CN105703798B - 用于减小i/q调制收发器中的信号失真的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于减小I/Q调制收发器中的信号失真的设备和方法。本发明提供了一种用于减小或大体上消除I/Q收发器中的I/Q失配和/或LO泄露的设备和方法。举例来说，电子设备包括被配置为接收同相/正交(I/Q)信号以及基于I/Q信号来生成电磁信号的收发器。然而，电磁信号还可能包括失真。因此，收发器还被配置为基于电磁信号来接收反馈信号，借助该反馈信号来测量失真的能量，以及至少部分地基于该失真的能量来生成一个或多个校正因子。该一个或多个校正因子可用于减小或大体上消除电磁信号的失真。
Description
背景技术
本公开一般涉及笛卡尔发射器，并且更具体地涉及被包括在电子设备内的笛卡尔发射器。
本部分旨在向读者介绍可能与本公开的各个方面相关的本领域技术的各个方面，本公开的各个方面在下文中描述和/或受权利要求保护。这种论述被认为有助于为读者提供背景信息以促进更好地理解本公开的各个方面。因此，应当理解，要在这个意义上来阅读这些文字描述，而不是作为对现有技术的承认。
发射器和接收器，或当作为单个单元的一部分耦接在一起时的收发器被共同包括在各种电子设备中，并且具体地被共同包括在便携式电子设备诸如例如电话(例如，移动电话和蜂窝电话、无绳电话、个人助理设备)、计算机(例如，膝上型电脑、平板计算机)、互联网连接路由器(例如，Wi-Fi路由器或调制解调器)、无线电部件、电视机、或各种其他固定设备或手持设备中的任一者中。已知为无线收发器的某些类型的收发器可用于生成和接收借助耦接到收发器的天线发射和/或接收的无线信号。具体地，无线收发器通常用于通过网络信道或其他介质(例如，空气)向并且从一个或多个外部无线设备无线地传送数据。
无线收发器通常可包括子部件，诸如例如振荡器、调制器、一个或多个滤波器以及功率放大器。而且，可由无线收发器实现的某些数据调制技术可包括对信号的同相(I)/正交(Q)时间样本的调制。具体地，由于其在数据载波信号的调制中使用便捷，因此笛卡尔收发器或I/Q收发器可用于许多无线应用中。然而，因为I/Q收发器也可使利用相位信息来调制被包括在I/Q收发器中的一个或多个振荡器的数据和载频信号，所以I/Q收发器可能易受到幅度和相位失配(例如，I/Q失配)和振荡器相位和/或频率泄露(例如，本地振荡器(LO)泄露)的影响。如果持续的话，这些I/Q失配(IQMM)和/或LO泄露分量可能引起I/Q收发器的调制载波信号的失真，并且甚至可能使得待发射的信息(例如，数据位)失真。提供更高级的和改进的I/Q收发器可能是有用的。
发明内容
下文阐述本文所公开的某些实施例的概要。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施例的简明概要，并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可涵盖下文可能未阐述的多个方面。
本公开的各个实施例在减小或大体上消除I/Q收发器中的I/Q失配和/或LO泄露方面可能是有用的。举例来说，电子设备包括被配置为接收同相/正交(I/Q)信号以及基于该I/Q信号来生成电磁信号的收发器。然而，电磁信号还可能包括失真。因此，收发器还被配置为基于电磁信号来接收反馈信号，借助反馈信号来测量失真的能量，以及至少部分地基于失真的能量来生成一个或多个校正因子。一个或多个校正因子可用于减小或大体上消除电磁信号的失真。
对上述特征的各种改进可能相对于本发明的各个方面而存在。也可在这些各个方面中并入其他特征。这些改进和其他特征可单独存在或以任何组合存在。例如，下面讨论的与一个或多个所示出的实施例相关的各种特征可单独地或以任何组合并入本发明的上述方面的任一方面中。上文所呈现的简要概要仅旨在使读者熟悉本公开的实施例的特定方面和上下文，并不限制受权利要求保护的主题。
附图说明
本专利或专利申请文件包含至少一幅彩色绘制的附图。在请求并支付必要费用的前提下，专利局将提供本专利或专利申请公开的具有一个或多个彩色附图的副本。
在阅读以下详细描述并参考附图时，可更好地理解本公开的各个方面，其中：
图1为根据实施例的包括收发器的电子设备的示意性框图；
图2是代表图1的电子设备的实施例的笔记本电脑的透视图；
图3是代表图1的电子设备的另一个实施例的手持式设备的前视图；
图4是代表图1的电子设备的另一个实施例的台式计算机的前视图；
图5是代表图1的电子设备的另一个实施例的可穿戴电子设备的前视图和侧视图；
图6是根据实施例的被包括在图1的电子设备内的收发器的示意图；以及
图7为示出了根据实施例的用于减小或大体上消除I/Q收发器中的I/Q失配和LO泄露的过程的实施例的流程图。
具体实施方式
下文将描述本公开的一个或多个具体实施例。这些所描述的实施例仅为目前所公开的技术的实例。此外，为了提供这些实施例的简明描述，在本说明书中可能未描述实际具体实施的所有特征。应当认识到，在任何此类实际实施的开发中，如任何工程学或设计项目中那样，必须要作出特定于许多具体实施的决策以实现开发者的具体目标，诸如符合可能随具体实施变化的与系统相关的约束条件和与事务相关的约束条件。此外，应当理解，此类开发工作有可能复杂并且耗时，但是对于受益于本公开的本领域的普通技术人员而言，其仍将是设计、加工和制造的常规工作。
