CN102821075A - 宽带收发信机的校正方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽带收发信机的校正方法，包括：选取若干个频点作为定标频点；计算当所述载波信号的频率分别为各个所述定标频点时相应的定标校正因子；分别计算与所述宽带收发信机所发射或接收的各个载波信号相对应的校正因子；分别对所述各个载波信号进行校正。此外，还公开了一种宽带收发信机的校正装置。本发明采用选取定标频点及计算相应的定标校正因子的方法，可以分别针对于各个频点的载波计算其校正因子，并进一步对各个载波信号进行校正。这样在消除频谱中的镜像频点，克服宽带通信中的边带泄漏问题时，硬件实现无需反馈链路，节省了硬件资源。并且，可很好地针对多载波通信情况下对信号进行校正，提升了信号质量。

Description

宽带收发信机的校正方法及其装置

技术领域

本发明涉及宽带收发信机技术领域，尤其涉及一种宽带收发信机的校正方法和一种宽带收发信机的校正装置。

背景技术

在宽带通信系统中，因为受收发信机的体积、功耗、重量和成本的影响，需要使用零中频（Zero Intermediate Frequency，简称ZIF）技术。由于模拟器件本身的本振泄漏以及同相分量I路和正交分量Q不匹配，影响了零中频接收和发射信号的性能。简单来说，使用零中频技术的过程中将伴随着直流泄漏和I、Q信号的幅度、相位、群时延不平衡等情况出现，将会产生以零频为对称的镜像频点。一个典型的例子如图1所示，其中A和B为有用信号；C为直流泄漏；A’和B’分别为频点A和B因幅度、相位、群时延不平衡而产生的镜像。严重的本振和边带泄漏将影响发射和接收信号的解调性能，这在通信系统中是不允许出现的，因此需要将多余的信号消除掉。图1所示的例子中，镜像和直流校正之后理想的输出信号如图2所示，其中直流C与镜像A’和B’其信号强度将会很小或者消失。

目前，为解决上述问题，一般做法是采用反馈链路进行校正。但这种做法使硬件实现时需要附件的反馈链路，并在数字域需要增加额外模块将反馈信号变为数字中频信号，计算出参数后再去校正发射数据。增加了硬件资源的消耗。并且，目前由于模拟器件的非线性，不同频点处的幅度和相位失真情况、群时延情况等均是不一样的，目前的校正方法不能很好地兼顾多个载波情况下信号的校正，影响了信号质量。

发明内容

基于此，本发明提供了一种宽带收发信机的校正方法和一种宽带收发信机的校正装置。

一种宽带收发信机的校正方法，包括以下步骤：

在宽带收发信机所发射或接收的载波信号的频率范围内，选取若干个频点作为定标频点；

计算当所述载波信号的频率分别为各个所述定标频点时相应的定标校正因子；其中，所述定标校正因子用于对频率为所述定标频点时的载波信号进行校正；

根据所述定标频点和所述定标校正因子，分别计算与所述宽带收发信机所发射或接收的各个载波信号相对应的校正因子；

根据计算的所述校正因子，分别对所述各个载波信号进行校正。

与一般技术相比，本发明宽带收发信机的校正方法采用选取定标频点及计算相应的定标校正因子的方法，使得当宽带收发信机所发送或接收的信号为多载波信号时，可以分别针对于各个频点的载波计算其校正因子，并进一步对各个载波信号进行校正。这样在消除频谱中的镜像频点，克服宽带通信中的边带泄漏问题时，硬件实现无需反馈链路，节省了硬件资源。并且，可很好地针对多载波通信情况下对信号进行校正，提升了信号质量。

一种宽带收发信机的校正装置，包括获取模块、定标校正因子计算模块、校正因子计算模块和校正模块；

所述获取模块，用于在宽带收发信机所发射或接收的载波信号的频率范围内，选取若干个频点作为定标频点；

所述定标校正因子计算模块，用于计算当所述载波信号的频率分别为各个所述定标频点时相应的定标校正因子；其中，所述定标校正因子用于对频率为所述定标频点时的载波信号进行校正；

