CN101616125B - 一种零中频发射机和校准零中频发射信号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种零中频(ZIF)发射机和校准ZIF发射信号的方法。在发射机中设置反馈模块、测量计算模块和补偿模块。在更新补偿参数时，测量计算模块根据反馈模块从发射信号取得的反馈信号的差别判断信道传输特性的方向，根据该方向对补偿模块中的补偿值进行更新；在发射业务信号时，补偿模块根据更新的补偿值对I、Q两路业务信号进行补偿，以校准发射信号。应用本发明，能使发射机在其所处的环境或温度发生变化的情况下，自适应地校准发射信号。

Description

一种零中频发射机和校准零中频发射信号的方法

技术领域

本发明涉及发射机技术领域，尤其涉及一种零中频(ZIF)发射机和校准ZIF发射信号的方法。

背景技术

发射机将基带信号变换成射频信号后发送，可用于探测目标或通信。

由于早期数模转换/模数转换(DAC/ADC)电路器件只能处理较低频率的信号，因此，早期的发射机在将基带信号变换成射频信号前，需要先将基带信号变换成中频(IF)信号，然后再将IF信号变换成射频信号，这种发射机通常包括两级或一级IF级电路，称为双IF架构发射机和单IF架构发射机。

随着DAC/ADC电路器件性能的提高，DAC/ADC电路器件可以处理较高频率的信号，从而出现了ZIF架构发射机。ZIF架构发射机将基带信号直接变换成射频信号后发送，不需要IF级电路，简化了发射机的结构，节省了成本。因此，ZIF架构发射机在移动通信等领域拥有广泛的应用前景。

ZIF架构发射机的工作原理是：基带模拟信号经I、Q通道输入正交调制器，正交调制器对I、Q两路信号进行正交调制，发射正交调制输出信号。

ZIF架构发射机的I、Q通道采用的均是模拟链路，因此，在传输信号时，I、Q通道对其传输的信号会产生直流偏置作用，而且，I、Q通道对信号产生的幅度增益通常也不等，这种直流偏置问题和I、Q通道幅度增益不平衡问题将导致发射信号的信号质量下降；此外，实际的正交调制器通常做不到将两路输入信号完全正交，引起正交调制误差，这种正交调制器的非理想化问题也会导致信号质量的下降。

为了消除I、Q通道的直流偏置问题、幅度增益不平衡问题、正交调制器的非理想化问题对发射信号质量的影响，目前采用的方法是：手动尝试性地调整I、Q两路信号的幅度和相位，直至正交调制输出信号的信号质量满足要求，将此时的幅度调整值和相位调整值存入ZIF架构发射机，用于日后对输入I、Q通道的信号进行幅度调整和相位调整，提高发射信号质量。

现有这种尝试性的调整方法存在的不足是：

在确定幅度调整值和相位调整值时，手动对I、Q两路信号的幅度和相位进行调整，费时费力。

由于不同发射机的I、Q通道直流偏置作用、幅度增益不平衡作用以及正交调制误差一般不同，因此，采用这种尝试性的调整方法，需要对不同发射机分别确定幅度调整值和相位调整值，工作量庞大。

I、Q通道采用的电子元器件的性能和正交调制器的性能均会随着环境和温度的变化而变化，因此，随着环境和温度的变化，I、Q通道的直流偏置作用、幅度增益以及正交调制器的正交调制误差也会相应变化，现有方法将调整值存入ZIF架构发射机后，无法改变该调整值，固定的调整值不能适应环境和温度的变化对ZIF架构发射机的影响，无法自适应地校准发射信号。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种ZIF发射机和校准ZIF发射信号的方法，以自适应地校准ZIF发射信号。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种零中频发射机，包括I、Q两路模拟通道、正交调制器和发射模块，其特征在于，该发射机还包括：测量计算模块、补偿模块和反馈模块；其中，

测量计算模块，预先存储有补偿阈值，用于在预定时长内，向补偿模块发送I、Q两路直流测试信号，同时，接收来自反馈模块的反馈信号，判断连续两次获得的反馈信号的差别是否在所述补偿阈值范围内，在所述差别在所述补偿阈值范围内时，完成更新补偿值过程，在所述差别在所述补偿阈值范围外时，根据所述差别判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向，向补偿模决发送判断出的方向结果，继续向补偿模块发送I、Q两路直流测试信号；

补偿模块，存储有补偿值和调整步长，用于根据调整步长和测量计算模块发来的方向结果更新补偿值，根据更新后的补偿值对来自测量计算模块的I、Q两路直流测试信号进行补偿，或对收到的I、Q两路业务信号进行补偿，并将补偿后的I、Q两路直流测试信号或I、Q两路业务信号分别发送至I、Q两路模拟通道；

反馈模块，用于从发射模块发射的正交调制输出信号取得反馈信号，输出给测量计算模块。

一种校准零中频发射信号的方法，其特征在于，该方法包括：

A、预先设置补偿阈值、补偿值和调整步长；

在需要更新补偿值时，执行步骤B；

B、在预定时长内，补偿模块利用当前补偿值对测量计算模块产生的I、Q两路直流测试信号进行补偿后发送，同时，测量计算模块从正交调制器的输出信号取得反馈信号；测量计算模块判断连续两次获得的反馈信号的差别是否在所述补偿阈值范围内，在所述差别在所述补偿阈值范围内时，完成更新补偿值过程，在所述差别在所述补偿阈值范围外时，根据所述差别判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向，补偿模块根据调整步长和所述方向更新当前补偿值，并返回步骤B；

在发射业务信号时，执行步骤C；

C、根据更新后的补偿值对I、Q两路业务信号进行补偿后发射。

可见，本发明实施例中，在需要更新用于校准发射信号的补偿值时，根据从发射信号取得的反馈信号判断对I、Q两路测试信号进行补偿的方向，根据该方向对补偿值进行更新，在发射业务信号时，根据更新的补偿值对I、Q两路业务信号进行补偿，因此，即便发射机所处的环境和温度发生变化，由于可以根据反馈信号更新补偿值，与现有技术中调整值固定不变相比，本发明实施例提供的技术方案能够自适应地校准发射信号。

附图说明

图1是本发明自适应校准发射信号的ZIF架构发射机结构示意图；

图2是图1中测量计算模块102的结构图；

图3是图l中补偿模块104的结构图；

图4是图1中I、Q两路模拟通道106I和106Q以及正交调制器107的射频链路等效图；

图5是本发明更新补偿值的方法流程图；

图6是本发明更新直流偏置补偿值的方法流程图；

图7是本发明更新幅度不平衡补偿值的方法流程图；

图8是本发明更新相位不平衡补偿值的方法流程图；

图9是Δφ_i＝0时，向I、Q通道分别输入测试信号C得到的正交调制输出信号仿真效果图；

图10是Δφ_i＝0时，向I、Q通道输入测试信号(C，-C)得到的正交调制输出信号仿真效果图；

图11是

时，向I、Q通道输入测试信号(C，C)得到的正交调制输出信号仿真效果图；

图12是时，向I、Q通道输入测试信号(C，-C)得到的正交调制输出信号仿真效果图；

图13是Δφ_i取特定值的情况下，用(C，C)作为测试信号得到的正交调制输出信号仿真效果图，正交调制输出信号的最大幅度记为Am5；

图14是Δφ_i取图13中的Δφ_i值的情况下，用(C，-C)作为测试信号得到的正交调制输出信号仿真效果图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

图1是本发明自适应校准发射信号的ZIF架构发射机结构示意图。

如图1所示，该发射机主要包括逻辑控制模块101、测量计算模块102、业务处理模块103、补偿模块104、分别对I、Q两路信号进行数模转换的DAC模块105I和105Q、I路模拟通道106I、Q路模拟通道106Q、正交调制器107、发射模块108、反馈模块109和反馈信号检测模块110。