在介绍本公开的各个实施例的元件时，冠词“一个”(“a”，“an”)和“该”旨在意指存在所述元件中的一个或多个元件。术语“包括”(“comprising”，“including”)和“具有”旨在被包括在内，并且意指可能存在除列出的元件之外的附加元件。此外，应当理解，参考本公开的“一个实施例”或(“one embodiment”或“an embodiment”)并非意图被解释为排除也结合所引述的特征的附加实施例的存在。
本公开的实施例一般涉及同相/正交(I/Q)收发器以及用于减小或大体上消除针对无线局域网(WLAN)和/或其他无线网络的I/Q收发器中的I/Q失配(IQMM)和/或本地振荡器(LO)泄露的方法。在某些实施例中，I/Q收发器(例如，沿收发器的接收器路径)可测量零中频(ZIF)信号的代表一个或多个IQMM和/或LO泄露分量的能量分量，该IQMM分量和/或LO泄露分量可存在于待由I/Q收发器的发射器发射的射频(RF)中。具体地，收发器可用于采样和导出反馈信号的系数(例如，傅立叶系数)的能量作为对可包括在RF信号中的IQMM和/或LO泄露分量的指示，并且随后可基于在ZIF反馈信号中检测到的IQMM和/或LO泄露分量的能量来生成一个或多个校正因子(例如，傅立叶系数)以补偿IQMM和/或LO泄露分量。以此方式，通过不断地和/或迭代地测量ZIF频率下的IQMM和/或LO泄露分量的能量，当前技术可减小或大体上消除可能在RF发射信号中以另外方式变得明显的IQMM和/或LO泄露分量。
借助于前文，下文将提供可采用I/Q发射器以及在减小或大体上消除I/Q发射器中的I/Q失配(IQMM)和本地振荡器(LO)泄露时可能有用的合适的电子设备的一般描述。首先转到图1，根据本公开的实施例的电子设备10除了别的之外可包括一个或多个处理器12、存储器14、非易失性存储装置16、显示器18、输入结构22、输入/输出(I/O)接口24、网络接口26、收发器28和电源29。图1中所示的各种功能块可包括硬件元件(包括电路)、软件元件(包括存储在计算机可读介质上的计算机代码)、或硬件元件和软件元件两者的组合。应指出的是，图1仅为特定具体实施的一个实例，并且旨在示出可存在于电子设备10中的部件的类型。
以举例的方式，电子设备10可代表图2中所示的笔记本电脑、图3中所示的手持式设备、图4中所示的台式计算机、图5中所示的可穿戴电子设备或类似设备的框图。应当注意，一个或多个处理器12和/或其他数据处理电路在本文一般可被称为“数据处理电路”。这种数据处理电路可整体或部分地以软件、固件、硬件、或它们的任意组合来实施。此外，数据处理电路系统可为被包含的单个处理模块，或可全部或部分地结合到电子设备10内的其他元件中的任一个元件内。
在图1的电子设备10中，一个或多个处理器12和/或其他数据处理电路可与存储器14和非易失性存储器16可操作地耦接以执行各种算法。由一个或多个处理器12执行的此类程序或指令可被存储在任何合适的制品中，所述任何合适的制品包括至少共同地存储指令或例程的一个或多个有形的计算机可读介质，诸如存储器14和非易失性存储装置16。存储器14和非易失性存储装置16可包括用于存储数据和可执行指令的任何合适的制品，诸如随机存取存储器、只读存储器、可重写闪存存储器、硬盘驱动器、和光盘。另外，在此类计算机程序产品上编码的程序(例如操作系统)还可包括可由一个或多个处理器12执行以使得电子设备10能够提供各种功能的指令。
在某些实施例中，显示器18可为可允许用户观看在电子设备10上生成的图像的液晶显示器(LCD)。在一些实施例中，显示器18可包括可允许用户与电子设备10的用户界面进行交互的触摸屏。此外，应当理解，在一些实施例中，显示器18可包括一个或多个有机发光二极管(OLED)显示器，或者LCD面板和OLED面板的一些组合。
电子设备10的输入结构22可使得用户能够与电子设备10进行交互(例如，按下按钮以增大或减小音量水平)。正如网络接口26那样，I/O接口24可使得电子设备10能够与各种其他电子设备进行交互。网络接口26可例如包括用于以下网络的接口：个人局域网(PAN)诸如蓝牙网络、局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)诸如802.11x Wi-Fi网络、和/或广域网(WAN)诸如第三代(3G)蜂窝网络、第四代(4G)蜂窝网络或长期演进(LTE)蜂窝网络。网络接口26还可例如包括用于以下各项的接口：宽带固定无线接入网络(WiMAX)、移动宽带无线网络(移动WiMAX)、异步数字用户线路(例如，ADSL、VDSL)、数字视频地面广播(DVB-T)及其扩展DVB手持设备(DVB-H)、超宽带(UWB)、交流(AC)电力线等。