所述校正因子计算模块，用于根据所述定标频点和所述定标校正因子，分别计算与所述宽带收发信机所发射或接收的各个载波信号相对应的校正因子；

所述校正模块，用于根据计算的所述校正因子，分别对所述各个载波信号进行校正。

与一般技术相比，本发明宽带收发信机的校正装置采用选取定标频点及计算相应的定标校正因子的方法，使得当宽带收发信机所发送或接收的信号为多载波信号时，可以分别针对于各个频点的载波计算其校正因子，并进一步对各个载波信号进行校正。这样在消除频谱中的镜像频点，克服宽带通信中的边带泄漏问题时，硬件实现无需反馈链路，节省了硬件资源。并且，可很好地针对多载波通信情况下对信号进行校正，提升了信号质量。

附图说明

图1是采用零中频技术的系统产生的镜像和直流示意图；

图2是镜像和直流校正后理想信号输出示意图；

图3是本发明宽带收发信机的校正方法的流程示意图；

图4是本发明宽带收发信机的校正装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。

请参阅图3，为本发明宽带收发信机的校正方法的流程示意图。本发明宽带收发信机的校正方法包括以下步骤：

S101在宽带收发信机所发射或接收的载波信号的频率范围内，选取若干个频点作为定标频点；

对于宽带多载波信号，每个频点的幅度和校正因子是非线性的，需要对每个频点进行校正。但是对于宽带信号对每个频点校正一组参数是比较大的工作量，同时存储校正因子也会占用较大的硬件存储空间。比较优化的方法是选取若干个频点作为定标频点，如选取n个定标频点可将宽带内信号划分为n-1个频段，以及得到n个定标校正因子。比如可按照每间隔1MHz选取一个定标频点。

S102计算当所述载波信号的频率分别为各个所述定标频点时相应的定标校正因子；其中，所述定标校正因子用于对频率为所述定标频点时的载波信号进行校正；

作为其中一个实施例，所述定标校正因子可包括幅度定标校正因子、时延定标校正因子和相位定标校正因子，分别用于对频率为所述定标频点时的载波信号进行幅度校正、时延校正和相位校正。

可运用自动测试系统如ATS实现定标校正因子的计算。在发射端，调整幅度校正因子直到镜像功率被校正到一个较小的状态；调整时延校正因子直到镜像功率被校正到一个较小的状态；调整相位校正因子直到镜像功率被校正到一个较小的状态。循环上述步骤直到镜像功率被校正到接近底噪为止，将该频点对应的幅度校正因子和相位校正因子保存。更换定标频点，循环上述步骤，将每个定标频点对应的校正因子保存。在接收端，射频输入端输入一个定标频点的单载波信号，根据接收的信号计算出该频点载波信号的幅度校正因子与相位校正因子，保存该校正因子。更换定标频点，循环上述步骤将每个定标频点对应的校正因子保存。

S103根据所述定标频点和所述定标校正因子，分别计算与所述宽带收发信机所发射或接收的各个载波信号相对应的校正因子；

作为其中一个实施例，所述校正因子可包括幅度校正因子、时延校正因子和相位校正因子，分别用于对所述各个载波信号进行幅度校正、时延校正和相位校正。

作为其中一个实施例，如果所述各个载波信号为所述宽带收发信机所发射的载波信号，则分别判断所述各个载波信号的频率是否与所述定标频点中的其中一个相同；

如果一个载波信号的频率与所述定标频点中的其中一个定标频点相同，则将该定标频点所对应的定标校正因子作为与该载波信号对应的校正因子；

如果一个载波信号的频率与各个定标频点均不相同，则在小于该载波信号的频率的定标频点中选取最大的一个定标频点，以及在大于该载波信号的频率的定标频点中选取最小的一个定标频点，并对上述两个定标频点所对应的定标校正因子取平均值，将所述平均值作为与该载波信号对应的校正因子。