图1所示发射机工作时，包括更新补偿值和处理正常业务两个过程。下面对这两个过程分别予以介绍。

图1所示发射机更新补偿值时，逻辑控制模块101控制业务处理模块103处于关闭状态，控制测量计算模块102处于开启状态。测量计算模块102向补偿模块104发送I、Q两路直流测试信号，I、Q两路直流测试信号由补偿模块104根据更新的补偿值进行补偿后，分别进入I路DAC模块105I和Q路DAC模块105Q，105I和105Q将I、Q两路直流测试信号从数字信号变换为模拟信号。I、Q两路模拟信号经I路模拟通道106I和Q路模拟通道106Q进入正交调制器107，正交调制器107对I、Q两路信号进行正交调制后输出，发射模块108发射正交调制输出信号。反馈模块109从发射信号取得反馈信号，反馈信号检测模块110将检测到的反馈信号从模拟信号变换为数字信号后，发给测量计算模块102，

其中，测量计算模块102根据反馈信号判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向，将该方向发给补偿模块104，直至反馈信号满足系统要求为止，补偿模块104根据测量计算模块102发来的方向更新补偿值，根据更新的补偿值按照与所述方向相反的方向对I、Q两路业务信号进行补偿后输出。所述系统要求可在设计发射机时进行设置。

图1所示发射机处理业务时，逻辑控制模块101控制业务处理模块103处于开启状态，控制测量计算模块102处于关闭状态。业务处理模块103将I、Q两路业务信号发给补偿模块104，I、Q两路业务信号经补偿模块104根据更新的补偿值进行补偿后，再经DAC模块105I和105Q、模拟通道106I和106Q传送至正交调制器107进行正交调制，由发射模块108发射正交调制输出信号。

下面对图1所示发射机的各个模块予以详细说明。

逻辑控制模块101用于，控制测量计算模块102和业务处理模块103，保证二者一方开启时，另一方关闭。

测量计算模块102，预先存储有补偿阈值，用于在预定时长内，向补偿模块104发送I、Q两路直流测试信号，同时，接收来自反馈模块109的反馈信号，根据连续两次获得的反馈信号的差别判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向，向补偿模块104发送判断出的方向结果，在所述差别在所述补偿阈值范围外时，继续向补偿模块104发送I、Q两路直流测试信号，直至连续两次获得的反馈信号的差别在所述阈值范围内，完成更新补偿值过程。

业务处理模块103，用于向补偿模块104发送I、Q两路业务信号。补偿模块104，存储有补偿值和调整步长，用于根据调整步长和测量计算模决102发来的方向结果更新当前补偿值，根据更新后的当前补偿值对来自测量计算模块102的I、Q两路直流测试信号进行补偿，或对收到的I、Q两路业务信号进行补偿，并将补偿后的I、Q两路直流测试信号或I、Q两路业务信号分别经由I、Q两路模拟通道106I和106Q发送。

I路DAC模块105I用于，将收到的I路信号从数字信号变换为模拟信号后，发给I路模拟通道106I。

Q路DAC模块105Q用于，将收到的Q路信号从数字信号变换为模拟信号后，发给Q路模拟通道106Q。

I路模拟通道106I用于，将I路模拟信号传送至正交调制器107。

Q路模拟通道106Q用于，将Q路模拟信号传送至正交调制器107。

I路模拟通道106I和Q路模拟通道106Q均为模拟信号传输链路，通常包括信号传输线、电阻、电感、电容等模拟电子元件。

正交调制器107用于，对输入的I、Q两路模拟信号进行正交调制，将正交调制输出信号发给发射模块108。

发射模块108用于，发射正交调制输出信号。

反馈模块109用于，从发射模块108发射的正交调制输出信号取得反馈信号，输出给测量计算模块102。所述正交调制输出信号可以是对I、Q两路直流测试信号进行正交调制得到的，也可以是对I、Q两路业务信号进行正交调制得到的。

反馈信号检测模块110用于，检测反馈模块109取得的反馈信号，将检测到的反馈信号变换为数字信号后，发给测量计算模块102。

下面对测量计算模块102的结构进行详细介绍。

图2是测量计算模块102的结构图，如图2所示，测量计算模块102包括阈值存储模块1021、直流测试信号产生模块1022和方向判断模块1023。

阈值存储模块1021，用于存储补偿阈值。

直流测试信号产生模块1022，用于在预定时长内，向补偿模块104发送I、Q两路直流测试信号，接收到测量完毕指示时，完成更新补偿值过程。

方向判断模块1023，用于接收来自反馈模块109的反馈信号，根据连续两次获得的反馈信号的差别判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向，向补偿模块104发送判断出的方向结果，在所述差别在补偿阈值范围内时，完成所述的更新补偿值过程。

直流测试信号产生模块1022还可以包括直流偏置测试信号产生模块、幅度不平衡测试信号产生模块和相位不平衡测试信号产生模块。其中，这三种测试信号产生模块可只存在其一，也可同时存在任意两者或者全部三者。

所述直流偏置测试信号产生模块，用于在预定时长内，向补偿模块发送测量直流偏置的I、Q两路直流测试信号。

所述幅度不平衡测试信号产生模块，用于在预定时长内，向补偿模块发送测量幅度不平衡的I、Q两路直流测试信号，接收到幅度不平衡测量完毕指示时，完成更新补偿值过程。

所述相位不平衡测试信号产生模块，用于在预定时长内，向补偿模块发送测量相位不平衡的I、Q两路直流测试信号。

阈值存储模块1021中的补偿阈值可以包括直流偏置阈值、幅度不平衡阈值和相位不平衡阈值。其中，与直流测试信号产生模块1022中的直流偏置测试信号产生模块、幅度不平衡测试信号产生模块和相位不平衡测试信号产生模块相对应，这三种阈值可只存在其一，也可同时存在任意两者或者全部三者。

方向判断模块1023可以包括直流偏置方向判断模块、幅度不平衡方向判断模块和相位不平衡方向判断模块。其中，与直流测试信号产生模块1022中的直流偏置测试信号产生模块、幅度不平衡测试信号产生模块和相位不平衡测试信号产生模块相对应，这三种方向判断模块也可只存在其一，或者同时存在任意两者或者全部三者。

所述直流偏置方向判断模块，接收来自反馈模块109的反馈信号，根据连续两次获得的反馈信号的差别判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的直流偏置方向，向补偿模块104发送判断出的直流偏置方向，在所述差别在直流偏置阈值范围内时，完成更新直流偏置补偿值过程。

所述幅度不平衡方向判断模块，接收来自反馈模块109的反馈信号，根据连续两次获得的反馈信号的差别判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的幅度不平衡方向，向补偿模块104发送判断出的幅度不平衡方向，在所述差别在幅度不平衡阈值范围内时，完成更新幅度不平衡补偿值过程。

所述相位不平衡方向判断模块，接收来自反馈模块109的反馈信号，根据连续两次获得的反馈信号的差别判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的相位不平衡方向，向补偿模块104发送判断出的相位不平衡方向，在所述差别在相位不平衡阈值范围内时，完成更新相位不平衡补偿值过程。

测量计算模块102在完成更新补偿值过程后，可由方向判断模块1023向逻辑控制模块101发送更新完毕指示，也可由方向判断模块1023向直流测试信号产生模块1022发送更新完毕指示，直流测试信号产生模块1022收到该更新完毕指示后，向逻辑控制模块101发送更新完毕指示。逻辑控制模块101收到所述更新完毕指示后，控制测量计算模块102处于关闭状态，控制业务处理模块103处于开启状态。其中，直流测试信号产生模块1022收到更新完毕指示后即可停止产生直流测试信号。

图3是补偿模块104的结构图，如图3所示，补偿模块104包括补偿值存储模块1041和信号补偿模块1042。

补偿值存储模块1041，存储有补偿值和调整步长，用于根据调整步长和测量计算模块102发来的方向更新补偿值。其中，与直流测试信号产生模块1022中的直流偏置测试信号产生模块、幅度不平衡测试信号产生模块和相位不平衡测试信号产生模块相对应，补偿值存储模块1041中的补偿值可以包括直流偏置补偿值、幅度不平衡补偿值和相位不平衡补偿值中的任意一者、任意两者、或者全部三者。