在某些实施例中，为了允许电子设备10通过前述无线网络(例如，Wi-Fi、WiMAX、移动WiMAX、4G、LTE等)教学通信，电子设备10可包括收发器28。收发器28可包括可用于无线接收信号和无线发射信号(例如，数据信号)两者的任何电路。事实上，在一些实施例中，如将进一步理解的，收发器28可包括被组合为单个单元的发射器和接收器，或者在其他实施例中，收发器28可包括与接收器分开的发射器。例如，如上所述，收发器28可发射和接收OFDM信号(例如，OFDM数据符号)以支持在无线应用诸如像PAN网络(例如，蓝牙)、WLAN网络(例如，802.11x Wi-Fi)、WAN网络(例如，3G、4G或LTE蜂窝网络)、WiMAX网络、移动WiMAX网络、ADSL、和VDSL网络、DVB-T和DVB-H网络、UWB网络等中的数据通信。如进一步示出的，电子设备10可包括电源29。电源29可包括任何合适的电源，诸如可再充电的锂聚合物(Li-poly)电池和/或交流电(AC)电源转换器。
在某些实施例中，电子设备10可采用计算机、便携式电子设备、可穿戴电子设备、或其他类型的电子设备的形式。此类计算机可包括通常便携的计算机(例如膝上型电脑、笔记本电脑和平板电脑)以及通常在一个地点使用的计算机(例如常规的台式计算机、工作站和/或服务器)。在某些实施例中，计算机形式的电子设备10可以是购自Apple Inc.的型号、 Pro型号、MacBook 型号、型号、 mini型号或Mac 型号。以举例的方式，根据本公开的一个实施例在图2中示出了采用笔记本电脑30A形式的电子设备10。所示出的计算机30A可包括外壳或壳体32、显示器18、输入结构22、以及I/O接口24的端口。在一个实施例中，输入结构22(诸如键盘和/或触摸板)可用于与计算机30A进行交互，诸如启动、控制或操作GUI或在计算机30A上运行的应用程序。例如，键盘和/或触摸板可允许用户在显示器18上所显示的用户界面或应用程序界面上导航。
图3示出了手持式设备30B的前视图，该手持式设备代表电子设备10的一个实施例。手持式设备30B可代表例如便携式电话、媒体播放器、个人数据管理器、手持式游戏平台或此类设备的任何组合。举例来说，手持式设备30B可为电子设备10的平板电脑尺寸的实施例，其可为例如购自加利福尼亚州库珀蒂诺的Apple Inc.(Apple Inc.(Cupertino,California))的型号。
手持式设备30B可包括用于保护内部部件免受物理损坏并且屏蔽所述内部部件以避免电磁干扰的外罩36。外罩36可包围可显示指示器图标39的显示器18。指示器图标38除了别的之外可指示手机信号强度、蓝牙连接和/或电池寿命等。I/O接口24可通过壳体36打开并且可包括例如用于硬质有线连接的I/O端口以用于使用标准连接器和协议诸如由Apple Inc.提供的雷电连接器、通用串行总线(USB)，或其他类似的连接器和协议进行充电和/或内容操控。
结合显示器18的用户输入结构42可允许用户控制手持式设备30B。例如，输入结构40可激活或去激活手持式设备30B，输入结构42可将用户界面导航到主屏幕以及用户可配置的应用屏幕，和/或激活手持式设备30B的语音识别特征，该输入结构42可提供音量控制或者可在震动模式与响铃模式之间来回切换。输入结构42还可包括获得用于各种语音相关特征的用户语音的麦克风，以及可启用音频回放和/或某些电话功能的扬声器。输入结构42还可包括可提供与外部扬声器和/或耳机的连接的耳机输入端。
返回到图4，计算机30C可代表图1的电子设备10的另一个实施例。计算机30C可为任何计算机，诸如台式计算机、服务器、或笔记本电脑，但是还可包括独立媒体播放器或视频游戏机。举例来说，计算机30C可为Apple Inc.的或其他类似设备。应当注意，计算机30C还可代表另一制造商的个人计算机(PC)。类似的壳体36可被提供以保护和包围计算机30C的内部部件，诸如双层显示器18。在某些实施例中，计算机30C的用户可使用各种外围输入设备诸如可经由有线I/O接口和/或无线I/O接口24连接到计算机30C的键盘22或鼠标38来与计算机30C进行交互。
类似地，图5示出了代表图1的电子设备10的另一个实施例的可被配置为使用本文所述的技术进行操作的可穿戴电子设备30D。举例来说，可包括腕带43的可穿戴电子设备30D可为Apple Inc.的Apple 然而，在其他实施例中，可穿戴电子设备30D可包括任何可穿戴电子设备诸如例如可穿戴运动监测设备(例如，计步器、加速度计、心律监测器)，或者其他制造商的其他设备。可穿戴电子设备30D的显示器18可包括触摸屏(例如，LCD、OLED显示器、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器等)，该触摸屏可允许用户与可穿戴电子设备30D的用户接口进行交互。
在某些实施例中，如上所述，电子设备10的每个实施例(例如，笔记本电脑30A、手持式设备30B、计算机30C和可穿戴电子设备30D)可包括收发器28，该收发器可包括同相/正交(I/Q)收发器(例如，WLAN I/Q收发器)。事实上，如将进一步理解，I/Q收发器可包括发射器路径和接收器路径，并且可用于减小或大体上消除可能在收发器的RF发射信号中以另外方式变得明显的IQMM和/或LO泄露分量。
