CN104935539A - 一种校准射频收发机的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种校准射频收发机的系统及方法，该系统可以包括：发射通道补偿器，接收通道补偿器，估计器、存储器和平移混频器。

Description

一种校准射频收发机的系统及方法
技术领域
本发明涉及射频校准领域，尤其涉及一种校准射频收发机的系统及方法。
背景技术
目前，被广泛应用于无线通信系统的射频收发机通常在发射通道以及接收通道都分别具有两条信号路径：同向（I，In-phase）路径和正交（Q，Quadrature）路径。而由于制造成本、工艺及功耗等原因，射频收发机中的本地振荡器（LO，Local Oscillator）无法做到理想的实现幅度与两条路径的信号幅度相等、以及相位与正交路径的信号完全正交，因此，在发射通道以及接收通道会发生IQ失配现象；另外，由于发射通道的直流失调及集成电路的耦合效应等原因，在本地振荡器的本振频率上，射频收发机会在发射通道发生载波泄漏现象。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种校准射频收发机的系统及方法，能够同时校正发射通道的载波泄漏现象、以及发射和接收通道的IQ失配现象。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供的一种校准射频收发机的系统，应用于射频收发系统，所述系统包括：发射通道补偿器，接收通道补偿器，估计器、存储器和平移混频器，其中，
所述存储器，用于保存补偿参数；
所述发射通道补偿器，用于将接收到的同相基带发射信号I_tx和正交基带发射信号Q_tx进行放大叠加，得到补偿后的同相基带发射信号I_atx和正交基带发射信号Q_atx；并将补偿后的同相基带发射信号I_atx和正交基带发射信号Q_atx经所述射频收发系统的数模转换器和发射通道处理后，形成发射射频信号Tx_out输出；
所述平移混频器，用于对接收到的发射射频信号Tx_out补偿发射本振频率与接收本振频率之间的差值，再将补偿后的Tx_out作为接收射频信号Rx_in传输至所述射频收发系统的接收通道，分别形成接收I支路的同相基带接收信号I_rx和接收Q支路的正交基带接收信号Q_rx；
所述接收通道补偿器，用于对接收到的同相基带接收信号I_rx和正交基带接收信号Q_rx进行放大叠加，得到补偿后的同相基带接收信号I_arx和正交基带接收信号Q_arx；并将补偿后的同相基带接收信号I_arx和正交基带接收信号Q_arx传输至估计器；
所述估计器，用于对补偿后的同相基带接收信号I_arx和正交基带接收信号Q_arx的补偿参数进行估计，并用估计得到的补偿参数更新存储器的补偿参数。
上述方案中，所述发射通道补偿器，具体用于将同相基带发射信号I_tx通过第一放大器得到第一信号，将正交基带发射信号Q_tx通过第二放大器得到第二信号，再将所述第一信号和第二信号利用第一加法器进行叠加，得到第三信号；之后利用第二加法器将所述第三信号与第一直流补偿参数DCi进行叠加，得到所述补偿后的同相基带发射信号I_atx；
将正交基带发射信号Q_tx通过第三放大器得到第四信号，将同相基带发射信号I_tx通过第四放大器得到第五信号，再将所述第四信号和第五信号利用第三加法器进行叠加，得到第六信号；之后利用第四加法器将所述第六信号与第二直流补偿参数DCq进行叠加，得到所述补偿后的正交基带发射信号Q_atx。
上述方案中，所述平移混频器，具体用于通过平移混频本地振荡器产生补偿信号Stm；再通过混频器将所述补偿信号Stm与所述发射射频信号Tx_out进行混频后得到的信号，作为所述接收射频信号Rx_in传输至所述射频收发系统的接收通道。
上述方案中，所述接收通道补偿器，具体用于将同相基带接收信号I_rx通过第五放大器得到第七信号，将正交基带接收信号Q_rx通过第六放大器得到第八信号，再将所述第七信号和第八信号利用第五加法器进行叠加，得到所述补偿后的同相基带接收信号I_arx；
将正交基带接收信号Q_rx通过第七放大器得到第九信号，将同相基带接收信号I_rx通过第八放大器得到第十信号，再将所述第九信号和第十信号利用第六加法器进行叠加，得到所述补偿后的正交基带接收信号Q_arx。
上述方案中，所述估计器包括：单点离散傅里叶变换DFT计算模块和补偿参数计算模块；其中，
所述单点DFT计算模块，用于接收由所述接收通道补偿器传输的所述补偿后的同相基带接收信号I_arx和所述补偿后的正交基带接收信号Q_arx；
根据补偿后的同相基带接收信号I_arx和补偿后的正交基带接收信号Q_arx得到所述射频收发系统的发射通道IQ失配产生的镜像信号、所述射频收发系统载波泄漏产生的镜像信号及所述射频收发系统的接收通道IQ失配所产生的镜像信号的功率，并将所述三个镜像信号的功率传输至所述补偿参数计算模块；
所述补偿参数计算模块，用于通过二进制搜索法对所述三个镜像信号的功率进行搜索，估计使所述三个镜像信号功率最小的补偿参数；并将所述估计后得到的补偿参数传输至所述存储器，使所述存储器将所述已有的补偿参数更新为所述补偿参数计算模块估计后得到的补偿参数。
上述方案中，所述补偿参数计算模块，还用于在通过二进制搜索法估计所述三个镜像信号的功率之前，确定所述三个镜像信号功率对应的初始搜索区间。
本发明提供的一种校准射频收发机的方法，应用于校准射频收发机的系统中，所述校准射频收发机的系统应用于射频收发机；所述校准射频收发机的系统包括：发射通道补偿器，接收通道补偿器，估计器、存储器和平移混频器；
所述方法包括：
所述发射通道补偿器接收所述射频收发机的单频信号发生器所产生的同相基带发射信号I_tx和正交基带发射信号Q_tx；
所述发射通道补偿器将所述同相基带发射信号I_tx和所述正交基带发射信号Q_tx通过放大叠加进行补偿，得到补偿后的同相基带发射信号I_atx和补偿后的正交基带发射信号Q_atx；并将补偿后的同相基带发射信号I_atx和正交基带发射信号Q_atx经所述射频收发机的数模转换器和发射通道处理后，形成发射射频信号Tx_out输出；
所述平移混频器对接收到的发射射频信号Tx_out补偿发射本振频率与接收本振频率之间的差值；再将所述补偿后的Tx_out作为接收射频信号Rx_in传输至所述射频收发系统的接收通道，分别形成接收I支路的同相基带接收信号I_rx和接收Q支路的正交基带接收信号Q_rx；
所述接收通道补偿器对接收到的所述同相基带接收信号I_rx和所述正交基带接收信号Q_rx进行放大叠加，得到补偿后的同相基带接收信号I_arx和补偿后的正交基带接收信号Q_arx；并将所述补偿后的同相基带接收信号I_arx和所述补偿后的正交基带接收信号Q_arx传输至估计器；
