第一待测信号S1’,其
中,第一待测信号S1’的频谱可参考图7中下方。由于以自身相乘的结果,
将在频率2fm处产生一对应频谱成份A*B。其中A值表示主要升频信号
(fLO+fm)的频谱成份,B为镜频信号(fLO-fm)的频谱成份,设定A值为一单
位大小,则在频率2fm处的频谱成份等效上为镜频信号的频谱成份大小。
由于频率2fm相比于频率(fLo-fm)明显较低(fm为基频频率,fLo为数百MHz
至数GHz的射频频率),因此计算该处功率较为容易。所以,本发明利用
观察第一待测信号S1’在此处的功率变化来调整第一目前参数Para_1,而
此处恰为基频同相测试信号BBIt与基频正交测试信号BBQt的振荡频率
fm的两倍。所以,本发明会计算第一待测信号在频率2fm处所对应的一第
一功率值。

为了计算该第一功率值,检测单元220将第一待测信号S1’经过可变
增益放大器222放大后再输入至低通滤波器223,此举滤除第一待测信号
S1’中的高频成分,保留其中低频成分(如对应频率2fm的成分)。之后,
通过模拟至数字转换器224与快速傅立叶变换单元225来进行获得该第一
功率值。校正参数调整单元230会接收检测单元220计算出的该第一功率
值,并且根据该第一功率值来进行一第一校正参数调整操作。其中,校正
参数调整单元230会于每次操作中更新该目前第一校正参数,并且当一第
一特定条件达到时,结束进行该第一校正参数调整操作;否则,重复进行
该第一校正参数调整操作。

其中该特定条件可能对应于第一校正参数调整操作的进行次数或该
第一功率值的大小。举例来说,若第一校正参数调整操作已进行相当多次
以后,则相当可能已达到一满意的校正结果,故校正参数调整单元230结
束进行该第一校正参数调整操作。或者是,第一功率值小于一预定值时,
则亦可能同相/正交路径间与频率相关的不匹配已经被妥当地校正,故校正
参数调整单元230亦结束进行该第一校正参数调整操作。而当这些状况都
未达到时,则校正参数调整单元230会反复进行该第一校正参数调整操作,
直到同相/正交路径间的不匹配已经被妥当地校正。

以上本发明装置之相对应方法流程示出于图4,其中包含;

步骤410:提供包含有对应于一第一频率的成分的一第一测试信号以
及一第二测试信号,其中该第一、第二测试信号中之一为一同相信号,以
及另一为一正交信号;

步骤420:根据一目前第一校正参数来校正该第一测试信号,以产生
一第一调整后测试信号,其中该目前第一校正参数对应于延迟太阳城集团;

步骤430:提供一第一加和信号,该第一加和信号通过分别将根据该
第一调整后测试信号所产生的一第一同相模拟信号(Ana_I1)以及根据该
第二测试信号所产生的一第一正交相模拟信号(Ana_Q1),与一同相位本
地振荡信号(LoIt)以及一正交相位本地振荡信号(LoQt)进行一混频操
作,并且相加该混频操作的结果所产生;

步骤440:对该第一加和信号(S1)进行一自混频(self-mixing)操
作以产生一第一待测信号(S1’);

步骤450:根据该第一待测信号在一第一特定频率(如:二倍基频)
所对应的一第一功率值来更新该目前第一校正参数;

步骤460:是否一第一特定条件达到?

其中,在步骤460中,会判断是否第一特定条件达到,若未能达到时,
则会返回步骤420中,再次根据更新后的该目前第一校正参数来调整该第
一测试信号,并且重新计算该第一功率值,直到该第一特定条件被满足为
止。

再者,太阳城集团第一校正参数的调整方式请参考图5所示之流程图。首先,
当步骤510开始执行后,接着会进入步骤520,利用校正参数调整单元230
所预设的一初始值来设定第一校正参数Para_1,而校正单元210便会据此
调整测试信号BBIt与BBQt中的一个,以产生一调整后测试信号,并通过
后续的检测电路220来检测依此产生的第一待测信号S1’在二倍于基频处
的第一功率值。而在步骤530中,会检测本次第一校正参数调整操作中的
该第一功率值是否大于前次第一校正参数调整操作中的该第一功率值,来
选择一第一调整方式或第二调整方式。若是本次操作的第一功率值大于前
次操作的第一功率值,便进入步骤532,否则便进入步骤531。若是流程
进入步骤532,即代表本次第一校正参数调整操作中的目前第一校正参数
并未有效改善延迟太阳城集团的不匹配,则需改变该目前第一校正参数的调整方
式。举例来说,若前次第一校正参数调整操作中为一降低该目前第一校正
参数(如:第二调整方式),则本次第一校正参数调整操作必须为一增加
该目前第一校正参数(如:第一调整方式),反之亦然。而若是进入步骤
531,即代表本次第一校正参数调整操作中的该目前第一校正参数确实改
善延迟太阳城集团所造成的不匹配,因此不需改变该目前第一校正参数的调整方
式。举例来说,若前次第一校正参数调整操作中为一调降该目前第一校正
参数(如:第二调整方式),则本次亦继续调降该目前第一校正参数(如:
第二调整方式),同理用于第一调整方式。简言之,若进入步骤532,则选
用不同于先前的调整方式,而进入步骤531则沿用相同于先前的调整方式。

应当注意的是,本发明未对每次第一校正参数调整操作中该目前第一
校正参数的调整幅度有所限制。举例来说,在一实施例中,为加速校正的
进行,可能在校正初期进行较有效率且调整幅度较大的粗调(rough 
tuning),并在一段太阳城集团后,进行较精确且调整幅度较小的微调(fine 
tuning)。或者,在再一实施例中,每次第一校正参数调整操作中该目前第
一校正参数增加的幅度可能不对称于减少的幅度。