借助前文，图6描述了收发器28的示意图。如图所示，收发器28可包括耦接作为单个单元的一部分的发射器44(例如，发射器路径)和接收器46(例如，接收器路径)。如图所示，发射器44可接收可经由I/Q和LO校正模块48(例如，数字基带)被初始调制的信号45。在某些实施例中，发射器44可接收笛卡尔坐标表示的信号45，该笛卡尔坐标表示的信号可包括例如根据正交I/Q矢量进行编码的数据符号。因此，当I/Q信号被转换为电磁波(例如，射频(RF)信号、微波信号、毫米波信号)时，由于I/Q可为频带受限的，所以转换通常为线性的。I/Q信号45随后可分别传送到可被提供为用于传送I/Q信号45的高频分量以及用于滤除低频分量的高通滤波器(HPF)50和52(例如，如由频谱截图53所示的)。如进一步所示的，I/Q信号45随后可分别传送到可用于将I/Q信号45的同相(I)分量和正交(Q)分量混合(例如，倍频或上变频)的混频器54和56。
在某些实施例，如在图6中进一步所示的，可提供发射器锁相环(PLL-TX)或振荡器58以从相位振荡信号产生90°角，该发射器锁相环或振荡器将正交同相(I)分量和正交(Q)分量混合以生成载频信号和/或射频(RF)信号。同相(I)分量和正交(Q)分量信号随后可经由求和器62重新组合(例如，如频谱截图59所示被求和)，并且随后传送到功率放大器(PA)64以放大求和后的信号，并且生成待提供给天线66(例如，偶极天线、贴片天线等)以用于发射的电磁信号(例如，RF信号、微波信号、毫米波信号)。在一些实施例中，天线66可作为收发器28架构被包括在同一集成芯片上。然而，在其他实施例中，天线66可被制造为可耦接到收发器28的其他电路部件(例如，放大器64)的独立芯片和/或电路的一部分。
在某些实施例中，如前所述，发射器44可与接收器46耦接在一起。因此，如图所示，收发器28还可包括可用于将待发射的信号路由到天线66以及将经由天线66接收的信号路由到接收器46(例如，接收器路径)的发射器/接收器(T/R)开关67或其他循环器设备。然而，如将进一步理解的，除了仅仅将所接收的电磁信号(例如，RF信号、微波信号、毫米波信号)下变频并进行处理来从所接收的信号恢复信息之外，接收器46(例如，收发器28的接收器路径)可包括某些处理部件，该处理部件可用于提供反馈路径以减小或大体上消除可能在待发射的RF发射信号(例如，放大器64的输出处的2.4-5.8千兆赫(GHz)信号)上变得明显以及甚至可能使得RF发射信号的信息(数据位)失真的I/Q失配(IQMM)和/或LO泄露。
例如，在某些实施例中，接收器46可通过利用不同的频率接收RF信号(例如，放大器64的输出端处的连续时间或模拟RF信号)作为反馈信号(例如，包括IQMM和/或LO泄露分量)，从而不会干扰以另外方式经由天线66正常接收的数据信号。例如，如图6所示，接收器46可接收反馈信号(例如，如由频谱截图69所示的)。反馈信号随后可被传送到混频器68(例如，下变频)以将反馈信号与由接收器锁相环(PLL-RX)或振荡器70提供的IF信号(例如，10-20兆赫(MHz)信号)混合(例如，倍频)。
在某些实施例中，所接收的反馈信号(例如，包括IQMM和/或LO泄露的监测信号)随后可被传送通过高通滤波器(HPF)72到达离散傅立叶变换(DFT)计算模块74。尽管被标记为DFT计算模块74，但是应当理解，DFT计算模块74可包括可用于执行一个或多个快速傅立叶变换(FFT)和/或快速傅立叶反变换(IFFT)来计算一个或多个离散傅立叶变换(DFT)和/或离散傅立叶反变换(IDFT)从而获得(例如，采样)反馈信号的系数(例如，傅立叶系数)的能量的任何软件系统、硬件系统、或软件和硬件的一些组合(例如，一个或多个数字信号处理器(DSP))。反馈信号的系数的能量可包括对可被包括在反馈信号中的IQMM和/或LO泄露分量以及引申地对可被包括在RF发射信号(例如，在放大器64的输出端处)中的IQMM和/或LO泄露分量的指示。具体地，在某些实施例中，IF反馈信号的DFT的系数(例如，傅立叶系数)的能量可代表可被包括在RF发射信号中的IQMM和/或LO泄露分量的图像能量。
在某些实施例中，如在图6中进一步所示的，IF反馈信号随后可被传送到混频器76，该混频器可用于将IF反馈信号与由数字控制振荡器(NCO)78生成的零中频(ZIF)信号(例如，离散时间频率信号)混合(例如，第二次下变频)。NCO 78可包括可用于生成代表例如频谱截图79所示的载频信号的离散时域和/或频域(例如，数字域)的任何振荡器设备。ZIF反馈信号随后可被传送到模数转换器(ADC)80，该模数转换器可用于将包括IQMM和/或LO泄露分量(例如，如频谱截图81所示的)的能量82(例如，频谱能量、频谱再生和/或频谱屏蔽)的数字ZIF反馈信号转换为将由控制处理器83在时域中控制和/或调节的模拟信号。在一些实施例中，能量82可包括可能出现在如频谱截图81所示的载波和/或RF频率信号的基频分量和/或谐波分量处或附近的寄生能量(例如，频谱再生和/或频谱屏蔽)。因此，控制处理器83可基于在ZIF反馈信号中检测到的IQMM和/或LO泄露分量的能量82(例如，频谱能量)来生成一个或多个校正因子(例如，DFT系数)以补偿IQMM和/或LO泄露分量。