所述估计器对补偿后的同相基带接收信号I_arx和正交基带接收信号Q_arx的补偿参数进行估计，并用估计得到的补偿参数更新存储器的补偿参数；所述补偿参数包括：发送相关的补偿参数和接收相关的补偿参数。
上述方案中，所述发射通道补偿器将所述同相基带发射信号I_tx和所述正交基带发射信号Q_tx通过放大叠加进行补偿，得到补偿后的同相基带发射信号I_atx和补偿后的正交基带发射信号Q_atx，具体包括：
所述发射通道补偿器将所述同相基带发射信号I_tx放大第一预设倍数之后与放大了第二预设倍数的正交基带发射信号Q_tx进行叠加，并将叠加后的信号与第一直流补偿参数DCi进行叠加，从而得到补偿后的同相基带发射信号；
所述发射通道补偿器将所述正交基带发射信号Q_tx放大第三预设倍数之后与放大了第二预设倍数的同相基带发射信号I_tx进行叠加，并将叠加后的信号与第二直流补偿参数DCq进行叠加，从而得到补偿后的正交基带发射信号；
上述方案中，所述平移混频器对接收到的发射射频信号Tx_out补偿发射本振频率与接收本振频率之间的差值，具体包括；
所述平移混频器生成频率为ftm的补偿信号Stm，其中，ftm为发射本振频率与接收本振频率之间的差值；
所述平移混频器将所述补偿信号Stm与所述发射射频信号Tx_out进行混频。
上述方案中，所述接收通道补偿器对接收到的所述同相基带接收信号I_rx和所述正交基带接收信号Q_rx进行放大叠加，得到补偿后的同相基带接收信号和补偿后的正交基带接收信号，具体包括：
所述接收通道补偿器将所述同相基带接收信号I_rx放大第四预设倍数之后与放大了第五预设倍数的正交基带接收信号Q_rx进行叠加，得到补偿后的同相基带接收信号I_arx；
所述接收通道补偿器将所述正交基带接收信号Q_rx放大第六预设倍数之后与放大了第五预设倍数的同相基带接收信号I_rx进行叠加，得到补偿后的正交基带接收信号Q_arx。
上述方案中，所述估计器对补偿后的同相基带接收信号I_arx和正交基带接收信号Q_arx的补偿参数进行估计，具体包括：
所述估计器接收由所述接收通道补偿器传输的所述补偿后的同相基带接收信号I_arx和所述补偿后的正交基带接收信号Q_arx；
根据所述补偿后的同相基带接收信号I_arx和所述补偿后的正交基带接收信号Q_arx得到所述射频收发系统的发射通道IQ失配产生的镜像信号、所述射频收发系统载波泄漏产生的镜像信号及所述射频收发系统的接收通道IQ失配所产生的镜像信号的功率；
所述估计器通过二进制搜索法对所述三个镜像信号的功率进行搜索，估计使所述三个镜像信号功率最小的补偿参数。
上述方案中，所述估计器根据所述补偿后的同相基带接收信号I_arx和所述补偿后的正交基带接收信号Q_arx得到所述射频收发系统的发射通道IQ失配产生的镜像信号、所述射频收发系统载波泄漏产生的镜像信号及所述射频收发系统的接收通道IQ失配所产生的镜像信号的功率，具体包括：
所述估计器对根据所述补偿后的同相基带接收信号I_arx和所述补偿后的正交基带接收信号Q_arx所得到基带接收信号的复信号进行单点DFT计算，分别得到由发射通道IQ失配、载波泄漏及接收通道IQ失配所产生的镜像信号所在频率ftximage、fcl和frximage；
所述估计器将所述基带接收信号的复信号分别乘以 和3个序列，并通过低通滤波器减少其它信号对各自功率的影响，得到所述滤波后的信号分别为Itximage+jQtximage、Icl+jQcl和Irximage+jQrximage，其中，fs为所述射频收发系统的接收I支路的模数转换器和所述射频收发系统的接收Q支路的模数转换器采样频率，N为序列长度；
通过计算|Itximage|+|Qtximage|得到所述发射通道IQ失配产生的镜像信号的功率，通过计算|Icl|+|Qcl|得到所述载波泄漏产生的镜像信号的功率，通过计算|Irximage|+|Qrximage|得到所述接收通道IQ失配所产生的镜像信号的功率，其中，|●|表示对●进行取模计算。
上述方案中，所述估计器通过二进制搜索法对所述三个镜像信号的功率进行搜索，估计使所述三个镜像信号功率最小的补偿参数，具体包括：
所述估计器将所述发送相关的补偿参数中的第一发射通道补偿参数g1和第二发射通道补偿参数θ1作为第一参数组，与所述发射通道IQ失配产生的镜像信号的功率对应；将所述接收相关的补偿参数中的第一接收通道补偿参数g2和第二接收通道补偿参数θ2作为第二参数组，与所述接收通道IQ失配所产生的镜像信号的功率对应；将所述发射相关的补偿参数中的第一直流补偿参数DCi和第二直流补偿参数DCq作为第三参数组，与所述载波泄漏产生的镜像信号的功率对应；
所述估计器分别对所述第一参数组、所述第二参数组、所述第三参数组进行计算，具体可以包括：
步骤1A、所述估计器选取所述第一参数组、所述第二参数组、所述第三参数组中任一参数组，以及所述任一参数组对应的二维搜索区间；
步骤2A、所述估计器将所述搜索区间的每一维区间都平均划分为4个子区间，从而可以得到所述每一维区间的4个子区间的共5个端点；
步骤3A、所述估计器将所述每一维区间的5个端点代入到所述任一参数组对应的镜像信号的功率进行计算，获取所述每一维区间中令所述任一参数组对应的镜像信号的功率最小的端点；
步骤4A、所述估计器将所述每一维区间中令所述任一参数组对应的镜像信号的功率最小的端点设置为中点，并将所述中点的前后两个端点作为边界点，从而得到新的搜索区间；
步骤5A、所述估计器将所述每一维区间中令所述任一参数组对应的镜像信号的功率最小的端点作为所述任一参数组，从而使得所述单点DFT计算模块计算出新的所述任一参数组对应的镜像信号的功率；
步骤6A、所述估计器所述新的搜索区间中重复执行步骤2A，直至执行预设的次数，从而得到令所述任一参数组对应的镜像信号的功率最小的所述任一参数组。
上述方案中，在所述估计器分别对所述第一参数组、所述第二参数组、所述第三参数组进行计算之前，所述方法还包括：所述估计器确定所述第一参数组、所述第二参数组和所述第三参数组分别对应的初始搜索区间；具体包括：
所述估计器通过执行三到五次步骤1A至步骤6A的过程或者通过粒子滤波算法或序列重要性采样SIS方法确定所述第一参数组、所述第二参数组和所述第三参数组分别对应的初始搜索区间。
本发明实施例提供了一种校准射频收发机的系统及方法，通过对基带接收信号中由于发射通道和接收通道的IQ失配及发射通道的载波泄露造成的镜像信号进行参数搜索，以得到相应的补偿参数，从而消除发射通道和接收通道的IQ失配及发射通道的载波泄露的影响，校正发射通道的载波泄漏现象以及发射通道和接收通道的IQ失配现象。
附图说明
图1为一种当前常用的射频收发系统结构示意图；
图2为本发明实施例提出的一种校准射频收发机的系统结构示意图；
图3a为本发明实施例提出的一种发射通道补偿器具体的电路实现示意图；
图3b为本发明实施例提供的一种平移混频器具体的电路实现示意图；
图3c为本发明实施例提供的一种接收通道补偿器具体的电路实现示意图；