作为其中一个实施例，如果所述各个载波信号为所述宽带收发信机所接收的载波信号，则分别判断所述各个载波信号的带宽内是否有其它载波信号的镜像；

如果一个载波信号的带宽内有且只有一个镜像，则计算该镜像所对应的源载波信号的校正因子，并将其作为所述载波信号的校正因子；

如果一个载波信号的带宽内有多个镜像，则分别计算各个镜像所对应的源载波信号的校正因子，并对其取平均值后作为所述载波信号的校正因子。

优选的，在发射端，可按如下步骤进行：上电完成多载波的频点配置；配置时延校正因子完成时延校正；判断配置的每个载波是否落在定标频点上；如果落在定标频点上，取出该频点对应幅度和相位校正因子，配置给该载波；如果落在两个定标频点之间，取两个定标值的平均值，配置给该载波。循环上述步骤将每个载波都配置完成。

优选的，在接收端，可按如下步骤进行：上电完成多载波的频点配置；根据配置的频点判断是否有镜像落入该载波有用带宽内，如果没有镜像落入该载波有用带宽内，不需要对该载波做镜像校正，即不需要配置校正因子；如果有镜像落入该载波有用带宽内，需要对该载波做镜像校正，即需要将该镜像对应源频点的校正因子配置给被校正载波；如果有多个镜像落入该载波有用带宽内，需要对该载波做镜像校正，即需要将多个镜像对应源频点的校正因子相加取平均值配置给被校正载波。

S104根据计算的所述校正因子，分别对所述各个载波信号进行校正。

作为其中一个实施例，在S101至S104任意一个步骤之前或之后，还可计算所述宽带收发信机的直流定标校正因子；根据计算的所述直流定标校正因子，对所述宽带收发信机进行直流校正。

优选的，在发射端，上电完成多载波的频点配置，配置直流校正因子完成直流校正；在接收端，上电完成多载波的频点配置，得到直流校正因子，将输入信号减去直流校正因子即可完成直流信号的校正。

调整时延校正因子直到镜像功率被校正到一个较小的状态，保存该值，并根据时延校正因子对所述宽带收发信机进行时延校正。

与一般技术相比，本发明宽带收发信机的校正方法采用选取定标频点及计算相应的定标校正因子的方法，使得当宽带收发信机所发送或接收的信号为多载波信号时，可以分别针对于各个频点的载波计算其校正因子，并进一步对各个载波信号进行校正。这样在消除频谱中的镜像频点，克服宽带通信中的边带泄漏问题时，硬件实现无需反馈链路，节省了硬件资源。并且，可很好地针对多载波通信情况下对信号进行校正，提升了信号质量。

本发明提出了一种可运用于多载波宽带收发信机的零中频校正方法。在ZIF系统中，对模拟器件引入的直流偏置进行校正。并对宽带多载波信号（由于幅度、相位、群时延不平衡）产生的镜像进行校正。本发明运用的零中频校正方案不需要反馈链路，节省了硬件资源降低实现复杂度。特别地，本发明分载波进行镜像校正的方法针对宽带多载波信号校正，比在载波合成后使用一个参数校正方法，对镜像有更好的抑制效果。通过分载波镜像校正，可以满足宽带多载波指标需求，实现方式比较容易，只需要在使用前运用自动测试平台对系统定标，在运用的时候将定标值配置即可。

请参阅图4，为本发明宽带收发信机的校正装置的结构示意图。本发明宽带收发信机的校正装置包括：获取模块201、定标校正因子计算模块202、校正因子计算模块203和校正模块204；

所述获取模块201，用于在宽带收发信机所发射或接收的载波信号的频率范围内，选取若干个频点作为定标频点；

对于宽带多载波信号，每个频点的幅度和校正因子是非线性的，需要对每个频点进行校正。比较优化的方法是选取若干个频点作为定标频点，如选取n个定标频点可将宽带内信号划分为n-1个频段，以及得到n个定标校正因子。比如可按照每间隔1MHz选取一个定标频点。

所述定标校正因子计算模块202，用于计算当所述载波信号的频率分别为各个所述定标频点时相应的定标校正因子；其中，所述定标校正因子用于对频率为所述定标频点时的载波信号进行校正；