因此，在校正模块48接收到I/Q信号时，一个或多个校正因子可应用于相应的同相I分量和正交Q分量信号，并且因此可减小或大体上防止可能出现的IQMM和/或LO泄露分量在待发射的RF发射信号(例如，在放大器64的输出端处)中变得明显并且引申地可防止RF发射信号所承载的信息(例如，数据位)失真。事实上，通过不断地和迭代地测量可包括在ZIF频率下的RF发射信号中的IQMM和/或LO泄露分量的能量(例如，能量82)，本技术可利用收发器28的接收器46路径来减小或大体上消除IQMM和/或LO泄露分量。然而，尽管可沿接收器46路径利用一个或多个处理器来执行当前IQMM和/或LO泄露检测和校正技术，但是应当理解，因为当前IQMM和/或LO泄露检测和校正技术在不同频率(例如，ZIF频率)下执行，所以当前IQMM和/或LO泄露检测和校正技术可独立于接收器46所执行的传统外部信号接收处理以及独立于接收器46的任何性能能力或限制来执行。
现在转到图7，图7呈现了流程图，该流程图示出了用于例如通过使用可被包括在接收器28内的一个或多个处理器和/或图1中所示的一个或多个处理器12来减小或大体上消除I/Q收发器中的I/Q失配(IQMM)和/或LO泄露的过程84的实施例。过程84可包括被存储在非暂态机器可读介质(例如，存储器14)中并且例如由一个或多个处理器12和/或被包括在图10内并且在图1中所示的收发器28执行的代码或指令。过程84可开始于收发器28接收(模块86)对数据信号的笛卡尔表示。例如，收发器28可接收可包括例如根据正交I/Q矢量进行编码的数据符号的笛卡尔坐标表示的信号45。
过程84可继续由收发器28基于I/Q数据信号来生成(模块88)射频(RF)信号。例如，如上文参考图6所述，收发器28可将正交同相(I)分量和正交(Q)分量以与相位振荡信号成约90°角进行混合(例如，倍频)从而生成载频，并且最终生成RF发射信号(例如，2.4GHz-5.8GHz信号)。过程84随后可继续由收发器28将射频(RF)信号下变频(模块90)为中频(IF)信号。例如，如上所述，接收器46(例如，收发器28的接收器路径)可接收RF信号(例如，在放大器64的输出端处的模拟RF信号)并且将反馈信号下变频为由PLL-RX振荡器70生成的IF信号(例如，10MHz-20MHz信号)。
过程84随后可继续由收发器28将中频(IF)信号的IQMM和/或LO泄露分量下变频(模块92)为零中频(ZIF)信号。例如，如上文参考图6再次所述，沿收发器28的接收器46路径所接收的IF反馈信号可被第二次下变频为NCO 78所生成的ZIF信号(例如，离散时间信号)从而例如获得可被呈现的IQMM和/或LO泄露分量能量的图像。过程84随后可继续由收发器28测量(模块94)零中频(ZIF)信号和/或IF信号的能量分量。具体地，如前所述，收发器28的一个或多个处理器可用于采样和导出ZIF和/或IF反馈信号的系数(例如，傅立叶系数)的能量作为对可被包括在ZIF和/或IF反馈信号中的IQMM和/或LO泄露分量以及甚至对可被包括在RF发射信号(例如，在放大器64的输出端处)中的IQMM和/或LO泄露分量的指示。
过程84随后可结束于收发器28生成(模块96)一个或多个校正因子来减小或大体上消除IQMM和/或LO泄露。例如，收发器28可基于在ZIF反馈信号和/或IF反馈信号中检测到的IQMM和/或LO泄露分量的能量82(例如，频谱能量)来生成一个或多个校正因子(例如，DFT系数)以补偿IQMM和/或LO泄露分量。以此方式，通过不断地和迭代地测量ZIF频率下的IQMM和/或LO泄露分量的能量(例如，能量82)，当前技术可减小或大体上消除可能在RF发射信号(例如，在放大器64的输出处)中以另外方式变得明显的IQMM和/或LO泄露分量。
上文已通过举例描述了具体实施例，但应当理解，可允许对这些实施例作出各种修改形式和替代形式。还应当理解，权利要求书不是旨在受限于本公开的特定形式，而是旨在涵盖落在本公开的实质和范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。
Claims (21)
1.一种电子设备，包括：
收发器，所述收发器被配置为：
接收同相/正交I/Q信号；
基于所述I/Q信号来生成电磁信号；
接收基于所述电磁信号的反馈信号；
借助所述反馈信号来在频域中测量I/Q失配IQMM分量或本地振荡器LO泄露分量的频谱能量；以及