图4为本发明实施例提供的一种估计器的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的基带接收信号的复信号的幅频特性示意图；
图6为本发明实施例提供的一种对参数组进行计算过程的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
为了能够同时校正发射通道的载波泄漏现象以及发射和接收通道的IQ失配现象，可以将本发明实施例所提出的校准射频收发机的系统应用在目前常用的射频收发系统中，从而能够对本发明实施例的具体技术方案进行详细的阐述。
图1为当前常用的一种射频收发系统10，用于各种无线通信系统的IQ调制及解调。如图1所示，射频收发系统10可以包括发射通道101和接收通道102，图1中，点划线上方的为发射通道101，点划线下方的为接收通道102。
具体的，发射通道101可以由单频信号发生器1011产生两路频率均为fsig、且相位相互正交的基带信号I_tx和Q_tx，其中，可以称为同相基带发射信号，可以称为正交基带发射信号，为基带信号的相位；然后将同相基带发射信号传输至发射同向I支路101a，将正交基带发射信号传输至发射正交Q支路101b；
在发射I支路101a中，首先通过数模转换器（DAC，Digital to AnalogConverter）1012a和低通滤波器（LF，Lowpass Filter）1013a将同相基带发射信号从数字信号转换为模拟信号；可以理解的，经过数模转换器1012a和低通滤波器1013a后，同相基带发射信号仅仅只改变了自身的表示类型，同相基带发射信号表达式依旧为相应的，在发射Q支路101b中，同样通过数模转换器1012b和低通滤波器1013b将正交基带发射信号从数字信号转换为模拟信号；可以理解的，经过数模转换器1012b和低通滤波器1013b后，正交基带发射信号也仅仅只改变了自身的表示类型，而正交基带发射信号表达式依旧为
然后，发射本地振荡器1014可以将自身所产生的发射本振信号作为发射载波，在理想状态下，发射本振信号可以通过移相器1015移动相位0o来得到发射同相本振信号并将LOI_tx0与发射I支路中的LF1013a传出的同相基带发射信号进行混频，具体可以由混频器1016a将LOI_tx0和I_tx进行上混频得到I支路的同相混频发射信号，其中，ftxlo为发射本地振荡器1014的本振频率，为发射本地振荡器1014的本振相位；相应的，在理想状态下，发射本振信号通过移相器1015移动相位90°来得到发射正交本振信号并将LOQ_tx0与发射Q支路中的低通滤波器1013b传出的正交基带发射信号进行混频，具体可以由混频器1016b将LOQ_tx0和Q_tx进行上混频得到Q支路的正交混频发射信号，类似的，ftxlo为发射本地振荡器1014的本振频率，为发射本地振荡器1014的本振相位；
然而，在实际应用中，由于制造成本、工艺及功耗等原因，发射本地振荡器会发生发射通道IQ失配现象，此时，与同相基带发射信号进行混频的发射同相本振信号是由发射本地振荡器1014所产生的发射本振信号经过移相器1015移动相位之后，通过放大器1017a放大倍得到的，因此，在实际应用中，与同相基带发射信号进行混频的发射同相本振信号为：相应的，与正交基带发射信号进行混频的发射正交本振信号是由发射本地振荡器1014所产生的发射本振信号，经过移相器1015移动相位之后，通过放大器1017b放大倍得到的，因此，在实际应用中，与正交基带发射信号进行混频的发射正交本振信号为：
最后，在理想状态下，可以由加法器1018将同相混频发射信号和正交混频发射信号进行叠加之后，通过发射天线1019将叠加后的混频信号作为发射射频信号Tx_out向外部空间发射出去；
然而，在实际应用过程中，由于发射通道的直流失调及集成电路的耦合效应等原因，在本地振荡器的本振频率上，射频收发机会在发射通道101发生载波泄漏现象，因此，理想状态中叠加后的混频信号还需要与载波泄露模拟器10110所模拟的泄露的发射载波Acos(2πflot+φcl)再通过叠加器10111进行一次叠加才能得到实际情况下的发射射频信号Tx_out。
为了说明本发明实施例的技术方案，还可以将发射射频信号Tx_out通过射频环路103后作为接收射频信号Rx_in传输至接收通道102。
具体的，接收通道102可以将接收射频信号Rx_in分离为频率相同，且相位相互正交的同相射频接收信号I_rxin和正交射频接收信号Q_rxin；并将同相射频接收信号I_rxin传输至接收同向I支路102a，将正交射频接收信号Q_rxin传输至接收正交Q支路102b；
首先，接收本地振荡器1021可以将自身所产生的接收本振信号作为接收载波，在理想状态下，接收本振信号可以通过移相器1022移动相位0o来得到接收同相本振信号并将LOI_rx0与接收I支路102a传输过来的同相射频接收信号I_rxin进行混频，具体可以由混频器1023a将LOI_rx0和I_rxin进行下混频得到接收I支路102a的同相基带接收信号I_rx，其中，frxlo为接收本地振荡器1021的本振频率，为接收本地振荡器1021的本振相位；相应的，接收本振信号可以通过移相器1022移动相位90°来得到接收正交本振信号并将LOQ_rx0与接收Q支路102b传输过来的正交射频接收信号Q_rxin进行混频，具体可以由混频器1023b将LOQ_rx0和Q_rxin进行下混频得到接收Q支路的正交基带接收信号Q_rx，类似的，frxlo为接收本地振荡器1021的本振频率，为接收本地振荡器1021的本振相位；
然而，在实际应用中，由于制造成本、工艺及功耗等原因，接收本地振荡器也会发生接收通道IQ失配现象，此时，与同相射频接收信号I_rxin进行混频的接收同相本振信号是由接收本地振荡器1021所产生的接收本振信号经过移相器1022移动相位之后，通过放大器1024a放大倍得到的，因此，在实际应用中，与信号I_rxin进行混频的接收同相本振信号为：相应的，与接收正交射频信号Q_rxin进行混频的接收正交本振信号是由接收本地振荡器1021所产生的接收本振信号经过移相器1022移动相位之后，通过放大器1024b放大倍得到的，因此，在实际应用中，与信号Q_rxin进行混频的接收正交本振信号为：
然后，接收I支路102a中，将混频得到的同相基带接收信号I_rx依次通过低通滤波器1025a、可变增益放大器1026a以及模数转换器（ADC，Analog toDigital Converter）1027a之后，可以得到数字信号形式的同相基带接收信号I_rx。
需要说明的是，数字信号形式的同相基带接收信号I_rx与混频得到的同相基带接收信号I_rx仅仅只是表示类型的不同，而信号的表达式仍然相同；相应的，接收Q支路102b中，将混频得到的正交基带接收信号Q_rx依次通过低通滤波器1025b、可变增益放大器1026b以及ADC1027b之后，可以得到数字信号形式的正交基带接收信号Q_rx，同样需要说明的是，数字信号形式的正交基带接收信号Q_rx与混频得到的正交基带接收信号Q_rx也仅仅只是表示类型的不同，而信号的表达式仍然相同；可以理解的，数字信号形式的I_rx和数字信号形式的Q_rx就是接收基带信号。