作为其中一个实施例，所述定标校正因子计算模块202可包括幅度定标校正因子计算模块、时延定标校正因子计算模块和相位定标校正因子计算模块；

所述幅度定标校正因子计算模块，用于计算当所述载波信号的频率分别为各个所述定标频点时相应的幅度定标校正因子；

所述时延定标校正因子计算模块，用于计算当所述载波信号的频率分别为各个所述定标频点时相应的时延定标校正因子；

所述相位定标校正因子计算模块，用于计算当所述载波信号的频率分别为各个所述定标频点时相应的相位定标校正因子；

其中，所述幅度定标校正因子、所述时延定标校正因子和所述相位定标校正因子，分别用于对频率为所述定标频点时的载波信号进行幅度校正、时延校正和相位校正。

所述校正因子计算模块203，用于根据所述定标频点和所述定标校正因子，分别计算与所述宽带收发信机所发射或接收的各个载波信号相对应的校正因子；

作为其中一个实施例，所述校正因子计算模块203可包括幅度校正因子计算模块、时延校正因子计算模块和相位校正因子计算模块；

所述幅度校正因子计算模块，用于分别计算与所述宽带收发信机所发射或接收的各个载波信号相对应的幅度校正因子；

所述时延校正因子计算模块，用于分别计算与所述宽带收发信机所发射或接收的各个载波信号相对应的时延校正因子；

所述相位校正因子计算模块，用于分别计算与所述宽带收发信机所发射或接收的各个载波信号相对应的相位校正因子；

其中，所述幅度校正因子、所述时延校正因子和所述相位校正因子，分别用于对所述各个载波信号进行幅度校正、时延校正和相位校正。

所述校正模块204，用于根据计算的所述校正因子，分别对所述各个载波信号进行校正。

作为其中一个实施例，还包括直流定标校正因子计算模块和直流校正模块；

所述直流定标校正因子计算模块，用于计算所述宽带收发信机的直流定标校正因子；

所述直流校正模块，用于根据计算的所述直流定标校正因子，对所述宽带收发信机进行直流校正。

与一般技术相比，本发明宽带收发信机的校正装置采用选取定标频点及计算相应的定标校正因子的方法，使得当宽带收发信机所发送或接收的信号为多载波信号时，可以分别针对于各个频点的载波计算其校正因子，并进一步对各个载波信号进行校正。这样在消除频谱中的镜像频点，克服宽带通信中的边带泄漏问题时，硬件实现无需反馈链路，节省了硬件资源。并且，可很好地针对多载波通信情况下对信号进行校正，提升了信号质量。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种宽带收发信机的校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

在宽带收发信机所发射或接收的载波信号的频率范围内，选取若干个频点作为定标频点；

计算当所述载波信号的频率分别为各个所述定标频点时相应的定标校正因子；其中，所述定标校正因子用于对频率为所述定标频点时的载波信号进行校正；

根据所述定标频点和所述定标校正因子，分别计算与所述宽带收发信机所发射或接收的各个载波信号相对应的校正因子；

根据计算的所述校正因子，分别对所述各个载波信号进行校正。

2.根据权利要求1所述的宽带收发信机的校正方法，其特征在于，在所述计算定标校正因子的步骤中，所述定标校正因子包括幅度定标校正因子、时延定标校正因子和相位定标校正因子，分别用于对频率为所述定标频点时的载波信号进行幅度校正、时延校正和相位校正。

3.根据权利要求1所述的宽带收发信机的校正方法，其特征在于，在所述计算与各个载波信号相对应的校正因子的步骤中，所述校正因子包括幅度校正因子、时延校正因子和相位校正因子，分别用于对所述各个载波信号进行幅度校正、时延校正和相位校正。

4.根据权利要求1所述的宽带收发信机的校正方法，其特征在于，在所述宽带收发信机的校正方法的任意一个步骤之前或之后，还包括以下步骤：

计算所述宽带收发信机的直流定标校正因子；

根据计算的所述直流定标校正因子，对所述宽带收发信机进行直流校正。

5.根据权利要求1所述的宽带收发信机的校正方法，其特征在于，在所述计算与各个载波信号相对应的校正因子的步骤中，如果所述各个载波信号为所述宽带收发信机所发射的载波信号，则分别判断所述各个载波信号的频率是否与所述定标频点中的其中一个相同；