至少部分地基于所述频谱能量来生成一个或多个校正因子，其中生成所述一个或多个校正因子包括减小或消除所述电磁信号的所述IQMM分量或所述LO泄露分量。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述收发器包括被配置为接收所述I/Q信号以及生成所述电磁信号的发射器。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述收发器包括被配置为接收基于所述电磁信号的所述反馈信号的接收器。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述收发器被配置为在测量所述频谱能量之前将所述反馈信号下变频为中频IF信号。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述收发器被配置为在测量失真的频谱能量之前将所述IF信号下变频为零中频ZIF信号。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述收发器被配置为向所述I/Q信号应用所述一个或多个校正因子以减小或消除所述电磁信号的所述IQMM分量或所述LO泄露分量。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述收发器被配置为：
执行所述反馈信号的离散傅立叶变换DFT；以及
通过测量所述反馈信号的所述DFT的频谱能量来测量所述频谱能量。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述收发器被配置为测量所述DFT的频谱能量作为对所述反馈信号内的IQMM分量或所述本地振荡器LO泄露分量的指示。
9.一种其上存储有计算机可执行代码的非暂态计算机可读介质，所述代码包括用于以下操作的指令：
接收同相/正交I/Q数据信号；
使得一个或多个处理设备基于所述I/Q数据信号来生成射频RF发射信号；
接收所述RF发射信号的采样信号；
通过使所述一个或多个处理设备计算所述采样信号的离散傅立叶变换DFT来导出I/Q失配分量的能量分量；以及
使得所述一个或多个处理设备至少部分地基于所述I/Q失配分量的所述能量来生成用于减小或消除所述I/Q失配分量的一个或多个校正信号。
10.根据权利要求9所述的非暂态计算机可读介质，其中所述代码包括用于以下操作的指令：通过使得所述一个或多个处理设备测量所述采样信号的所述DFT的能量来导出所述I/Q失配分量的所述能量分量。
11.根据权利要求9所述的非暂态计算机可读介质，其中所述代码包括用于以下操作的指令：使得所述一个或多个处理设备基于所述一个或多个校正信号来调整所述I/Q数据信号。
12.一种用于减小信号失真的方法，包括：
经由电子设备的收发器来接收数据信号的笛卡尔表示；
基于所述数据信号来生成射频RF信号；
接收基于所述RF信号的监测信号；
将所述监测信号下变频为中频IF信号，其中将所述监测信号下变频为IF信号包括将所述监测信号下变频为零中频ZIF信号；
测量所述IF信号的能量，其中所述能量包括对在所述RF信号上呈现的同相/正交I/Q失配分量或本地振荡器LO泄露分量的指示；以及
至少部分地基于所述能量来生成一个或多个校正因子，其中生成所述一个或多个校正因子以从所述RF信号去除所述I/Q失配分量或所述LO泄露分量。
13.根据权利要求12所述的方法，其中接收所述数据信号的笛卡尔表示包括接收包含同相1分量和正交Q分量的数据信号。
14.根据权利要求12所述的方法，其中测量所述IF信号的能量包括测量基于所述IF信号的傅立叶变换导出的多个傅立叶系数中的每个傅立叶系数的频谱能量。
15.根据权利要求12所述的方法，包括：
基于所述一个或多个校正因子来校正所述RF信号；以及
发射所述RF信号。
16.一种电子设备，包括：
网络接口，所述网络接口被配置为允许所述电子设备通过无线网络的一个或多个信道进行通信；
发射器，所述发射器被配置为通过所述一个或多个信道来发射同相/正交I/Q信号；和
接收器，所述接收器耦接到所述发射器并且被配置为通过所述一个或多个信道来接收I/Q信号，其中所述接收器包括：
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器可通信地耦接到所述发射器和所述接收器并且被配置为：
接收基于要由所述发射器发射的I/Q信号的反馈信号，其中所述反馈信号包括I/Q失真、振荡器失真或它们的组合；
在频域中检测所述反馈信号的频谱能量作为对存在所述I/Q失真、所述振荡器失真或它们的组合的指示；以及
至少部分地基于存在时的所述频谱能量来生成多个误差校正因子，其中所述多个误差校正因子被配置为减小或消除所述I/Q失真、所述振荡器失真或它们的组合。
17.根据权利要求16所述的电子设备，其中所述网络接口包括个人区域网(PAN)接口、无线局域网(WLAN)接口、广域网(WAN)接口、宽带固定无线接入网(WiMAX)接口、移动宽带无线网络(移动WiMAX)接口、异步数字用户线路(ADSL)接口、数字视频地面广播(DVB-T)接口、超宽带(UWB)接口或它们的任意组合。
18.根据权利要求16所述的电子设备，其中所述一个或多个处理器被配置为在检测到所述反馈信号的频谱能量之前将所述反馈信号下变频为零中频ZIF信号。
19.根据权利要求18所述的电子设备，其中所述接收器包括被配置为生成所述频域中的所述ZIF信号的数字控制振荡器NCO。
20.根据权利要求16所述的电子设备，其中所述一个或多个处理器被配置为通过分析所述反馈信号的傅立叶变换的频谱能量来检测所述频谱能量。