信号补偿模块1042，用于根据更新后的补偿值对来自测量计算模块102的I、Q两路直流测试信号或来自业务处理模块103的I、Q两路业务信号进行补偿，并将补偿后的I、Q两路直流测试信号或I、Q两路业务信号分别经由I、Q两路模拟通道106I和106Q发送。

补偿值存储模块1041还可进一步用于，记录测量计算模块102发来的方向。

信号补偿模块1042还可进一步用于，根据补偿值存储模块1041中的方向和更新的补偿值对来自测量计算模块102的I、Q两路直流测试信号或来自业务处理模块103的I、Q两路业务信号进行补偿，并将补偿后的I、Q两路直流测试信号或I、Q两路业务信号分别经由I、Q两路模拟通道106I和106Q发送。

通常，反馈信号的差别是指反馈信号的最大幅度值之差，也可以是反馈信号的功率之差。用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向是零中频发射机的信道传输特性的方向，通常，所述信号传输特性的方向包括I路模拟通道106I的直流偏置方向、Q路模拟通道106Q的直流偏置方向、I路模拟通道106I幅度增益和Q路模拟通道106Q的幅度增益的大小关系、正交调制器的正交调制误差的方向。这里的正交调制误差是指，正弦调制器的正弦本振信号和余弦本振信号的相位不相等，导致I、Q两路信号经正交调制器调制后的相位差不是90度，正交调制误差的方向是指I、Q两路信号经正交调制器调制后的相位差与90度的大小关系。

当图1所示发射机位于移动通信系统的基站中时，测量计算模块102可以在上行时隙利用下行信道发送直流测试信号。

图1所示发射机可以在每次发射业务信号前，均进行补偿值的更新，也可在满足补偿值更新条件时，例如，存储的补偿值已过期，才进行补偿值的更新。图1所示发射机使用更新的补偿值对业务信号进行补偿，以校准发射信号。

上面给出了能够自适应校准发射信号的ZIF架构发射机的装置实施例，下面给出校准ZIF发射信号的方法实施例。

具体地，校准ZIF发射信号的方法包括：

A、预先设置补偿阈值、补偿值和调整步长；

在需要更新补偿值时，执行步骤B；

B、在预定时长内，利用更新的补偿值对产生的I、Q两路直流测试信号进行补偿后发送，同时，从正交调制器的输出信号取得反馈信号；根据连续两次获得的反馈信号的差别判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向，根据调整步长和所述方向更新补偿值，并在判断出所述差别不在补偿阈值范围内时，返回步骤B，直至所述差别在补偿阈值范围内，完成更新补偿值过程；

在发射信号时，执行步骤C；

C、根据更新后的补偿值对I、Q两路业务信号进行补偿后发射。

可见，本方法实施例给出的校准ZIF发射信号的方法包括补偿值更新和对发射的业务信号进行补偿两个过程。

下面以对图1所示发射机的发射信号进行校准为例，说明校准ZIF发射信号的方法。

图4是本发明I、Q两路模拟通道106I和106Q以及正交调制器107的射频链路等效图。

在图4中，I路模拟通道106I对I路输入信号I(t)产生大小为Δd_i的直流偏置和大小为g_i的幅度增益，Q路模拟通道106Q对Q路输入信号Q(t)产生大小为Δd_q的直流偏置和大小为g_q的幅度增益，正交调制器107对I(t)和Q(t)产生的余弦本振信号和正弦本振信号的相位差是Δφ，因此，正交调制器107的输出信号可表示为：

g_i·(I(t)+Δd_i)·cos(ω_lot+θ₀+φ_i)-g_q(Q(t)+Δd_q)·sin(ω_lot+θ₀+φ_q)。

其中，Δd_i和Δd_q将导致本振泄漏，降低发射信号质量；如果g_i≠g_q，则I、Q两模拟通道的幅度增益不平衡，将导致发射信号的镜像边带过高，降低发射信号质量；φ_i表示余弦本振信号的相位偏移，φ_q表示正弦本振信号的相位偏移，若正交调制器误差Δφ＝φ_i-φ_q不为0，导致I、Q两路信号经正交调制器调制后的相位差不是90度，发射信号的镜像边带过高，降低发射信号质量；θ₀是I(t)和Q(t)的初始相位，一般情况下为0，这时，g_i·(I+Δd_t)·cos(ω_lot+θ+φ_i)-(Q+Δd_q)·sin(ω_lot+θ)①。＝g_i·(I+Δd_i)·cos(ω_lot+φ_i)-(Q+Δd_i)·sin(ω_lot)

由对图4的分析可见，I、Q两路模拟通道的直流偏置作用、幅度增益不平衡和正交调制器误差将导致发射信号的质量下降，因此，本方法实施例中，先测量I、Q两路模拟通道的直流偏置作用、幅度增益不平衡和正交调制器误差这些信道传输特性的方向，然后按照与信道传输特性方向相反的方向对I、Q两路测试信号或I、Q两路业务信号进行补偿后发送，达到校准发射信号的目的。

其中按照与信道传输特性方向相反的方向对I、Q两路测试信号或I、Q两路业务信号进行补偿的具体方法可以为：

按照与信道传输特性方向相反的方向对补偿值进行更新，然后根据补偿值对I、Q两路测试信号进行补偿。

或者，在更新补偿值时记录信道传输特性的方向，然后根据该方向和补偿值对I、Q两路测试信号进行反向补偿。

具体地，校准发射信号的方法包括补偿值更新过程和发射信号校准过程。下面对这两个过程分别予以说明。

一、补偿值更新过程。

图5是本发明更新补偿值的方法流程图，如图5所示，该方法包括：

步骤501，利用更新的补偿值对产生的I、Q两路直流测试信号进行补偿。

图1所示发射机中，I、Q两路信号都是差分信号，在进行补偿值更新时，可分别用正负数表示正的直流测试信号和负的直流测试信号。

步骤502，发送补偿后的I、Q两路直流测试信号，同时，从正交调制器的输出信号取得反馈信号。

步骤503，判断连续两次获得的反馈信号的差别是否在阈值范围内，若是，保持补偿值不变，结束本流程，否则，执行步骤504。

所述差别可以是反馈信号的幅度值的差别，也可以是反馈信号的功率的差别。

步骤504，根据所述差别判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向。

步骤505，根据调整步长和所述方向对补偿值进行更新，返回步骤501。

其中，步骤504中用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向可以是直流偏置方向、和/或幅度不平衡方向、和/或相位不平衡方向，相应地，步骤501中的直流测试信号可以是测量直流偏置的直流测试信号、和/或测量幅度不平衡的直流测试信号、和/或测量相位不平衡的直流测试信号，步骤505中的补偿值可以是直流偏置补偿值、和/或幅度不平衡补偿值、和/或相位不平衡补偿值。

下面对测量直流偏置方向和更新直流偏置补偿值的方法、测量幅度不平衡方向和更新幅度不平衡补偿值的方法、测量相位不平衡方向和更新相位不平衡补偿值的方法分别予以详细说明。

图6是本发明更新直流偏置补偿值的方法流程图。在该方法中，先测量直流偏置方向，然后再根据直流偏置的方向更新直流偏置补偿值。

图6中，直流偏置补偿值包括I通道的直流偏置补偿值DC_adjust_I和Q通道的直流偏置补偿值DC_adjust_Q，可统一记为DC_adjust，直流偏置调整步长记为DC_step，直流偏置阈值记为DC_thr。通常将DC_adjust_I和DC_adjust_Q预设为0，DC_step和DC_thr的预设值可以系统要求而定。