还有需要注意的是，在实际应用中，发射通道的IQ失配、载波泄露以及接收通道的IQ失配均分别会使得同相基带接收信号I_rx和正交基带接收信号Q_rx中额外的包括由发射通道IQ失配、载波泄漏及接收通道IQ失配产生的镜像信号，这三种镜像信号会成为同相基带接收信号I_rx和正交基带接收信号Q_rx的干扰，这是因为在理想状态下，同相基带接收信号I_rx和正交基带接收信号Q_rx的能量只存在于频率frxsig=ftxlo+fsig-frxlo处；而实际应用中，由于三种镜像信号的存在，同相基带接收信号I_rx和正交基带接收信号Q_rx的能量会分散在频率为ftximage=ftxlo-fsig-frxlo、fcl=ftxlo-frxlo以及frximage=-(ftxlo+fsig-frxlo)处，其中，ftximage表示由发射通道IQ失配产生的镜像信号所在频率；fcl表示由载波泄露产生的镜像信号所在频率；frximage表示由接收通道IQ失配产生的镜像信号所在频率；
根据能量守恒定律，这三种镜像信号会导致同相基带接收信号I_rx和正交基带接收信号Q_rx中处于频率frxsig=ftxlo+fsig-frxlo处能量的削弱。
综上所述，可以通过补偿的方式来降低这种干扰，例如，在发射通道101的单频信号发生器1011产生同相基带发射信号和正交基带发射信号之后，对同相基带发射信号和正交基带发射信号分别进行发射IQ失配以及载波泄露的补偿；相应的，在接收通道102，也会对ADC1027a和ADC1027b得到的数字信号形式的I_rx和数字信号形式的Q_rx分别进行接收IQ失配补偿。
在本发明实施例中，如图2所示，提出了一种校准射频收发机的系统20，可以应用在如图1所示的射频收发系统10中，可以理解的，图1所示的射频收发系统仅用于对本发明实施例的技术方案进行详细说明，并不仅限定于图1所示的射频收发系统；在本实施例中，将系统20应用于图1所示的射频收发系统，并结合前述对图1所示的射频收发系统的说明，可以理解的，图2保留了射频收发系统10中与系统20相关的部分和器件，其他部分与图1所示的射频收发系统10一致，因此在图2中用省略号代替。
该系统20可以包括：发射通道补偿器201，接收通道补偿器203，估计器204、存储器205和平移混频器202；其中，
存储器205，用于保存补偿参数；
这里，所保存的补偿参数包括发送相关的补偿参数和接收相关的补偿参数，分别用于提供给发射通道补偿器201、接收通道补偿器203完成信号补偿；
这里，发送相关的补偿参数包括：第一发射通道补偿参数g1、第二发射通道补偿参数θ1、第一直流补偿参数DCi、第二直流补偿参数DCq；
接收相关的补偿参数包括：第一接收通道补偿参数g2和第二接收通道补偿参数θ2。
发射通道补偿器201，用于接收同相基带发射信号I_tx和正交基带发射信号Q_tx，将同相基带发射信号I_tx和正交基带发射信号Q_tx经放大叠加后得到补偿后的同相基带发射信号I_atx和补偿后的正交基带发射信号Q_atx，并将补偿后的同相基带发射信号I_atx传输至发射I支路101a的数模转换器1012a，补偿后的正交基带发射信号Q_atx传输至发射Q支路101b的数模转换器1012b；从而可使射频收发系统10的发射通道101根据补偿后的同相基带发射信号I_atx和补偿后的正交基带发射信号Q_atx得到发射射频信号Tx_out；
可以理解的，射频收发系统10得到发射射频信号Tx_out的具体过程可由上述对图1的说明进行实现，在此不再赘述。
这里，发射通道补偿器201所接收的同相基带发射信号I_tx和正交基带发射信号Q_tx由射频收发系统10中的单频信号发生器1011产生；
具体的，发射通道补偿器201将同相基带发射信号I_tx放大（1-g1）倍之后与放大了θ1倍的正交基带发射信号Q_tx进行叠加，并将叠加后的信号与第一直流补偿参数DCi进行叠加，从而可以得到补偿后的同相基带发射信号
发射通道补偿器201将正交基带发射信号Q_tx放大（1+g1）倍之后与放大了θ1倍的同相基带发射信号I_tx进行叠加，并将叠加后的信号与第二直流补偿参数DCq进行叠加，从而可以得到补偿后的正交基带发射信号
示例性的，发射通道补偿器201具体的电路实现形式可以如图3a所示：
将同相基带发射信号I_tx通过（1-g1）倍的第一放大器的第一信号与将正交基带发射信号Q_tx通过θ1倍的第二放大器的第二信号利用第一加法器进行叠加，得到第三信号；并利用第二加法器将第三信号与第一直流补偿参数DCi进行叠加，从而得到补偿后的同相基带发射信号
将正交基带发射信号Q_tx通过（1+g1）倍第三放大器的第四信号与将同相基带发射信号I_tx通过θ1倍的第四放大器的第五信号利用第三加法器进行叠加，得到第六信号；并利用第四加法器将第六信号与第二直流补偿参数DCq进行叠加，从而得到补偿后的正交基带发射信号
平移混频器（TM，Translational Mixer）202，用于对接收的由射频收发系统10传输的发射射频信号Tx_out补偿发射本振频率与接收本振频率之间的差值，将补偿后的发射射频信号Tx_out作为接收射频信号Rx_in传输至射频收发系统10的接收通道102，以使得射频收发系统10根据接收射频信号Rx_in得到射频收发系统10的接收I支路102a的同相基带接收信号I_rx和射频收发系统10的接收Q支路102b的正交基带接收信号Q_rx；
具体的，平移混频器202可以替换图1中的射频环路103；平移混频器202可以通过生成补偿信号Stm=cos(2πftmt+φtm)，并将补偿信号Stm与发射射频信号Tx_out进行混频后得到的信号作为接收射频信号Rx_in传输至射频收发系统10的接收通道102；其中，ftm为发射本振频率与接收本振频率之间的差值，φtm为补偿信号的相位；
示例性的，平移混频器202的具体电路实现形式可以如图3b所示，通过平移混频本地振荡器（LO TM）产生补偿信号Stm=cos(2πftmt+φtm)，其中，ftm为发射本振频率与接收本振频率之间的差值，φtm为补偿信号的相位；然后通过混频器将补偿信号Stm与发射射频信号Tx_out进行混频之后得到的信号作为接收射频信号Rx_in传输至接收通道102；
接收通道补偿器203，用于接收由射频收发系统10的接收I支路102a和射频收发系统10的接收Q支路102b传输来的同相基带接收信号I_rx和正交基带接收信号Q_rx；将所述同相基带接收信号I_rx和所述正交基带接收信号Q_rx进行放大叠加后得到补偿后的同相基带接收信号I_arx和正交基带接收信号Q_arx，并将补偿后的同相基带接收信号I_arx和补偿后的正交基带接收信号Q_arx传输至估计器204；
