CN102223330A - 一种进行iq信号实时校准的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种进行IQ信号实时校准的方法和装置,此方法包括:通过反馈链路根据基站发射装置输出的射频信号计算所述基站发射装置的本振泄露信号功率估值,通过调整I信号直流补偿寄存器的值和/或Q信号直流补偿寄存器的值直至所述本振泄露信号功率估值位于所述基站发射装置要求的本振泄露功率标准区间为止。本方案通过引入反馈链路实现IQ信号的实时校准,提高对本振泄露抑制的实时性和准确度。
Description
技术领域
本发明涉及无线通讯领域的信号射频发射的技术领域,尤其涉及一种进行IQ信号实时校准的方法和装置。
背景技术
在无线通信领域,空间的频谱干扰较为复杂,尤其是采用数字预失真技术的宽带基站,要求发射机输出尽量少的杂散信号,以免发射机的杂散影响数字预失真的效果。但是对于复杂中频系统来说,由于IQ调制器的直流电平的不平衡,不可避免地产生本振泄漏,形成较大的杂散干扰。通常处理本振泄露的方法是对基站发射装置中IQ信号的直流偏置进行生产校准,将校准参数写入I信号直流补偿寄存器和Q信号直流补偿寄存器内,以此来控制IQ的直流偏置,可以把本振泄露的电平抑制到较低的水平。但是,一次性校准的校准准确度较低而且校准后本振泄露功率对环境影响很敏感,在基站发射装置工作在高温或低温环境时,一次性地IQ校准无法满足严格的杂散辐射要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种进行IQ信号实时校准的方法和装置,提高对本振泄露抑制的实时性和准确度。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种进行IQ信号实时校准的方法,包括:通过反馈链路根据基站发射装置输出的射频信号计算所述基站发射装置的本振泄露信号功率估值,通过调整I信号直流补偿寄存器的值和/或Q信号直流补偿寄存器的值直至所述本振泄露信号功率估值位于所述基站发射装置要求的本振泄露功率标准区间为止。
进一步地,上述方法还可以具有以下特点:
设置I信号直流补偿寄存器和Q信号直流补偿寄存器的初始值后,以预设步长增加I信号直流补偿寄存器的值和/或Q信号直流补偿寄存器的值并判断所述本振泄露信号功率估值是否位于所述基站发射装置要求的本振泄露功率标准区间,在判断结果为否时,重复执行上述增加寄存器的值以及判断的操作。
进一步地,上述方法还可以具有以下特点:
交替性地对上述两个寄存器的值进行阶段性调整;对其中一寄存器的值进行阶段性调整的操作包括:以所述预设步长增加此寄存器的值,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值小于或等于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值时,继续以所述预设步长增加此寄存器的值,直至以所述预设步长增加此寄存器的值后,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值大于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值时,对另一寄存器进行阶段性调整。
进一步地,上述方法还可以具有以下特点:
所述预设步长为第一步长,使用第一步长增加一寄存器的值后,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值大于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值,将所述预设步长改为第二步长,所述第一步长大于所述第二步长。
进一步地,上述方法还可以具有以下特点:
通过反馈链路根据基站发射装置输出的射频信号计算所述基站发射装置的本振泄露信号功率估值的方式为:将基站发射装置输出的射频信号进行信号耦合后,将耦合信号进行带通滤波得到本振射频信号,将此本振射频信号进行功率检波后得到本振模拟信号,将此本振模拟信号经模数转换器转换为本振数字信号,此本振数字信号的功率值即为所述本振泄露信号功率估值。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种进行IQ信号实时校准的装置;所述装置包括本振泄露信号功率估值计算模块、和IQ信号校准模块;所述本振泄露信号功率估值计算模块,用于通过反馈链路根据基站发射装置输出的射频信号计算所述基站发射装置的本振泄露信号功率估值;所述IQ信号校准模块,通过调整基站发射装置中I信号直流补偿寄存器的值和/或Q信号直流补偿寄存器的值直至所述本振泄露信号功率估值位于所述基站发射装置要求的本振泄露功率标准区间为止。
进一步地,上述装置还可以具有以下特点:
所述IQ信号校准模块,还用于设置I信号直流补偿寄存器和Q信号直流补偿寄存器的初始值后,以预设步长增加I信号直流补偿寄存器的值和/或Q信号直流补偿寄存器的值并判断所述本振泄露信号功率估值是否位于所述基站发射装置要求的本振泄露功率标准区间,在判断结果为否时,重复执行上述增加寄存器的值以及判断的操作。
进一步地,上述装置还可以具有以下特点:
所述IQ信号校准模块,还用于交替性地对上述两个寄存器的值进行阶段性调整;对其中一寄存器的值进行阶段性调整的操作包括:以所述预设步长增加此寄存器的值,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值小于或等于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值时,继续以所述预设步长增加此寄存器的值,直至以所述预设步长增加此寄存器的值后,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值大于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值时,对另一寄存器进行阶段性调整。
进一步地,上述装置还可以具有以下特点:
所述IQ信号校准模块,还用于在预设步长为第一步长时,使用第一步长增加一寄存器的值后,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值大于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值,将所述预设步长改为第二步长,所述第一步长大于所述第二步长。
进一步地,上述装置还可以具有以下特点:
本振泄露信号功率估值计算模块包括信号耦合电路、带通滤波器、功率检波电路、模数转换器;所述信号耦合电路,用于将基站发射装置输出的射频信号进行信号耦合输出至所述带通滤波器;所述带通滤波器,用于将耦合信号进行带通滤波得到本振射频信号;所述功率检波电路,用于将此本振模拟信号经模数转换器转换为本振数字信号;所述模数转换器,用于此本振数字信号的功率值即为所述本振泄露信号功率估值。
本方案通过引入反馈链路实现IQ信号的实时校准,提高对本振泄露抑制的实时性和准确度。
附图说明
图1是实施例中进行IQ信号实时校准的装置结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,进行IQ信号实时校准的装置包括:本振泄露信号功率估值计算模块和IQ信号校准模块。
本振泄露信号功率估值计算模块用于通过反馈链路根据基站发射装置输出的射频信号计算所述基站发射装置的本振泄露信号功率估值;
IQ信号校准模块通过调整基站发射装置中I信号直流补偿寄存器的值和/或Q信号直流补偿寄存器的值直至所述本振泄露信号功率估值位于所述基站发射装置要求的本振泄露功率标准区间为止。IQ信号校准模块根据检测到的本振泄露信号功率估值除去反馈链路的增益效果,即可得到原IQ调制器端输出的本振泄露功率,并通过修改寄存器的值进行信号校准。
本振泄露信号功率估值计算模块包括信号耦合电路、带通滤波器、功率检波电路、模数转换器。
信号耦合电路用于将基站发射装置输出的射频信号进行信号耦合输出至所述带通滤波器;此电路可采用定向耦合器实现,耦合度大约40dB。
带通滤波器用于将耦合信号进行带通滤波得到本振射频信号;滤波器中心频点为本振泄露的频点。带通滤波器可以选择声表滤波器,介质滤波器或者LC滤波器等等。
功率检波电路用于将此本振模拟信号经模数转换器转换为本振数字信号;该电压电平的大小与本振泄露功率的大小呈线性关系。
模数转换器用于此本振数字信号的功率值即为所述本振泄露信号功率估值。
本装置中IQ信号校准模块使用预设步长调整寄存器的值,具体的,IQ信号校准模块用于设置I信号直流补偿寄存器和Q信号直流补偿寄存器的初始值后,以预设步长增加I信号直流补偿寄存器的值和/或Q信号直流补偿寄存器的值并判断所述本振泄露信号功率估值是否位于所述基站发射装置要求的本振泄露功率标准区间,在判断结果为否时,重复执行上述增加寄存器的值以及判断的操作。
IQ信号校准模块可以只对其中一个寄存器进行调整还可以交替性地对上述两个寄存器的值进行阶段性调整;对其中一寄存器的值进行阶段性调整的操作包括:以所述预设步长增加此寄存器的值,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值小于或等于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值时,继续以所述预设步长增加此寄存器的值,直至以所述预设步长增加此寄存器的值后,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值大于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值时,对另一寄存器进行阶段性调整。