21.根据权利要求16所述的电子设备，其中所述一个或多个处理器被配置为向所述发射器提供所述多个误差校正因子以校正要由所述发射器发射的I/Q信号。
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|---|---|---|---|---|
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| US9577771B1 (en) * | 2016-07-25 | 2017-02-21 | Apple Inc. | Radio frequency time skew calibration systems and methods |
| US10412698B2 (en) * | 2017-02-22 | 2019-09-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | System and method for IQ mismatch calibration and compensation |
| US11012104B2 (en) * | 2017-03-03 | 2021-05-18 | Analog Devices, Inc. | Apparatus and methods for calibrating radio frequency transmitters to compensate for common mode local oscillator leakage |
| DE112018004882T5 (de) * | 2017-08-31 | 2020-06-10 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Herzschlagmessvorrichtung |
| CN109921864B (zh) * | 2017-12-13 | 2022-10-11 | 瑞昱半导体股份有限公司 | 信号发送装置、检测电路与其信号检测方法 |
| US11165462B2 (en) * | 2018-11-07 | 2021-11-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Motion assisted leakage removal for radar applications |
| CN109379146B (zh) * | 2018-12-27 | 2021-01-29 | 中国电子科技集团公司第七研究所 | 一种正交调制器的电路参数校正方法 |
| CN111355501B (zh) * | 2020-03-11 | 2021-12-10 | 成都振芯科技股份有限公司 | 一种tdd系统宽带发射器正交误差校正系统及方法 |
| US11695614B2 (en) * | 2020-05-15 | 2023-07-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Systems, methods and devices for joint calibration of transmit and receive IQ mismatch |
| US11240089B2 (en) * | 2020-05-15 | 2022-02-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods and apparatus for transmit IQ mismatch calibration |
| US11223509B2 (en) | 2020-05-15 | 2022-01-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Transmitter complex- and real-valued in-phase and quadrature mismatch pre-compensators |
| US11791973B2 (en) | 2020-09-24 | 2023-10-17 | Apple Inc. | Full-duplex electrical balanced duplexer |
| US11368277B1 (en) | 2021-04-21 | 2022-06-21 | Apple Inc. | Accurate sign change for radio frequency transmitters |
| TWI783459B (zh) * | 2021-04-23 | 2022-11-11 | 瑞昱半導體股份有限公司 | 發送器電路、補償值校正裝置與同相與正交不平衡補償值校正方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103095317A (zh) * | 2011-10-28 | 2013-05-08 | 美国博通公司 | 带有校准的预矫正的 rf 收发器及其使用方法 |