具体的，接收通道补偿器203将同相基带接收信号I_rx放大（1-g2）倍之后与放大了θ2倍的正交基带接收信号Q_rx进行叠加，从而得到补偿后的同相基带接收信号I_arx；
接收通道补偿器203将正交基带接收信号Q_rx放大（1+g2）倍之后与放大了θ2倍的同相基带接收信号I_rx进行叠加，从而得到补偿后的正交基带接收信号Q_arx；
示例性的，接收通道补偿器203具体的电路实现形式可以如图3c所示：
将同相基带接收信号I_rx通过（1-g2）倍第五放大器的第七信号与将正交基带接收信号Q_rx通过θ2倍的第六放大器的第八信号利用第五加法器进行叠加，从而得到补偿后的同相基带接收信号I_arx；
将正交基带接收信号Q_rx通过（1+g2）倍第七放大器的第九信号与将同相基带接收信号I_rx通过θ2倍的第八放大器的第十信号利用第六加法器进行叠加，从而得到补偿后的正交基带接收信号Q_arx。
可以理解的，上述放大器的倍数可以是发射通道补偿器201和接收通道补偿器203通过从存储器205接收相应的发送相关的补偿参数和接收相关的补偿参数之后，在放大器中预先设置的。
估计器204，用于根据所述补偿后的同相基带接收信号I_arx和所述补偿后的正交基带接收信号Q_arx对所述补偿参数进行估计，并将所述估计后的补偿参数传输至所述存储器，以使得所述存储器将所述已有的补偿参数替换为所述估计后的补偿参数。
这里，估计器204可以包括单点离散傅里叶变换（DFT，Discrete FourierTransform）计算模块2041和补偿参数计算模块2042；如图4所示，其中，
单点DFT计算模块2041，用于接收由接收通道补偿器203传输的补偿后的同相基带接收信号I_arx和补偿后的正交基带接收信号Q_arx；
根据补偿后的同相基带接收信号I_arx和补偿后的正交基带接收信号Q_arx得到基带接收信号的复信号（I_arx+j×Q_arx），其中，j表示复数单位，可以由-1开根号得到；
对基带接收信号的复信号（I_arx+j×Q_arx）进行单点DFT计算，分别得到由发射通道IQ失配、载波泄漏及接收通道IQ失配所产生的镜像信号所在频率ftximage、fcl和frximage，
其中，ftximage=ftxlo-fsig-frxlo+ftm、fcl=ftxlo-frxlo+ftm以及frximage=-(ftxlo+fsig-frxlo+ftm)，fsig为所述射频收发系统的单频信号发生器产生的同相基带发射信号和正交基带发射信号的频率，ftxlo为所述射频收发系统的发射本地振荡器的本振频率，frxlo为所述射频收发系统的接收本地振荡器的本振频率，ftm为所述平移混频本地振荡器产生补偿信号的频率；
具体的，由于本实施例中，平移混频器202通过将频率为ftm的补偿信号Stm与发射射频信号Tx_out进行混频之后得到的信号作为接收射频信号Rx_in传输至接收通道102，因此，本实施例中，由发射通道IQ失配、载波泄漏及接收通道IQ失配产生的三个镜像信号所在频率分别是ftximage=ftxlo-fsig-frxlo+ftm、fcl=ftxlo-frxlo+ftm以及frximage=-(ftxlo+fsig-frxlo+ftm)处；相应的，补偿后的同相基带接收信号I_arx和补偿后的正交基带接收信号Q_arx所在频率为frxsig=(ftxlo+fsig-frxlo+ftm)；在如图5所示的幅频特性示意图中，横坐标表示频率，纵坐标表示信号的幅度，从图5可知，对于横坐标来说，frxsig与ftximage关于fcl对称，frxsig与frximage关于f=0对称，因此，单点DFT计算模块2041可以根据以上两种对称关系得到三个镜像信号所在频率；
通过基带接收信号的复信号以及三个镜像信号所在频率ftximage、fcl和frximage分别求出所述发射通道IQ失配产生的镜像信号、载波泄漏产生的镜像信号及接收通道IQ失配所产生的镜像信号的功率，并将所述三个镜像信号的功率传输至传输至补偿参数计算模块2042；
具体的，首先可以将基带接收信号的复信号分别乘以 和3个序列，并通过低通滤波器减少其它信号对各自功率的影响，从而可以得到滤波后的信号分别为Itximage+jQtximage、Icl+jQcl和Irximage+jQrximage；其中，fs为模数转换器1027a和模数转换器1027b采样频率，N为序列长度；
然后通过计算|Itximage|+|Qtximage|得到所述射频收发系统10的发射通道IQ失配产生的镜像信号的功率，通过计算|Icl|+|Qcl|得到所述射频收发系统10载波泄漏产生的镜像信号的功率，通过计算|Irximage|+|Qrximage|得到所述射频收发系统10接收通道IQ失配所产生的镜像信号的功率，其中，|●|表示对●进行取模计算；
补偿参数计算模块2042，用于根据上述三个镜像信号的功率以及本发明实施例所提出的一种新的二进制搜索法估计使三个镜像信号功率最小的补偿参数；并将估计后的补偿参数传输至存储器205，使得存储器205将已有的补偿参数更新为补偿参数计算模块2042传输的估计后的补偿参数；
值得注意的是，根据关于发射通道IQ失配所导致的发射同相本振信号LOI_tx和发射正交本振信号LOQ_tx的表达式可知，由发射通道IQ失配产生的镜像信号仅与参数ε1和有关，因此，结合补偿后的同相基带发射信号I_atx与补偿后的正交基带发射信号Q_atx可以得知，当g1=ε1且时，就可以使得由发射通道IQ失配导致的镜像信号功率最小；同理，由接收通道IQ失配产生的镜像信号仅与参数ε2和有关，因此，当g2=ε2且时，就可以使得由接收通道IQ失配导致的镜像信号功率最小；此外，可以对由载波泄露导致的镜像信号功率进行搜索，得到使由载波泄露导致的镜像信号功率最小的第一直流补偿参数DCi和第二直流补偿参数DCq；
进一步的，从上述的分析还可以得知，第一发射通道补偿参数g1和第二发射通道补偿参数θ1、第一接收通道补偿参数g2和第二接收通道补偿参数θ2、第一直流补偿参数DCi和第二直流补偿参数DCq，这三组参数之间是相互独立的关系；因此，可以并行地对这三组参数进行计算，以缩短补偿参数的计算时间；
示例性的，由于上述三组参数之间是相互独立的，且可以并行地对这三组参数进行计算，因此可以并行地对上述三组参数通过本发明实施例所提出的新的二进制搜索法来获取使得三个镜像信号功率最小的补偿参数，为了简洁的对计算过程进行描述，可以将第一发射通道补偿参数g1和第二发射通道补偿参数θ1作为第一参数组，与所述发射通道IQ失配产生的镜像信号的功率对应；第一接收通道补偿参数g2和第二接收通道补偿参数θ2作为第二参数组，与所述接收通道IQ失配所产生的镜像信号的功率对应；第一直流补偿参数DCi和第二直流补偿参数DCq作为第三参数组，与所述载波泄漏产生的镜像信号的功率对应；具体通过本发明实施例所提出的新的二进制搜索法对三个参数组进行计算过程是类似的，本发明实施例从上述的三个参数组中任取一个参数组进行具体说明，其他两个参数组则可以根据与该具体说明相近的方法进行计算。