如图6所示，该方法具体包括：

步骤601，首次持续预定时长发送用于测量直流偏置的I、Q两路直流测试信号。

对I、Q通道中哪一通道的直流偏置补偿值进行更新则需要测量哪一通道的直流偏置方向。

本步骤中，向待测通道发送幅度为A的正的直流测试信号(A为正实数)，向另一通道发送幅度为0的0信号。

幅度为A的正的直流偏置测试信号记为测试信号A。幅度为A的负的直流偏置测试信号记为测试信号-A。

下文以(I路测试信号，Q路测试信号)的形式表示I、Q两路测试信号，例如，(A，-A)表示I路测试信号为测试信号A、Q路测试信号为测试信号-A。

步骤602，根据更新的直流偏置补偿值对I、Q两路直流偏置测试信号进行补偿后发给正交调制器。

本步骤中，将本次的直流偏置测试信号的幅度值加上DC_adjust作为补偿后的幅度值。

本步骤中，由于DC_adjust是按照与待测通道的直流偏置方向相反的方向更新得到的，因此，将本次的直流测试信号的幅度值加上DC_adjust作为补偿后的幅度值，即相当于按照与待测通道的直流偏置方向相反的方向对I、Q两路直流测试信号进行补偿，通过这种反向补偿可逐步修正直流测试信号，消除由于直流偏置导致发射信号质量下降的问题。

步骤603，记录从正交调制输出信号取得的反馈信号的最大幅度值Am1。

步骤604，再次持续预定时长发送用于测量直流偏置的I、Q两路直流测试信号。

本步骤中发送的测试信号为(-A，0)。

步骤605，同步骤602。

步骤606，记录从正交调制输出信号取得的反馈信号的最大幅度值Am2。

步骤607，判断Am1和Am2的差别是否在DC_thr允许范围内，若是，结束本流程，否则执行步骤608。

本步骤中，Am1和Am2的差别是指Am1和Am2的差值。

步骤608，根据所述差别判断通过待测通道的信号的直流偏置方向，若为正向偏置，则执行步骤609，若为负向偏置，则执行步骤610。

本步骤中，若Am1＝Am2，则直流偏置为0，

若Am1＞Am2，则直流偏置为正向，若Am1＜Am2，则直流偏置为负向。

通过执行步骤601～608，可测得通过待测通道的信号的直流偏置方向。

下面通过步骤609～610，根据直流偏置的方向更新直流偏置补偿值。

步骤609，将DC_adjust减小|DC_step|大小，返回步骤601。

本步骤中，如果待测通道是I通道，则DC_adjust是指DC_adjust_I，如果待测通道是Q通道，则DC_adjust是指DC_adjust_Q。

|DC_step|是DC_step的绝对值。

步骤610，将DC_adjust增大|DC_step|大小，返回步骤601。

图6中的步骤601、604和608还可以为：

步骤601中，向正交调制器的待测通道发送不为0的第一直流测试信号，向正交调制器的另一通道发送0信号。

步骤604中，向所述待测通道发送不为0的第二直流测试信号，向所述另一通道发送0信号。

其中，第一直流测试信号和第二直流测试信号的幅度值不相等。

步骤608判断直流偏置特性的方法为：

根据第一直流测试信号与第二直流测试信号的幅度比值、Am1和Am2的比值、待测通道的直流偏置特性三者之间的函数关系，确定待测通道的直流偏置特性的方向。

第一直流测试信号与第二直流测试信号的幅度比值、Am1和Am2的比值、待测通道的直流偏置特性三者之间的函数关系具体为：

当第一直流测试信号和第二直流测试信号方向均为正时，若Am1和Am2的比值小于所述幅度比值，判定待测通道直流偏置的方向为正，若Am1和Am2的比值大于所述幅度比值，判定待测通道直流偏置的方向为负。

当第一直流测试信号和第二直流测试信号方向均为负或者一正一负时，若Am1和Am2的比值大于所述幅度比值，判定待测通道直流偏置的方向为正，若Am1和Am2的比值小于所述幅度比值，判定待测通道直流偏置的方向为负。

下面举例说明利用所述函数关系确定直流偏置方向的方法：

假设输入待测通道的第一直流测试信号是正信号，幅度为10，第二直流测试信号幅度为5，则二者比值为2。若待测通道具有正的直流偏置2，由于输入正交调制器另一通道的测试信号为0信号，因此，

若待测通道具有负的直流偏置2，则若待测通道无直流偏置作用，则根据这种函数关系，当测得

时，可反推出待测通道具有正的直流偏置作用，当测得

时，可反推出待测通道具有负的直流偏置作用，当测得

时，可反推出待测通道无直流偏置作用。

运用图6的方法，即可更新DC_adjust_I和DC_adjust_Q，存储DC_adjust_I和DC_adjust_Q，在向I、Q通道发送业务信号时，只需将I路业务信号的幅度值加上DC_adjust_I，将Q路业务信号的幅度值加上DC_adjust_Q，即可补偿I、Q通道对业务信号产生的直流偏置。

除了图6所示方法外，本领域技术人员可以预见到，作为一种替换方式，也可记录I、Q通道直流偏置特性的方向，在计算DC_adjust_I和DC_adjust_Q时，只要相应的直流偏置方向不是0，或者只要两最大幅度值的差别不在阈值允许范围内，则无论该方向是正向还是负向，就将DC_adjust增大|DC_step|大小，直至两最大幅度值的差别在阈值允许范围内。这样，在对测试信号和业务信号进行补偿时，如果相应的直流偏置方向是正向，则加上DC_adjust，反之，则减去DC_adjust。

下面介绍图6中测量直流偏置方向的方法的原理。

测量通过I、Q通道的信号的直流偏置方向的原理相同，下面以测量通过I通道的信号的直流偏置方向为例介绍该原理：

当持续预定时长向I、Q通道发送测试信号(A，0)时，将测试信号幅度值代入①式可得正交调制输出信号的幅度amp1_i为：

amp1_i＝g_i·(I+Δd_i)·cos(ω_lot+φ_i)-(Q+Δd_i)·sin(ω_lot)＝g_i·(A+Δd_i)·cos(ω_lot+φ_i)

则amp1_i的最大值Am1_i＝|max(g_i(A+Δd_i)·cos(ω_lot+φ))|＝g_i|A+Δd_i|。

当持续预定时长向I、Q通道发送测试信号(-A，0)时，将测试信号幅度值代入①式可得正交调制输出信号的幅度amp2_i为：

amp2_i＝g_i·(I+Δd_i)·cos(ω_lot+φ_i)-(Q+Δd_i)·sin(ω_lot)＝g_i·(-A+Δd_i)·cos(ω_1ot+φ_i)

则amp2_i的最大值Am2_i＝|max(g_i(-A+Δd_i)·cos(ω_lot+φ))|＝g_i|-A+Δd_i|。

可见：若Am1_i＝Am2_i，则Δd_i＝0；若Am1_i＞Am2_i，则Δd_i＞0；若Am1_i＜Am2_i，则Δd_i＜0。

图7是本发明更新幅度不平衡补偿值的方法流程图。在该方法中，先测量幅度不平衡方向，然后再根据幅度不平衡的方向更新幅度不平衡补偿值。

图7中，I路的幅度不平衡补偿值记为Am_adjust_I，Q路的幅度不平衡补偿值记为Am_adjust_Q，幅度不平衡的调整步长记为Am_step，幅度不平衡阈值记为Am_thr。通常将Am_adjust_I和Am_adjust_Q预设为0，Am_step和Am_thr的预设值可以系统要求而定。

如图7所示，该方法具体包括：

步骤701，首次持续预定时长发送用于测量幅度不平衡的I、Q两路直流测试信号。

本步骤中，向I、Q通道分别发送I路第三直流测试信号和Q路第三直流测试信号。

步骤702，根据更新的幅度不平衡补偿值对I、Q两路直流测试信号进行补偿后发给正交调制器。

本步骤中，将I路直流测试信号的幅度值乘以(1+Am_adjust_I)作为补偿后的I路测试信号幅度值，将Q路直流测试信号的幅度值乘以(1+Am_adjust_Q)作为补偿后的Q路测试信号幅度值。