IQ信号校准模块的调整方式可以使单一步长值还可以采用多步长值的方式还可以采用多步长值的方式,具体的,IQ信号校准模块还用于在预设步长为第一步长时,使用第一步长增加一寄存器的值后,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值大于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值,将所述预设步长改为第二步长,所述第一步长大于所述第二步长。例如第一步长为10,第二步长为1。
本装置通过引入反馈链路实现IQ信号的实时校准,提高对本振泄露抑制的实时性和准确度,降低对射频发射电路以及信号耦合电路的指标要求,降低系统成本。
进行IQ信号实时校准的方法包括:通过反馈链路根据基站发射装置输出的射频信号计算所述基站发射装置的本振泄露信号功率估值,通过调整I信号直流补偿寄存器的值和/或Q信号直流补偿寄存器的值直至所述本振泄露信号功率估值位于所述基站发射装置要求的本振泄露功率标准区间为止。
本方法中,通过反馈链路根据基站发射装置输出的射频信号计算所述基站发射装置的本振泄露信号功率估值的方式为:将基站发射装置输出的射频信号进行信号耦合后,将耦合信号进行带通滤波得到本振射频信号,将此本振射频信号进行功率检波后得到本振模拟信号,将此本振模拟信号经模数转换器转换为本振数字信号,此本振数字信号的功率值即为所述本振泄露信号功率估值。
本方法中使用预设步长调整寄存器的值,具体的,设置I信号直流补偿寄存器和Q信号直流补偿寄存器的初始值后,以预设步长增加I信号直流补偿寄存器的值和/或Q信号直流补偿寄存器的值并判断所述本振泄露信号功率估值是否位于所述基站发射装置要求的本振泄露功率标准区间,在判断结果为否时,重复执行上述增加寄存器的值以及判断的操作。
本方法中可以只对其中一个寄存器进行调整还可以交替性地对上述两个寄存器的值进行阶段性调整;对其中一寄存器的值进行阶段性调整的操作包括:以所述预设步长增加此寄存器的值,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值小于或等于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值时,继续以所述预设步长增加此寄存器的值,直至以所述预设步长增加此寄存器的值后,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值大于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值时,对另一寄存器进行阶段性调整。
本方法中可以使单一步长值还可以采用多步长值的方式,所述预设步长为第一步长,使用第一步长增加一寄存器的值后,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值大于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值,将所述预设步长改为第二步长,所述第一步长大于所述第二步长。例如第一步长为10,第二步长为1。
IQ信号校准方式的具体示例:
步骤1,设置I信号直流补偿寄存器和Q信号直流补偿寄存器和值为中间值(也可以设置为其它值),例如如果数模转换器为AD9122时,设置此两个直流补偿寄存器设置为128。
步骤2,以10个单位为步进,先增大I信号直流补偿寄存器的值,每调整一步,都记录下模数转换器(ADC)的采样值,如果ADC的采样值比调整前的值小,则继续增大I信号直流补偿寄存器的值,直到ADC的采样值比上一步的值大为止,此时进行步骤3。
步骤3,以10个单位为步进,先增大Q信号直流补偿寄存器的值,每调整一步,都记录下模数转换器(ADC)的采样值,如果ADC的采样值比调整前的值小,则继续增大Q信号直流补偿寄存器的值,直到ADC的采样值比上一步的值大为止。此时再执行步骤2。
在执行步骤2和步骤3的过程中,仅仅调整一个步进(10个单位)后ADC的采样值就比调整前大,则需要将步进改为1个单位。再重复进行第2、3步的操作,直到本振泄露的值满足系统标准区间要求为止。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
Claims (10)
1.一种进行IQ信号实时校准的方法,其特征在于,
通过反馈链路根据基站发射装置输出的射频信号计算所述基站发射装置的本振泄露信号功率估值,通过调整I信号直流补偿寄存器的值和/或Q信号直流补偿寄存器的值直至所述本振泄露信号功率估值位于所述基站发射装置要求的本振泄露功率标准区间为止。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