在本发明的另一个实施例中,为了能整体校正与频率相关以及不相关
的不匹配对通信电路240的影响,且将校正方式应用于较宽带系统,因此
在测试信号中加入了第二个频率的成分,使得后续的检测电路220可以检
测到频谱中不同频率处的功率以消除同相/正交路径信号间所有不匹配。在
此实施例中,同相测试信号BBIt将会是cos(ωm1t)+cos(ωm2t)以及正交测试
信号BBQt将会是sin(ωm1t)+sin(ωm2t),亦即,此时同相测试信号BBIt包
含有第一频率ωm1所对应的成分cos(ωm1t)以及第二频率ωm2所对应的成分
cos(ωm2t),同样地,正交测试信号BBQt也是相同的情形。如此一来,通
信电路240的加法器247所输出的第二加和信号S2将会是

此时,若要消除这样的通信电路中的不匹配,则必须先观察信
号频谱在二倍频处(2*fm1或2*fm2)的功率值,产生延迟太阳城集团所对应的第
一校正参数Para_1,以先校正同相/正交路径间不同路径延迟太阳城集团所造成
的不匹配。接着,再观察信号频谱在频率(fm1+fm2)处的功率值,以调整一
第二校正参数以及一第三校正参数(对应于混频器和本地振荡信号造成的
同相/正交路径的增益以及相位不匹配)。详言之,请参考图8,上方为第
二加和信号S2的频谱,若需了解不匹配是否被妥善校正,则须观察频谱
中分别与两种基频测试信号相关的镜频成分B与b所对应的功率值,但相
同于先前实施例,该镜频成分B与b位于高频之处,故不易计算其功率值。
于是必须通过自混频方式,来产生一第二待测信号S2’,并观察其频谱中
包含与镜频成分相关联的功率。其中,本发明在校正延迟太阳城集团不匹配时,
利用二倍频处(2πfm1或2πfm2)与镜频成分相关的A*B或a*b所对应的第
一功率值,以及在校正振幅与相位不匹配时,利用频率(fm1+fm2)处与两基
频对应的镜频成分相关的A*b+a*B功率值。

图3示出本实施例所对应的装置。其中校正单元310的第二校正电路
311与第三校正电路312,以分别校正同相/正交路径间的增益不匹配与相
位不匹配,其分别基于一目前第二校正参数Para_2(对应于增益不匹配)
与一目前第三校正参数Para_3(对应于相位不匹配)来调整。应当注意的
是,由于同相/正交路径间的不匹配是属相对的概念,因此,在本发明其它
实施例中,亦可利用第二、第三校正电路311与312来对正交测试信号
BBQt进行校正,以消除同相/正交路径间的不匹配。

首先,校正单元310会先利用第一校正电路211完成与频率相关的延
迟太阳城集团不匹配的校正。而这样的程序相同于前述实施例的流程,故在此不
另作赘述。简言之,当该第一特定条件达到时,则校正参数调整单元230
不再调整目前第一校正参数Para_1,转而开始进行相位与振幅不匹配的校
正。其中,同相测试信号BBIt会经过这样第一校正电路211与第二校正
电路311的调整而产生调整后的同相测试信号BBIt’;另外,同相测试信
号BBIt经第三校正电路312的调整与正交测试信号BBQt相加而产生调整
后的正交相测试信号BBQt’,接着会通过通信电路240中的路径分别在低
通滤波器243、244产生一第二同相模拟信号Ana_I2、一第二正交相模拟
信号Ana_Q2,再分别经混频器245、246与本地振荡信号LoIt、LoQt进
行混频,两者经加法器247加总产生一第二加和信号S2,而检测单元220
则先对第二加和信号S2进行自混频,以产生一第二待测信号S2’。并且,
检测单元220会根据第二待测信号S2’于频率(fm1+fm2)处所对应的频谱成
份,来产生一第二功率值,而校正参数调整单元230则进行一第二与第三
校正参数调整操作,其根据每次操作中的第二功率值来更新目前第二校正
参数Para_2与目前第三校正参数Para_3,其中于每一第二与第三校正参
数调整操作中,校正参数调整单元230更新目前第二校正参数Para_2与目
前第三校正参数Para_3中之一者。换言之,校正参数调整单元230轮流更
新目前第二校正参数Para_2与目前第三校正参数Para_3。并且,当一第
二特定条件达到时,校正参数调整单元230结束进行该第二与第三校正参
数调整操作;否则校正参数调整单元230反复进行该第二与第三校正参数
调整操作。其中,该第二特定条件对应于该第二与第三校正参数调整操作
的执行次数,或者是该第二功率值目前的大小。太阳城集团本实施例的方法流程
已归纳于图6,由于其中步骤的细节相似于图4的流程图,故在此不另作
赘述。

总而言之,本发明通过输入具有数个频率成份的测试信号至通信电
路,以观测其不匹配效应对通信电路之输出信号的影响。并再通过反复调
整校正参数的方式,同太阳城集团在二倍于基频附近观察与镜频成分相关的输出
信号之功率变化,来找出最佳的校正参数,以消除通信电路中所有与基频
频率相关/不相关的同相/正交相路径不匹配。

以上所述仅为本发明之实施例,凡依本发明权利要求书所做之均等变
化与修饰,皆应属本发明之涵盖范围。

关 键 词:
校正 通信 电路 正交 信号 匹配 方法 装置
  专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
太阳城集团本文
本文标题:校正通信电路中同相/正交信号间的不匹配的方法与装置.pdf
链接地址:http://zh228.com/p-6420915.html
太阳城集团我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

copyright@ 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
 


收起
展开
葡京赌场|welcome document.write ('');