为了消除I、Q通道的直流偏置对计算幅度不平衡补偿值的精度的影响，本步骤中也可将I、Q两路测试信号的幅度值分别加上各自的直流偏置补偿值，所得和乘以各自的幅度不平衡补偿值，所得乘积作为补偿后的直流测试信号的幅度值。

步骤703，记录从正交调制输出信号取得的反馈信号的最大幅度值Am3。

步骤704，再次持续预定时长发送用于测量幅度不平衡的I、Q两路直流测试信号。

本步骤中，向I、Q通道分别发送I路第四直流测试信号和Q路第四直流测试信号。

其中，步骤701和步骤704中所述的测试信号存在如下关系：

I路第三直流测试信号和Q路第三直流测试信号中，一为0信号，另一为非0信号，并且，I路第四直流测试信号与Q路第三直流测试信号的幅度值相等，Q路第四直流测试信号与I路第三直流测试信号的幅度值相等。

例如，I路第三直流测试信号是幅度为B的正的直流测试信号(记为测试信号B，其中，B是正实数)，Q路第三直流测试信号是0信号，I路第四直流测试信号是0信号，Q路第四直流测试信号是测试信号B。

步骤705，同步骤702。

步骤706，记录从正交调制输出信号取得的反馈信号的最大幅度值Am4。

步骤707，判断Am3和Am4的差别是否在Am_thr允许范围内，若是，则结束本流程，否则执行步骤708。

本步骤中，Am3和Am4的差别是指Am3和Am4的差值。

步骤708，根据所述差别判断通过I、Q两通道后测试信号的幅度不平衡方向，若I路的幅度增益大于Q路的幅度增益，则执行步骤709，反之，执行步骤710。

本步骤中，获取最大幅度值较大的反馈信号期间，I、Q两路中，测试信号不为0的一路的幅度增益大于另一路的幅度增益。

例如，当I路第三直流测试信号是测试信号B时，如果Am3＞Am4，获取最大幅度值为Am3的反馈信号期间，发给I通道的测试信号是测试信号B，发给Q通道的测试信号是0信号，因此，I通道的幅度增益大于Q通道的幅度增益，反之，如果Am4＞Am3，则Q通道的幅度增益大于I通道的幅度增益。

通过执行步骤701～708，可测得通过I、Q通道的信号的幅度不平衡方向。

下面通过步骤709～710，根据幅度不平衡的方向更新幅度不平衡补偿值。

步骤709，将Am_adjust_I减小Am_step大小，或将Am_adjust_Q增大Am_step大小，返回步骤701。

步骤710，将Am_adjust_I增大Am_step大小，或将Am_adjust_Q减小Am_step大小，返回步骤701。

通过图7的方法，即可更新Am_adjust_I和Am_adjust_Q，存储更新的Am_adjust_I和Am_adjust_Q，在向I、Q通道发送业务信号时，只需将I、Q两路业务信号的幅度值分别调整至原幅度值的1+Am_adjust_I倍和1+Am_adjust_Q倍，即可补偿I、Q通道对业务信号的幅度增益不平衡作用。

在更新Am_adjust_I和Am_adjust_Q时，可以保持其中之一为初始值，而只更新另一方，这样，在对I、Q两路业务信号进行补偿时，可根据I、Q通道的幅度增益大小关系，只对I、Q两路业务信号中的一路信号进行幅度不平衡补偿，以减少进行幅度增益补偿的运算量。

下面介绍图7中测量幅度不平衡方向方法的原理。

假设测量幅度不平衡方向时，不存在直流偏置作用或者直流偏置作用已补偿，则根据①式，I、Q路信号的正交调制输出信号为：g_i·I·cos(ω_lot+φ_i)-Q·sin(ω_lot)②

当持续预定时长向I通道发送测试信号B、向Q通道发送0信号时，将测试信号幅度值代入②式可得正交调制输出信号的幅度amp3为：

amp3＝g_i·I·cos(ω_lot+φ_i)-Q·sin(ω_lot)＝g_i·B·cos(ω_lot+φ_i)

则amp3的最大值Am3＝|max(g_i·B·cos(ω_lot+φ_i))|＝|g_i·B|。

当持续预定时长向I通道发送0信号、向Q通道发送测试信号B时，将测试信号幅度值代入②式可得正交调制输出信号的幅度amp4为：

amp4＝g_i·I·cos(ω_lot+φ_i)-Q·sin(ω_lot)＝-B·sin(ω_lot)

则amp4的最大值Am4＝|max(-B·sin(ω_lot))|＝|-B|。

可见：若Am3＝Am4，则表示g_i＝1，I通道的幅度增益和Q通道的幅度增益相同；若Am3＞Am4，则表示g_i＞1，I通道的幅度增益大于Q通道的幅度增益；若Am3＜Am4，则表示g_i＜1，I通道的幅度增益小于Q通道的幅度增益。

图8是本发明更新相位不平衡补偿值的方法流程图。在该方法中，先测量相位不平衡方向，然后再根据相位不平衡的方向更新相位不平衡补偿值。

图8中，相位不平衡补偿值记为ph_adjust，相位不平衡的调整步长记为ph_step，相位不平衡阈值记为ph_thr。通常将ph_adjust预设为0，Am_step和Am_thr的预设值可以系统要求而定。

如图8所示，该方法具体包括：

步骤801，首次持续预定时长发送用于测量相位不平衡的I、Q两路直流测试信号。

本步骤中，向I、Q通道分别发送I路第五直流测试信号和Q路第五直流测试信号。

步骤802，根据更新的相位不平衡补偿值对I、Q两路直流测试信号进行补偿后发给正交调制器。

步骤803，记录从正交调制输出信号取得的反馈信号的最大幅度值Am5。

步骤804，再次持续预定时长发送用于测量相位不平衡的I、Q两路直流测试信号。

本步骤中，向I、Q通道分别发送I路第六直流测试信号和Q路第六直流测试信号。

其中，步骤801和步骤804中所述的测试信号存在如下关系：

I路第五直流测试信号和Q路第五直流测试信号的幅值相等且方向相同，I路第六直流测试信号和Q路第六直流测试信号等值反向，且幅度值分别与I路第五直流测试信号和Q路第五直流测试信号的幅度值相同；或者，I路第六直流测试信号和Q路第六直流测试信号的幅值相等且方向相同，I路第五直流测试信号和Q路第五直流测试信号等值反向，且幅度值分别与I路第六直流测试信号和Q路第六直流测试信号的幅度值相同。

例如，I路第五直流测试信号、Q路第五直流测试信号和I路第六直流测试信号均是幅度为C的正信号(记为测试信号C，其中，C是正实数)，Q路第六直流测试信号是幅度为C的负信号(记为测试信号-C)。

步骤805，同步骤802。

步骤806，记录从正交调制输出信号取得的反馈信号的最大幅度值Am6。

步骤807，判断Am5和Am6的差别是否在ph_thr允许范围内，若是，则结束本流程，否则执行步骤808。

本步骤中，Am5和Am6的差别是指Am3和Am4的差值。

步骤808，根据所述差别判断I、Q两路测试信号的相位不平衡方向，若I、Q两路测试信号经正交调制后的相位差大于90度，则执行步骤809，反之，执行步骤810。

若获取最大幅度值较大的反馈信号期间，I、Q两路测试信号方向相同，则判断出相位不平衡方向为I、Q两路测试信号的相位差大于目标值，反之，判断出相位不平衡方向为I、Q两路测试信号的相位差小于目标值，其中，所述目标值是正交调制输出信号完全正交时，I、Q两路测试信号的相位差，正交调制输出信号完全正交即是指I、Q路测试信号经正交调制后的相位差等于90度。