如图6所示，具体过程如下：
S601：选择与选取的任一参数组对应的搜索区间；
具体以第一参数组为例，由于第一参数组中包括两个参数，所以，与第一参数组对应的初始搜索区间可以是一个二维区间，因此，可以将第一发射通道补偿参数g1设置为第一维参数；对应的，将第二发射通道补偿参数θ1设置为第二维参数；可以理解的，第一维参数也可以是第二发射通道补偿参数θ1而对应的第二维参数则是第一发射通道补偿参数g1，本发明实施例对此不作任何限定；
S602：将所述搜索区间的每一维区间都平均划分为四个子区间，从而可以得到每一维区间的四个子区间的共五个端点，可以理解的，每一维区间的五个端点是按照大小顺序排列的；
S603：将每一维区间的五个端点代入到选取的任一参数组对应的镜像信号的功率进行计算，获取每一维区间中令选取的任一参数组对应的镜像信号的功率最小的端点；
具体以第一参数组为例，可以将每一维区间的五个端点代入到第一参数组对应的|Itximage|+|Qtximage|进行计算，获取每一维区间中令|Itximage|+|Qtximage|最小的端点；
S604：将每一维区间中令所述任一参数组对应的镜像信号的功率最小的端点设置为中点，并将所述中点的前后两个端点作为边界点，从而得到新的搜索区间；
具体以第一参数组为例，可以将每一维区间中令|Itximage|+|Qtximage|最小的端点设置为中点，并将所述中点的前后两个端点作为边界点，从而得到新的搜索区间；
S605：将所述每一维区间中令所述任一参数组对应的镜像信号的功率最小的端点作为所述任一参数组，从而使得所述单点DFT计算模块计算出新的所述任一参数组对应的镜像信号的功率；
具体以第一参数组为例，可以将每一维区间中令|Itximage|+|Qtximage|最小的端点作为第一发射通道补偿参数g1和第二发射通道补偿参数θ1，并对存储器205中所保存的对应的补偿参数进行更新，从而使得系统20计算出新的|Itximage|+|Qtximage|；
S606：在所述新的搜索区间中重复执行步骤S602，直至执行预设的次数，从而得到令所述任一参数组对应的镜像信号的功率最小的所述任一参数组。
具体以第一参数组为例，可以所述新的搜索区间中重复执行步骤S602，直至执行预设的次数，从而得到令|Itximage|+|Qtximage|最小的第一发射通道补偿参数g1和第二发射通道补偿参数θ1。
可以理解的，步骤S601至S606也可以应用在对第二参数组和第三参数组进行估计的过程中，具体与第一参数组类似，只是将相应的参数组以及对应的镜像信号功率进行改变就可以实现，具体不再赘述。
需要说明的是，当初始选定的对第一参数组g1和θ1进行搜索的搜索区间中包括ε1和时，执行N（N→∞，∞为无穷大）次步骤S601至步骤S606之后，可以获得第一发射通道补偿参数g1和第二发射通道补偿参数θ1的全局最优值；此时，最终得到的第一发射通道补偿参数g1和第二发射通道补偿参数θ1的误差不大于L/2N+1，其中L表示最初的搜索区间的长度，N表示预设的执行次数；而且搜索时间等于T×(2N+1)，其中T表示单点的计算时间；
需要进一步说明的是，一方面，当初始选定的对参数g1和θ1进行搜索的搜索区间中没有包括ε1和时，步骤S601至步骤S606只能在所述搜索区间内获得第一发射通道补偿参数g1和第二发射通道补偿参数θ1的距离ε1和最近的点，因此仅能够得到在所述搜索区间内的最优解，该最优解并不是全局的最优解，而是全局中的局部最优值；另一方面，参数g1和θ1之间是具有一定的相关性的，根据这个相关性，当参数g1和θ1中的任意一个参数的初始搜索点距离本身的最优点较远的时候，对另一个参数搜索得到的结果也会距离所述另一个参数本身的最优点较远，导致搜索的结果误差过大，最终也只能得到的局部最优值；
为了解决这个问题，可以在步骤S601之前，还可以包括确定第一参数组对应的初始搜索区间的过程，这个过程也可以看作是对参数g1和θ1进行粗略计算的过程，以使得粗略估计得到的参数g1和θ1的范围能够包含ε1和，而且可以将这个粗略估计的范围作为步骤S601至步骤S606的初始选定的搜索区间。具体确定第一参数组对应的初始搜索区间的过程可以是执行三到五次步骤S601至步骤S606的过程，也可以是通过其他应用于离散值的估计算法过程，求得ε1和的高概率区间，从而将这个高概率区间作为第一参数组对应的初始搜索区间，例如粒子滤波算法以及序列重要性采样（SIS，Sequential ImportanceSampling)方法。
对于第二参数组和第三参数组，同理可知，也可以包括在步骤S601之前包括确定第二参数组和第三参数组对应的初始搜索区间的过程，这个过程也可以看作是对参数第二参数组和第三参数组进行粗略计算的过程，以使得粗略估计得到的第二参数组和第三参数组的范围能够分别包含ε2和以及载波泄露的信号，而且可以将这个粗略估计的范围作为对第二参数组和第三参数组分别执行步骤S601至步骤S606的初始选定的搜索区间。具体确定第二参数组和第三参数组对应的初始搜索区间的过程也可以是执行三到五次步骤S601至步骤S606的过程，也可以是通过其他应用于离散值的估计算法过程，例如粒子滤波算法以及序列重要性采样（SIS，Sequential Importance Sampling)方法。
所以，本系统20可以通过估计器204根据所述三个镜像信号的功率直接得到所述的三个参数组。
需要说明的是，由于三个参数组之间的独立性，因此对第一参数组、第二参数组和第三参数组计算过程可以并行的进行处理，通过空间换时间的方式以节省对补偿参数的估计时间；从而经过N次迭代之后就能够直接得出第一发射通道补偿参数g1和第二发射通道补偿参数θ1、第一接收通道补偿参数g2和第二接收通道补偿参数θ2、第一直流补偿参数DCi和第二直流补偿参数DCq。
本发明实施例提供了一种校准射频收发机的系统以及该系统对射频收发机进行校准的方法，通过对基带接收信号中由发射通道和接收通道的IQ失配及发射通道的载波泄露造成的镜像信号进行参数搜索，以得到相应的补偿参数，从而消除发射通道和接收通道的IQ失配及发射通道的载波泄露的影响，校正发射通道的载波泄漏现象以及发射通道和接收通道的IQ失配现象。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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。

Claims (14)

1.一种校准射频收发机的系统，应用于射频收发系统，其特征在于，所述系统包括：发射通道补偿器，接收通道补偿器，估计器、存储器和平移混频器，其中，