| CN103095219A (zh) * | 2011-10-28 | 2013-05-08 | 美国博通公司 | 带有偏移消除的下变频器及其使用方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5444865A (en) * | 1991-04-01 | 1995-08-22 | Motorola, Inc. | Generating transmit injection from receiver first and second injections |
| US5323391A (en) * | 1992-10-26 | 1994-06-21 | Motorola, Inc. | Multi-channel digital transmitter and receiver |
| US6917815B2 (en) | 2001-03-14 | 2005-07-12 | California Institute Of Technology | Concurrent dual-band receiver architecture |
| SE519614C2 (sv) | 2001-07-18 | 2003-03-18 | Spirea Ab | Flerstandardssändtagare med trebandsarkitektur för WLAN |
| SE0102885D0 (en) * | 2001-08-28 | 2001-08-28 | Ericsson Telefon Ab L M | Calibration of an adaptive signal conditioning systern |
| US7187916B2 (en) * | 2003-02-07 | 2007-03-06 | Broadcom Corporation | Method and system for measuring receiver mixer IQ mismatch |
| KR100495431B1 (ko) * | 2003-07-18 | 2005-06-14 | 삼성전자주식회사 | 업 컨버터의 교정장치 및 방법 |
| US7463864B2 (en) | 2004-04-09 | 2008-12-09 | Broadcom Corporation | Modified dual band direct conversion architecture that allows extensive digital calibration |
| JP4376689B2 (ja) * | 2004-04-21 | 2009-12-02 | 富士通株式会社 | 直交変調システム |
| US20080079547A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Sensormatic Electronics Corporation | Radio frequency identification reader having a signal canceller and method thereof |
| US20100119012A1 (en) | 2008-11-11 | 2010-05-13 | Debajyoti Pal | Programmable wide band digital receiver/transmitter |
| JP5229094B2 (ja) * | 2009-04-28 | 2013-07-03 | 株式会社リコー | 無線送受信装置 |
| JP2011055271A (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Fujitsu Ltd | 無線通信装置 |
| US8611471B2 (en) * | 2011-03-31 | 2013-12-17 | Saankhya Labs Pvt. Ltd. | Method and system for reliable CFO and STO estimation in the presence of tuner induced impairment |
-
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103095317A (zh) * | 2011-10-28 | 2013-05-08 | 美国博通公司 | 带有校准的预矫正的 rf 收发器及其使用方法 |
| CN103095219A (zh) * | 2011-10-28 | 2013-05-08 | 美国博通公司 | 带有偏移消除的下变频器及其使用方法 |
Also Published As
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