例如，当I路第五直流测试信号、Q路第五直流测试信号和I路第六直流测试信号均是测试信号C，Q路第六直流测试信号是测试信号-C时：

如果Am5＝Am6，则I、Q路测试信号经正交调制后的相位差等于90度；

如果Am5＞Am6，则I、Q路测试信号经正交调制后的相位差大于90度；

如果Am5＜Am6，则I、Q路测试信号经正交调制后的相位差小于90度；

通过执行步骤801～808，可测得通过I、Q通道的信号的相位不平衡方向。

下面通过步骤809～810，根据相位不平衡的方向更新相位不平衡补偿值。

步骤809，将ph_adjust增大ph_step大小，且ph_adjust用于将两路信号的相位差减小ph_adjust大小，返回步骤801。

步骤810，将ph_adjust增大ph_step大小，且ph_adjust用于将两路信号的相位差增大ph_adjust大小，返回步骤801。

通过图8的方法，即可测得正交调制器的正交调制误差，当Am5＝Am6时，正交调制器将输入其中的信号进行完全正交调制；当Am5＞Am6时，正交调制器的I、Q两路本振信号的相位差大于90度，此时，需减小I、Q两路信号的相位差，以补偿正交调制误差；当Am5＜Am6时，正交调制器的I、Q两路本振信号的相位差小于90度，此时，需增大I、Q两路信号的相位差，以补偿正交调制误差。

通过图8的方法可以测得正交调制器的正交调制误差的方向，记录该方向，则后续可根据该误差反向调整I、Q两路测试信号或业务信号的相位差，以补偿该正交调制误差，从而校准发射信号。

下面介绍图8中测量相位不平衡方向的方法的原理。

假设测量相位不平衡方向时，不存在直流偏置作用和幅度不平衡作用，或者直流偏置作用和幅度不平衡作用均已得到补偿，则根据①式，I、Q路信号的正交调制输出信号为：

$I\·\cos ({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lo}}t+{\mathrm{\φ}}_i)-Q\·\sin \left({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lo}}t\right)=I\·\sin ({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lo}}t+\frac{\mathrm{\π}}{2}+{\mathrm{\φ}}_i)-Q\·\sin \left({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lo}}t\right)$ ③

其中，Δφ_i为正交调制器的余弦本振信号相位相对于正弦本振信号相位的相位差。

当持续预定时长向I、Q通道分别发送测试信号C时，将测试信号幅度值代入③式，则正交调制输出信号的幅度amp5和amp5的最大值Amp5分别为：

$\mathrm{amp}5=C\·\sin ({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lo}}t+\frac{\mathrm{\π}}{2}+\mathrm{\Δ}{\mathrm{\φ}}_i)-C\·\sin \left({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lo}}t\right)\text{=C[sin}({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lo}}t+\frac{\mathrm{\π}}{2}+\mathrm{\Δ}{\mathrm{\φ}}_i)-\sin \left({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lo}}t\right)]$

Am5＝|max(C·cos(ω_lot+Δφ_i)-C·sin(ω_lot))|＝C·|max(cos(ω_lot+Δφ_i)-sin(ω_lot))|

当持续预定时长向I、Q通道分别发送测试信号C和测试信号-C时，将测试信号幅度值代入③式，则正交调制输出信号的幅度amp6和amp6的最大值Amp6分别为：

$\mathrm{amp}6=C\·\sin ({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lo}}t+\frac{\mathrm{\π}}{2}+\mathrm{\Δ}{\mathrm{\φ}}_i)+C\·\sin \left({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lo}}t\right)=C[\sin ({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lo}}t+\frac{\mathrm{\π}}{2}+\mathrm{\Δ}{\mathrm{\φ}}_i)+\sin \left({\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lo}}t\right)]$

Am6＝|max(C·cos(ω_lot+Δφ_i)+C·sin(ω_lot))|＝C·|max(cos(ω_lot+Δφ_i)+sin(ω_lot))|

结合正弦函数图像和余弦函数图像可知：若Am5＝Am6，则Δφ_i＝0，正余弦本振信号相位相同，那么，正交调制器的正交调制误差为0，正交调制器对I、Q两路信号进行正交调制后，I、Q两路信号的相位差为90度；若Am5＞Am6，则Δφ_i＞0，余弦本振信号相位大于正弦本振信号相位，正交调制器的正交调制误差大于0，正交调制器对I、Q两路信号进行正交调制后，I、Q两路信号的相位差大于90度；若Am5＜Am6，则Δφ_i＜0，余弦本振信号相位小于正弦本振信号相位，正交调制器的正交调制误差小于0，正交调制器对I、Q两路信号进行正交调制后，I、Q两路信号的相位差小于90度。

本申请的发明人还通过仿真对图8中的相位不平衡方向原理进行了验证，具体请见图9至图14。

图9至图14给出了Δφ_i取一定值的情况下，按照上述相位不平衡测量原理发送直流测试信号得到的正交调制信号仿真图。其中，图中的横坐标表示采样点(Samples)，纵坐标表示信号幅度(amp)。如图9至图12所示，带有雪花标记的曲线是I路信号与余弦本振信号相乘后得到的信号的幅度曲线，带有三角标记的曲线是Q路信号与正弦本振信号相乘后得到的信号的幅度曲线，带有六角星标记的曲线是正交调制输出信号的幅度曲线。

图9是Δφ_i＝0时，向I、Q通道分别输入测试信号C得到的正交调制输出信号仿真效果图。

图10是Δφ_i＝0时，向I、Q通道输入测试信号(C，-C)得到的正交调制输出信号仿真效果图。

对比图9和图10可见，在Δφ_i＝0时，采用(C，C)作为测试信号得到的正交调制输出信号最大幅度Am5与采用(C，-C)作为测试信号得到的正交调制输出信号最大幅度Am6相等，因此，可由Am5＝Am6反推出Δφ_i＝0。

图11是

时，向I、Q通道输入测试信号(C，C)得到的正交调制输出信号仿真效果图。

图12是

时，向I、Q通道输入测试信号(C，-C)得到的正交调制输出信号仿真效果图。

对比图11和图12可见，在

时，即正交调制器的余弦本振信号相位比正弦本振信号的相位大90度，经正交调制后，I、Q路信号相位差为180度时，采用(C，C)作为测试信号得到的正交调制输出信号最大幅度接近5×10⁴，采用(C，-C)作为测试信号得到的正交调制输出信号最大幅度为0，前者远远大于后者，因此，可由Am5＞Am6反推出Δφⁱ＞0。

图13和图14给出了Δφ_i取特定值的情况下，正交调制输出信号的仿真效果图。如图13和图14所示，不带标记的曲线是Δφ_i＝-40度时正交调制输出信号的幅度曲线，带有圆圈标记的曲线是Δφ_i＝40时正交调制输出信号的幅度曲线，带有五角星标记的曲线是Δφ_i＝-10度时正交调制输出信号的幅度曲线，带有六角星标记的曲线是Δφ_i＝10度时正交调制输出信号的幅度曲线，带有三角标记的曲线是Δφ_i＝0度时正交调制输出信号的幅度曲线。

图13是Δφ_i取特定值的情况下，用(C，C)作为测试信号得到的正交调制输出信号仿真效果图，正交调制输出信号的最大幅度记为Am5。

图14是Δφ_i取图13中的Δφ_i值的情况下，用(C，-C)作为测试信号得到的正交调制输出信号仿真效果图，正交调制输出信号的最大幅度记为Am6。

对比图13和图14可见：

Δφ_i＝0度(degree)时，Am5＝Am6；Δφ_i取10度和40度这些大于0的值时，Am5＞Am6；Δφ_i取-10度和-40度这些小于0的值时，Am5＜Am6；因此，可由Am5＝Am6反推出Δφ_i＝0，由Am5＞Am6反推出Δφ_i＞0，由Am5＜Am6反推出Δφ_i＜0。