设置I信号直流补偿寄存器和Q信号直流补偿寄存器的初始值后,以预设步长增加I信号直流补偿寄存器的值和/或Q信号直流补偿寄存器的值并判断所述本振泄露信号功率估值是否位于所述基站发射装置要求的本振泄露功率标准区间,在判断结果为否时,重复执行上述增加寄存器的值以及判断的操作。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,
交替性地对上述两个寄存器的值进行阶段性调整;
对其中一寄存器的值进行阶段性调整的操作包括:以所述预设步长增加此寄存器的值,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值小于或等于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值时,继续以所述预设步长增加此寄存器的值,直至以所述预设步长增加此寄存器的值后,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值大于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值时,对另一寄存器进行阶段性调整。
4.如权利要求2或3所述的方法,其特征在于,
所述预设步长为第一步长,使用第一步长增加一寄存器的值后,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值大于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值,将所述预设步长改为第二步长,所述第一步长大于所述第二步长。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
通过反馈链路根据基站发射装置输出的射频信号计算所述基站发射装置的本振泄露信号功率估值的方式为:将基站发射装置输出的射频信号进行信号耦合后,将耦合信号进行带通滤波得到本振射频信号,将此本振射频信号进行功率检波后得到本振模拟信号,将此本振模拟信号经模数转换器转换为本振数字信号,此本振数字信号的功率值即为所述本振泄露信号功率估值。
6.一种进行IQ信号实时校准的装置,其特征在于,
所述装置包括本振泄露信号功率估值计算模块、和IQ信号校准模块;
所述本振泄露信号功率估值计算模块,用于通过反馈链路根据基站发射装置输出的射频信号计算所述基站发射装置的本振泄露信号功率估值;
所述IQ信号校准模块,通过调整基站发射装置中I信号直流补偿寄存器的值和/或Q信号直流补偿寄存器的值直至所述本振泄露信号功率估值位于所述基站发射装置要求的本振泄露功率标准区间为止。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,
所述IQ信号校准模块,还用于设置I信号直流补偿寄存器和Q信号直流补偿寄存器的初始值后,以预设步长增加I信号直流补偿寄存器的值和/或Q信号直流补偿寄存器的值并判断所述本振泄露信号功率估值是否位于所述基站发射装置要求的本振泄露功率标准区间,在判断结果为否时,重复执行上述增加寄存器的值以及判断的操作。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,
所述IQ信号校准模块,还用于交替性地对上述两个寄存器的值进行阶段性调整;对其中一寄存器的值进行阶段性调整的操作包括:以所述预设步长增加此寄存器的值,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值小于或等于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值时,继续以所述预设步长增加此寄存器的值,直至以所述预设步长增加此寄存器的值后,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值大于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值时,对另一寄存器进行阶段性调整。
9.如权利要求7或8所述的装置,其特征在于,
所述IQ信号校准模块,还用于在预设步长为第一步长时,使用第一步长增加一寄存器的值后,判断反馈链路上本振泄露信号功率估值大于此寄存器的值增加前的本振泄露信号功率估值,将所述预设步长改为第二步长,所述第一步长大于所述第二步长。
10.如权利要求6所述的装置,其特征在于,
本振泄露信号功率估值计算模块包括信号耦合电路、带通滤波器、功率检波电路、模数转换器;
所述信号耦合电路,用于将基站发射装置输出的射频信号进行信号耦合输出至所述带通滤波器;
所述带通滤波器,用于将耦合信号进行带通滤波得到本振射频信号;
所述功率检波电路,用于将此本振模拟信号经模数转换器转换为本振数字信号;
所述模数转换器,用于此本振数字信号的功率值即为所述本振泄露信号功率估值。
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