所述存储器，用于保存补偿参数；
所述发射通道补偿器，用于将接收到的同相基带发射信号I_tx和正交基带发射信号Q_tx进行放大叠加，得到补偿后的同相基带发射信号I_atx和正交基带发射信号Q_atx；并将补偿后的同相基带发射信号I_atx和正交基带发射信号Q_atx经所述射频收发系统的数模转换器和发射通道处理后，形成发射射频信号Tx_out输出；
所述平移混频器，用于对接收到的发射射频信号Tx_out补偿发射本振频率与接收本振频率之间的差值，再将补偿后的Tx_out作为接收射频信号Rx_in传输至所述射频收发系统的接收通道，分别形成接收I支路的同相基带接收信号I_rx和接收Q支路的正交基带接收信号Q_rx；
所述接收通道补偿器，用于对接收到的同相基带接收信号I_rx和正交基带接收信号Q_rx进行放大叠加，得到补偿后的同相基带接收信号I_arx和正交基带接收信号Q_arx；并将补偿后的同相基带接收信号I_arx和正交基带接收信号Q_arx传输至估计器；
所述估计器，用于对补偿后的同相基带接收信号I_arx和正交基带接收信号Q_arx的补偿参数进行估计，并用估计得到的补偿参数更新存储器的补偿参数。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发射通道补偿器，具体用于将同相基带发射信号I_tx通过第一放大器得到第一信号，将正交基带发射信号Q_tx通过第二放大器得到第二信号，再将所述第一信号和第二信号利用第一加法器进行叠加，得到第三信号；之后利用第二加法器将所述第三信号与第一直流补偿参数DCi进行叠加，得到所述补偿后的同相基带发射信号I_atx；
将正交基带发射信号Q_tx通过第三放大器得到第四信号，将同相基带发射信号I_tx通过第四放大器得到第五信号，再将所述第四信号和第五信号利用第三加法器进行叠加，得到第六信号；之后利用第四加法器将所述第六信号与第二直流补偿参数DCq进行叠加，得到所述补偿后的正交基带发射信号Q_atx。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述平移混频器，具体用于通过平移混频本地振荡器产生补偿信号Stm；再通过混频器将所述补偿信号Stm与所述发射射频信号Tx_out进行混频后得到的信号，作为所述接收射频信号Rx_in传输至所述射频收发系统的接收通道。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接收通道补偿器，具体用于将同相基带接收信号I_rx通过第五放大器得到第七信号，将正交基带接收信号Q_rx通过第六放大器得到第八信号，再将所述第七信号和第八信号利用第五加法器进行叠加，得到所述补偿后的同相基带接收信号I_arx；
将正交基带接收信号Q_rx通过第七放大器得到第九信号，将同相基带接收信号I_rx通过第八放大器得到第十信号，再将所述第九信号和第十信号利用第六加法器进行叠加，得到所述补偿后的正交基带接收信号Q_arx。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述估计器包括：单点离散傅里叶变换DFT计算模块和补偿参数计算模块；其中，
所述单点DFT计算模块，用于接收由所述接收通道补偿器传输的所述补偿后的同相基带接收信号I_arx和所述补偿后的正交基带接收信号Q_arx；
根据补偿后的同相基带接收信号I_arx和补偿后的正交基带接收信号Q_arx得到所述射频收发系统的发射通道IQ失配产生的镜像信号、所述射频收发系统载波泄漏产生的镜像信号及所述射频收发系统的接收通道IQ失配所产生的镜像信号的功率，并将所述三个镜像信号的功率传输至所述补偿参数计算模块；
所述补偿参数计算模块，用于通过二进制搜索法对所述三个镜像信号的功率进行搜索，估计使所述三个镜像信号功率最小的补偿参数；并将所述估计后得到的补偿参数传输至所述存储器，使所述存储器将所述已有的补偿参数更新为所述补偿参数计算模块估计后得到的补偿参数。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述补偿参数计算模块，还用于在通过二进制搜索法估计所述三个镜像信号的功率之前，确定所述三个镜像信号功率对应的初始搜索区间。
7.一种校准射频收发机的方法，应用于校准射频收发机的系统中，所述校准射频收发机的系统应用于射频收发机；其特征在于，所述校准射频收发机的系统包括：发射通道补偿器，接收通道补偿器，估计器、存储器和平移混频器；
所述方法包括：
所述发射通道补偿器接收所述射频收发机的单频信号发生器所产生的同相基带发射信号I_tx和正交基带发射信号Q_tx；
所述发射通道补偿器将所述同相基带发射信号I_tx和所述正交基带发射信号Q_tx通过放大叠加进行补偿，得到补偿后的同相基带发射信号I_atx和补偿后的正交基带发射信号Q_atx；并将补偿后的同相基带发射信号I_atx和正交基带发射信号Q_atx经所述射频收发机的数模转换器和发射通道处理后，形成发射射频信号Tx_out输出；
所述平移混频器对接收到的发射射频信号Tx_out补偿发射本振频率与接收本振频率之间的差值；再将所述补偿后的Tx_out作为接收射频信号Rx_in传输至所述射频收发系统的接收通道，分别形成接收I支路的同相基带接收信号I_rx和接收Q支路的正交基带接收信号Q_rx；
所述接收通道补偿器对接收到的所述同相基带接收信号I_rx和所述正交基带接收信号Q_rx进行放大叠加，得到补偿后的同相基带接收信号I_arx和补偿后的正交基带接收信号Q_arx；并将所述补偿后的同相基带接收信号I_arx和所述补偿后的正交基带接收信号Q_arx传输至估计器；
所述估计器对补偿后的同相基带接收信号I_arx和正交基带接收信号Q_arx的补偿参数进行估计，并用估计得到的补偿参数更新存储器的补偿参数；所述补偿参数包括：发送相关的补偿参数和接收相关的补偿参数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述发射通道补偿器将所述同相基带发射信号I_tx和所述正交基带发射信号Q_tx通过放大叠加进行补偿，得到补偿后的同相基带发射信号I_atx和补偿后的正交基带发射信号Q_atx，具体包括：
所述发射通道补偿器将所述同相基带发射信号I_tx放大第一预设倍数之后与放大了第二预设倍数的正交基带发射信号Q_tx进行叠加，并将叠加后的信号与第一直流补偿参数DCi进行叠加，从而得到补偿后的同相基带发射信号；
所述发射通道补偿器将所述正交基带发射信号Q_tx放大第三预设倍数之后与放大了第二预设倍数的同相基带发射信号I_tx进行叠加，并将叠加后的信号与第二直流补偿参数DCq进行叠加，从而得到补偿后的正交基带发射信号。