图6、图7和图8所示的方法中，均先测量信道的传输特性，然后根据该传输特性对补偿值进行更新，实现按照与信道传输特性方向相反的方向对测试信号进行补偿。

下面列表给出图6-图8中测量直流偏置、幅度不平衡和相位不平衡时，测试信号幅度值、正交调制输出信号幅度值、信道传输特性三者之间的对应关系。具体请参见表一：

表一

表一中，Am1_i和Am2_i分别表示以(A，0)作为测试信号时正交调制输出信号的最大幅度值和以(-A，0)作为测试信号时正交调制输出信号的最大幅度值；Am1_q和Am2_q分别表示以(0，A)作为测试信号时正交调制输出信号的最大幅度值和以(0，-A)作为测试信号时正交调制输出信号的最大幅度值。

二、发射信号校准过程。

校准发射信号时，需要对发射的业务信号进行直流偏置补偿、和/或幅度不平衡补偿、和/或相位不平衡补偿，下面分别予以说明。

直流偏置补偿：

如果DC_adjust的初始值为0，在更新DC_adjust时，已根据直流偏置方向对DC_adjust进行了反向更新，即：直流偏置为正时，将DC_adjust减去|DC_step|大小，在直流偏置为负时，将DC_adjust增大|DC_step|大小，那么，在对业务信号进行直流偏置补偿时，将业务信号的幅度值加上DC_adjust作为补偿后的业务信号幅度值。

如果DC_adjust的初始值为0，在更新DC_ddjust时，记录了直流偏置的方向，并且无论直流偏置方向是正还是负，均将DC_adjust加上|DC_step|大小，那么，在对业务信号进行直流偏置补偿时，如果记录的直流偏置方向为正，则将业务信号的幅度值加上DC_adjust作为补偿后的业务信号幅度值，如果记录的直流偏置方向为负，则将业务信号的幅度值减去DC_adjust作为补偿后的业务信号幅度值。

幅度不平衡补偿：

将I路业务信号的幅度值乘以(1+Am_adjust_I)作为幅度不平衡补偿后的I路业务信号的幅度值，将Q路业务信号的幅度值乘以(1+Am_adjust_Q)作为幅度不平衡补偿后的Q路业务信号的幅度值。

相位不平衡补偿：

如果记录的正交调制误差的方向是大于90度，那么，在进行相位不平衡补偿时，将I、Q两路测试信号的相位差减小ph_adjust大小，反之，将I、Q两路测试信号的相位差增大ph_adjust大小。

当在移动通信系统中使用本方法实施例给出的校准方法时，发送测试信号的方法为：在移动通信系统的上行时隙利用下行通道发送测试信号。

由上述技术方案可见，本发明实施例中，在需要更新用于校准发射信号的补偿值时，根据从发射信号取得的反馈信号判断对I、Q两路测试信号进行补偿的方向，根据该方向对补偿值进行更新，在发射业务信号时，根据更新的补偿值对I、Q两路业务信号进行补偿，因此，即便发射机所处的环境和温度发生变化，由于可以根据反馈信号更新补偿值，与现有技术中调整值固定不变相比，本发明实施例提供的技术方案能够自适应地校准发射信号。

由于本发明实施例中，每次更新补偿值之前，均测量信道传输特性，根据信道传输特性的方向对补偿值进行反向更新，或者，在更新补偿值过程中记录信道传输特性的方向，根据补偿值、或者所述补偿值和所述信道传输特性的方向，按照与所述传输特性方向相反的方向对I、Q两路信号进行补偿，因此，可以消除由于直流偏置、和/或幅度不平衡、和/或相位不平衡这些信道传输特性导致的发射信号质量下降问题，实现校准发射信号。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种零中频发射机，包括I、Q两路模拟通道、正交调制器和发射模块，其特征在于，该发射机还包括：测量计算模块、补偿模块和反馈模块；其中，

测量计算模块，预先存储有补偿阈值，用于在预定时长内，向补偿模块发送I、Q两路直流测试信号，同时，接收来自反馈模块的反馈信号，判断连续两次获得的反馈信号的差别是否在所述补偿阈值范围内，在所述差别在所述补偿阈值范围内时，完成更新补偿值过程，在所述差别在所述补偿阈值范围外时，根据所述差别判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向，向补偿模块发送判断出的方向结果，继续向补偿模块发送I、Q两路直流测试信号；

补偿模块，存储有补偿值和调整步长，用于根据调整步长和测量计算模块发来的方向结果更新补偿值，根据更新后的补偿值对来自测量计算模块的I、Q两路直流测试信号进行补偿，或对收到的I、Q两路业务信号进行补偿，并将补偿后的I、Q两路直流测试信号或I、Q两路业务信号分别发送至I、Q两路模拟通道；

反馈模块，用于从发射模块发射的正交调制输出信号取得反馈信号，输出给测量计算模块。

2.如权利要求1所述的零中频发射机，其特征在于，该零中频发射机进一步包括逻辑控制模块和业务处理模块；

逻辑控制模块，用于控制业务处理模块和测量计算模块，保证二者一方开启时，另一方关闭；

业务处理模块，用于向补偿模块发送I、Q两路业务信号。

3.如权利要求1所述的零中频发射机，其特征在于，所述测量计算模块包括用于存储补偿阈值的阈值存储模块、直流测试信号产生模块和方向判断模块；

所述直流测试信号产生模块，用于在预定时长内，向补偿模块发送I、Q两路直流测试信号；

所述方向判断模块，用于接收来自反馈模块的反馈信号，根据连续两次获得的反馈信号的差别判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向，向补偿模块发送判断出的方向结果，在所述差别在补偿阈值范围内时，完成更新补偿值过程。

4.如权利要求3所述的零中频发射机，其特征在于，所述直流测试信号产生模块包括直流偏置测试信号产生模块；所述补偿阈值包括直流偏置阈值；所述补偿值包括直流偏置补偿值；所述方向判断模块包括直流偏置方向判断模块；

所述直流偏置测试信号产生模块，用于在预定时长内，向补偿模块发送测量直流偏置的I、Q两路直流测试信号；

所述直流偏置方向判断模块，接收来自反馈模块的反馈信号，根据连续两次获得的反馈信号的差别判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的直流偏置方向，向补偿模块发送判断出的直流偏置方向，在所述差别在直流偏置阈值范围内时，完成更新直流偏置补偿值过程。

5.如权利要求3所述的零中频发射机，其特征在于，所述直流测试信号产生模块包括幅度不平衡测试信号产生模块；所述补偿阈值包括幅度不平衡阈值；所述补偿值包括幅度不平衡补偿值；所述方向判断模块包括幅度不平衡方向判断模块；

所述幅度不平衡测试信号产生模块，用于在持续预定时长内，向补偿模块发送测量幅度不平衡的I、Q两路直流测试信号；

所述幅度不平衡方向判断模块，接收来自反馈模块的反馈信号，根据连续两次获得的反馈信号的差别判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的幅度不平衡方向，向补偿模块发送判断出的幅度不平衡方向，在所述差别在幅度不平衡阈值范围内时，完成更新幅度不平衡补偿值过程。

6.如权利要求3所述的零中频发射机，其特征在于，所述直流测试信号产生模块包括相位不平衡测试信号产生模块；所述补偿阈值包括相位不平衡阈值；所述补偿值包括相位不平衡补偿值；所述方向判断模块包括相位不平衡方向判断模块；

所述相位不平衡测试信号产生模块，用于在持续预定时长内，向补偿模块发送测量相位不平衡的I、Q两路直流测试信号；

所述相位不平衡方向判断模块，接收来自反馈模块的反馈信号，根据连续两次获得的反馈信号的差别判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的相位不平衡方向，向补偿模块发送判断出的相位不平衡方向，在所述差别在相位不平衡阈值范围内时，完成更新相位不平衡补偿值过程。

7.如权利要求3所述的零中频发射机，其特征在于，所述直流测试信号产生模块包括直流偏置测试信号产生模块、幅度不平衡测试信号产生模块和相位不平衡测试信号产生模块中的任意两个模块，或者全部三个模块；