如果一个载波信号的频率与所述定标频点中的其中一个定标频点相同，则将该定标频点所对应的定标校正因子作为与该载波信号对应的校正因子；

如果一个载波信号的频率与各个定标频点均不相同，则在小于该载波信号的频率的定标频点中选取最大的一个定标频点，以及在大于该载波信号的频率的定标频点中选取最小的一个定标频点，并对上述两个定标频点所对应的定标校正因子取平均值，将所述平均值作为与该载波信号对应的校正因子。

6.根据权利要求1所述的宽带收发信机的校正方法，其特征在于，在所述计算与各个载波信号相对应的校正因子的步骤中，如果所述各个载波信号为所述宽带收发信机所接收的载波信号，则分别判断所述各个载波信号的带宽内是否有其它载波信号的镜像；

如果一个载波信号的带宽内有且只有一个镜像，则计算该镜像所对应的源载波信号的校正因子，并将其作为所述载波信号的校正因子；

如果一个载波信号的带宽内有多个镜像，则分别计算各个镜像所对应的源载波信号的校正因子，并对其取平均值后作为所述载波信号的校正因子。

7.一种宽带收发信机的校正装置，其特征在于，包括获取模块、定标校正因子计算模块、校正因子计算模块和校正模块；

所述获取模块，用于在宽带收发信机所发射或接收的载波信号的频率范围内，选取若干个频点作为定标频点；

所述定标校正因子计算模块，用于计算当所述载波信号的频率分别为各个所述定标频点时相应的定标校正因子；其中，所述定标校正因子用于对频率为所述定标频点时的载波信号进行校正；

所述校正因子计算模块，用于根据所述定标频点和所述定标校正因子，分别计算与所述宽带收发信机所发射或接收的各个载波信号相对应的校正因子；

所述校正模块，用于根据计算的所述校正因子，分别对所述各个载波信号进行校正。

8.根据权利要求7所述的宽带收发信机的校正装置，其特征在于，所述定标校正因子计算模块包括幅度定标校正因子计算模块、时延定标校正因子计算模块和相位定标校正因子计算模块；

所述幅度定标校正因子计算模块，用于计算当所述载波信号的频率分别为各个所述定标频点时相应的幅度定标校正因子；

所述时延定标校正因子计算模块，用于计算当所述载波信号的频率分别为各个所述定标频点时相应的时延定标校正因子；

所述相位定标校正因子计算模块，用于计算当所述载波信号的频率分别为各个所述定标频点时相应的相位定标校正因子；

其中，所述幅度定标校正因子、所述时延定标校正因子和所述相位定标校正因子，分别用于对频率为所述定标频点时的载波信号进行幅度校正、时延校正和相位校正。

9.根据权利要求7所述的宽带收发信机的校正装置，其特征在于，所述校正因子计算模块包括幅度校正因子计算模块、时延校正因子计算模块和相位校正因子计算模块；

所述幅度校正因子计算模块，用于分别计算与所述宽带收发信机所发射或接收的各个载波信号相对应的幅度校正因子；

所述时延校正因子计算模块，用于分别计算与所述宽带收发信机所发射或接收的各个载波信号相对应的时延校正因子；

所述相位校正因子计算模块，用于分别计算与所述宽带收发信机所发射或接收的各个载波信号相对应的相位校正因子；

其中，所述幅度校正因子、所述时延校正因子和所述相位校正因子，分别用于对所述各个载波信号进行幅度校正、时延校正和相位校正。

10.根据权利要求7所述的宽带收发信机的校正装置，其特征在于，还包括直流定标校正因子计算模块和直流校正模块；

所述直流定标校正因子计算模块，用于计算所述宽带收发信机的直流定标校正因子；

所述直流校正模块，用于根据计算的所述直流定标校正因子，对所述宽带收发信机进行直流校正。

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