9.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述平移混频器对接收到的发射射频信号Tx_out补偿发射本振频率与接收本振频率之间的差值，具体包括；
所述平移混频器生成频率为ftm的补偿信号Stm，其中，ftm为发射本振频率与接收本振频率之间的差值；
所述平移混频器将所述补偿信号Stm与所述发射射频信号Tx_out进行混频。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收通道补偿器对接收到的所述同相基带接收信号I_rx和所述正交基带接收信号Q_rx进行放大叠加，得到补偿后的同相基带接收信号和补偿后的正交基带接收信号，具体包括：
所述接收通道补偿器将所述同相基带接收信号I_rx放大第四预设倍数之后与放大了第五预设倍数的正交基带接收信号Q_rx进行叠加，得到补偿后的同相基带接收信号I_arx；
所述接收通道补偿器将所述正交基带接收信号Q_rx放大第六预设倍数之后与放大了第五预设倍数的同相基带接收信号I_rx进行叠加，得到补偿后的正交基带接收信号Q_arx。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述估计器对补偿后的同相基带接收信号I_arx和正交基带接收信号Q_arx的补偿参数进行估计，具体包括：
所述估计器接收由所述接收通道补偿器传输的所述补偿后的同相基带接收信号I_arx和所述补偿后的正交基带接收信号Q_arx；
根据所述补偿后的同相基带接收信号I_arx和所述补偿后的正交基带接收信号Q_arx得到所述射频收发系统的发射通道IQ失配产生的镜像信号、所述射频收发系统载波泄漏产生的镜像信号及所述射频收发系统的接收通道IQ失配所产生的镜像信号的功率；
所述估计器通过二进制搜索法对所述三个镜像信号的功率进行搜索，估计使所述三个镜像信号功率最小的补偿参数。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述估计器根据所述补偿后的同相基带接收信号I_arx和所述补偿后的正交基带接收信号Q_arx得到所述射频收发系统的发射通道IQ失配产生的镜像信号、所述射频收发系统载波泄漏产生的镜像信号及所述射频收发系统的接收通道IQ失配所产生的镜像信号的功率，具体包括：
所述估计器对根据所述补偿后的同相基带接收信号I_arx和所述补偿后的正交基带接收信号Q_arx所得到基带接收信号的复信号进行单点DFT计算，分别得到由发射通道IQ失配、载波泄漏及接收通道IQ失配所产生的镜像信号所在频率ftximage、fcl和frximage；
所述估计器将所述基带接收信号的复信号分别乘以 和3个序列，并通过低通滤波器减少其它信号对各自功率的影响，得到所述滤波后的信号分别为Itximage+jQtximage、Icl+jQcl和Irximage+jQrximage，其中，fs为所述射频收发系统的接收I支路的模数转换器和所述射频收发系统的接收Q支路的模数转换器采样频率，N为序列长度；
通过计算|Itximage|+|Qtximage|得到所述发射通道IQ失配产生的镜像信号的功率，通过计算|Icl|+|Qcl|得到所述载波泄漏产生的镜像信号的功率，通过计算|Irximage|+|Qrximage|得到所述接收通道IQ失配所产生的镜像信号的功率，其中，|●|表示对●进行取模计算。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述估计器通过二进制搜索法对所述三个镜像信号的功率进行搜索，估计使所述三个镜像信号功率最小的补偿参数，具体包括：
所述估计器将所述发送相关的补偿参数中的第一发射通道补偿参数g1和第二发射通道补偿参数θ1作为第一参数组，与所述发射通道IQ失配产生的镜像信号的功率对应；将所述接收相关的补偿参数中的第一接收通道补偿参数g2和第二接收通道补偿参数θ2作为第二参数组，与所述接收通道IQ失配所产生的镜像信号的功率对应；将所述发射相关的补偿参数中的第一直流补偿参数DCi和第二直流补偿参数DCq作为第三参数组，与所述载波泄漏产生的镜像信号的功率对应；
所述估计器分别对所述第一参数组、所述第二参数组、所述第三参数组进行计算，具体可以包括：
步骤1A、所述估计器选取所述第一参数组、所述第二参数组、所述第三参数组中任一参数组，以及所述任一参数组对应的二维搜索区间；
步骤2A、所述估计器将所述搜索区间的每一维区间都平均划分为4个子区间，从而可以得到所述每一维区间的4个子区间的共5个端点；
步骤3A、所述估计器将所述每一维区间的5个端点代入到所述任一参数组对应的镜像信号的功率进行计算，获取所述每一维区间中令所述任一参数组对应的镜像信号的功率最小的端点；
步骤4A、所述估计器将所述每一维区间中令所述任一参数组对应的镜像信号的功率最小的端点设置为中点，并将所述中点的前后两个端点作为边界点，从而得到新的搜索区间；
步骤5A、所述估计器将所述每一维区间中令所述任一参数组对应的镜像信号的功率最小的端点作为所述任一参数组，从而使得所述单点DFT计算模块计算出新的所述任一参数组对应的镜像信号的功率；
步骤6A、所述估计器所述新的搜索区间中重复执行步骤2A，直至执行预设的次数，从而得到令所述任一参数组对应的镜像信号的功率最小的所述任一参数组。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述估计器分别对所述第一参数组、所述第二参数组、所述第三参数组进行计算之前，所述方法还包括：所述估计器确定所述第一参数组、所述第二参数组和所述第三参数组分别对应的初始搜索区间；具体包括：
所述估计器通过执行三到五次步骤1A至步骤6A的过程或者通过粒子滤波算法或序列重要性采样SIS方法确定所述第一参数组、所述第二参数组和所述第三参数组分别对应的初始搜索区间。
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Application publication date: 20150923

Assignee: Xi'an Chris Semiconductor Technology Co. Ltd.

Assignor: SHENZHEN ZTE MICROELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD.

Contract record no.: 2019440020036

Denomination of invention: System and method for correcting radio-frequency transceiver

Granted publication date: 20190205

License type: Common License

Record date: 20190619