对应地，所述补偿阈值包括直流偏置阈值、幅度不平衡阈值和相位不平衡阈值中的任意两种阈值，或者全部三种阈值；

对应地，所述方向判断模块包括直流偏置方向判断模块、幅度不平衡方向判断模块和相位不平衡方向判断模块中的任意两个模块，或者全部三个模块。

8.如权利要求1所述的零中频发射机，其特征在于，所述补偿模块包括补偿值存储模块和信号补偿模块；

所述补偿值存储模块，存储有补偿值和调整步长，用于记录测量计算模块发来的方向结果，根据所述方向结果和调整步长更新补偿值；

所述信号补偿模块，根据补偿值存储模块中的方向结果和更新的补偿值对来自测量计算模块的I、Q两路直流测试信号或来自业务处理模块的I、Q两路业务信号进行补偿，并将补偿后的I、Q两路直流测试信号或I、Q两路业务信号分别发送至I、Q两路模拟通道。

9.一种校准零中频发射信号的方法，其特征在于，该方法包括：

A、预先设置补偿阈值、补偿值和调整步长；

在需要更新补偿值时，执行步骤B；

B、在预定时长内，补偿模块利用当前补偿值对测量计算模块产生的I、Q两路直流测试信号进行补偿后发送，同时，测量计算模块从正交调制器的输出信号取得反馈信号；测量计算模块判断连续两次获得的反馈信号的差别是否在所述补偿阈值范围内，在所述差别在所述补偿阈值范围内时，完成更新补偿值过程，在所述差别在所述补偿阈值范围外时，根据所述差别判断用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向，补偿模块根据调整步长和所述方向更新当前补偿值，并返回步骤B；

在发射业务信号时，执行步骤C；

C、补偿模块根据更新后的补偿值对I、Q两路业务信号进行补偿后发射。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤B中，所述直流测试信号的发送方法为：在移动通信系统的上行时隙利用下行信道发送直流测试信号。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤B中，

所述产生的直流测试信号包括：用于测量直流偏置的I、Q两路直流测试信号；

所述用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向包括直流偏置方向。

12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤B中，

所述产生的直流测试信号包括：用于测量幅度不平衡的I、Q两路直流测试信号；

所述用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向包括幅度不平衡方向。

13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤B中，

所述产生的直流测试信号包括：用于测量相位不平衡的I、Q两路直流测试信号；

所述用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向包括相位不平衡方向。

14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤B中，

所述产生的直流测试信号包括：用于测量直流偏置的I、Q两路直流测试信号、用于测量幅度不平衡的I、Q两路直流测试信号、用于测量相位不平衡的I、Q两路直流测试信号这三种信号中的任意两种信号或者全部三种信号；

对应地，所述用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向包括直流偏置方向、幅度不平衡方向、相位不平衡方向中的任意两种方向或者全部三种方向。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述用于测量直流偏置的I、Q两路直流测试信号分别为：I路第一直流测试信号和Q路第一直流测试信号；以及I路第二直流测试信号和Q路第二直流测试信号；

其中，I路第一直流测试信号和I路第二直流测试信号的幅度值相等，且方向相反，Q路第一直流测试信号和Q路第二直流测试信号均为0信号，

所述判断直流偏置方向的方法为：

若发送正的直流测试信号期间取得的反馈信号最大幅度值大于发送负的直流测试信号期间取得的反馈信号最大幅度值，判断出I路直流偏置的方向为正，反之，判断出I路直流偏置的方向为负；

或者，

Q路第一直流测试信号和Q路第二直流测试信号的幅度值相等，且方向相反，I路第一直流测试信号和I路第二直流测试信号均为0信号，

所述判断直流偏置方向的方法为：

若发送正的直流测试信号期间取得的反馈信号最大幅度值大于发送负的直流测试信号期间取得的反馈信号最大幅度值，判断出Q路直流偏置的方向为正，反之，判断出Q路直流偏置的方向为负。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤B中，

所述用于测量直流偏置的I、Q两路直流测试信号分别为：I路第一直流测试信号和Q路第一直流测试信号；以及I路第二直流测试信号和Q路第二直流测试信号；其中，

I路第一直流测试信号和I路第二直流测试信号的幅度值成预定比例，Q路第一直流测试信号和Q路第二直流测试信号均为0信号；或者，Q路第一直流测试信号和Q路第二直流测试信号的幅度值成预定比例，I路第一直流测试信号和I路第二直流测试信号均为0信号；其中，所述预定比例的绝对值不是1；

所述差别为：两次获得的反馈信号的最大幅度值的比值；

所述判断直流偏置方向的方法为：

当I路第一直流测试信号和I路第二直流测试信号方向均为正时，若所述差别小于所述预定比例，判定I路直流偏置的方向为正，若所述差别大于所述预定比例，判定I路直流偏置的方向为负；

当I路第一直流测试信号和I路第二直流测试信号方向均为负或者一正一负时，若所述差别大于所述预定比例，判定I路直流偏置的方向为正，若所述差别小于所述预定比例，判定I路直流偏置的方向为负；

当Q路第一直流测试信号和Q路第二直流测试信号方向均为正时，若所述差别小于所述预定比例，判定Q路直流偏置的方向为正，若所述差别大于所述预定比例，判定Q路直流偏置的方向为负；

当Q路第一直流测试信号和Q路第二直流测试信号方向均为负或者一正一负时，若所述差别大于所述预定比例，判定Q路直流偏置的方向为正，若所述差别小于所述预定比例，判定Q路直流偏置的方向为负。

17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，步骤B中，

所述用于测量幅度不平衡的I、Q两路直流测试信号分别为：I路第三直流测试信号和Q路第三直流测试信号；以及I路第四直流测试信号和Q路第四直流测试信号；其中，

I路第三直流测试信号和Q路第三直流测试信号中，一为0信号，另一为非0信号，并且，I路第四直流测试信号与Q路第三直流测试信号的幅度值相等，Q路第四直流测试信号与I路第三直流测试信号的幅度值相等；

所述差别为：连续两次获得的反馈信号的最大幅度值的差值；

所述判断幅度不平衡方向的方法为：

比较所述两次获得的反馈信号的最大幅度值，获取所述两次反馈信号中、最大幅度值大的反馈信号期间，I、Q两路中，测试信号不为0的一路的幅度增益大于另一路的幅度增益。

18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤B中：

所述用于测量相位不平衡的I、Q两路直流测试信号分别为：I路第五直流测试信号和Q路第五直流测试信号；以及I路第六直流测试信号和Q路第六直流测试信号；其中，

I路第五直流测试信号和Q路第五直流测试信号的幅值相等且方向相同，I路第六直流测试信号和Q路第六直流测试信号等值反向，且幅度值分别与I路第五直流测试信号和Q路第五直流测试信号的幅度值相同；或者，I路第六直流测试信号和Q路第六直流测试信号的幅值相等且方向相同，I路第五直流测试信号和Q路第五直流测试信号等值反向，且幅度值分别与I路第六直流测试信号和Q路第六直流测试信号的幅度值相同；

所述差别为：连续两次获得的反馈信号的最大幅度值之差；

所述判断相位不平衡方向的方法为：

若获取最大幅度值较大的反馈信号期间，I、Q两路直流测试信号方向相同，则判断出相位不平衡方向为I、Q两路直流测试信号的相位差大于目标值，反之，判断出相位不平衡方向为I、Q两路直流测试信号的相位差小于目标值，其中，所述目标值是正交调制输出信号完全正交时，I、Q两路直流测试信号的相位差。

19.如权利要求9至18任一权项所述的方法，其特征在于，

步骤B中，所述更新补偿值的方法为：

按照所述用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向相反的方向，用调整步长的绝对值调整补偿值。

20.如权利要求9至18任一权项所述的方法，其特征在于，

所述步骤B进一步包括：记录用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向；

步骤B中所述对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方法为：

按照所述用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向相反的方向，利用更新的补偿值对产生的I、Q两路直流测试信号进行补偿；

步骤C中所述对I、Q两路业务信号进行补偿的方法为：

按照所述用于对I、Q两路直流测试信号进行补偿的方向相反的方向，利用更新的补偿值对I、Q两路业务信号进行补偿。

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