CN108512802B - 用于同相和正交相位失配补偿的电路、方法和接收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于同相和正交相位失配补偿的电路、方法和接收装置。所述电路包括：转换电路，用于将数据信号从时域转换为频域上的多个频点信号；以及校准电路，耦接转换电路，用于根据频域上的多个频点信号计算获得至少一个频域校准参数，以及根据至少一个频域校准参数更新同相和正交相位失配补偿器的至少一个系数参数，以使同相和正交相位失配补偿器基于更新的至少一个系数参数补偿同相和正交相位失配。通过本发明，可以在接收装置操作于数据接收模式下接收数据/信号时，能够有效地补偿或校准执行IQ失配，不会中断数据符号传输或接收，显著改善了通信系统的性能。

Description

用于同相和正交相位失配补偿的电路、方法和接收装置
技术领域
本发明涉及一种即时(on-the-fly)校准机制，更具体地说，涉及当接收装置工作在数据接收模式时，执行即时同相和正交相位(in-phase and quadrature-phase，IQ)失配补偿(或镜像抑制比(image rejection ratio，IRR)补偿)的电路、方法和接收装置。
背景技术
一般而言，高阶正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulatio，QAM)通信系统可指定较高的信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)要求。也就是说，需要更高的镜像抑制比(image rejection ratio，IRR)。然而，由于制造工艺、温度变化或其它条件/因素而导致的电路损伤引起的增益失配或相位失配等同相和正交相位(in-phase and quadrature-phase，IQ)不匹配，将不可避免地导致IRR劣化。
常规的解决方案是使用相同的测试音调信号来测试模拟接收电路，然后应用数字IRR补偿。不幸的是，这种常规的解决方案仅仅补偿了固定的IQ失配，并且不能补偿由温度变化/漂移引起的IQ失配。
此外，其他常规解决方案，通过将采样速率加倍或者将IQ混频器的相位调整为相同的相位来改变模拟接收电路的电路结构，以尽可能地补偿IQ失配。然而，这些解决方案消耗更多的功率，并且由于当模拟接收电路接收符号信号时，需要重新配置本地振荡器和/或需要IQ混频器的相位差为90度，因而在执行IQ失配补偿时，模拟接收电路不能接收符号信号。
发明内容
本发明的目的之一是提供当接收装置操作在数据接收模式下时用于执行即时IQ失配补偿(或IRR补偿)的电路、方法和接收装置，以解决上述问题。
根据本发明的实施例，本发明公开了一种用于同相和正交相位失配补偿的电路，所述电路包含于接收装置内，当所述接收装置操作于数据接收模式下时，所述电路执行所述同相和正交相位失配补偿，所述电路耦接射频接收器，所述射频接收器用于在数据接收模式下接收射频信号以产生数据信号，且所述电路包括：转换电路，用于将所述数据信号从时域转换为频域上的多个频点信号；校准电路，耦接所述转换电路，用于根据频域上的所述多个频点信号计算获得至少一个频域校准参数，以及根据获得的所述至少一个频域校准参数更新同相和正交相位失配补偿器的至少一个系数参数，以使所述同相和正交相位失配补偿器基于更新的至少一个系数参数补偿同相和正交相位失配。
根据实施例，本发明公开了一种用于同相和正交相位失配补偿的方法，所述方法用于包括在接收装置内的电路，当所述接收装置操作在数据接收模式下时执行所述同相和正交相位失配补偿，所述电路耦接射频接收器，所述射频接收器用于在所述数据接收模式下接收射频信号以生成数据信号，所述方法包括：将所述数据信号从时域转换成频域上的多个频点信号；根据频域上的所述多个频点信号计算获取至少一个频域校准参数；根据获取的所述至少一个频域校准参数更新所述同相和正交相位失配补偿的至少一个系数参数，以基于更新的至少一个系数参数补偿同相和正交相位失配。
根据实施例，本发明公开了一种接收装置，包括：射频接收器，用于在数据接收模式下接收射频信号以生成数据信号；电路，耦接所述射频接收器，用于当所述接收装置操作在所述数据接收模式下时执行同相和正交相位失配补偿，并且所述电路包括：转换电路，用于将所述数据信号从时域转换为频域中的多个频点信号；校准电路，耦接所述转换电路，用于根据频域上的所述多个频点信号计算获取至少一个频域校准参数，以及根据获取的所述至少一个频域校准参数更新同相和正交相位失配补偿器的至少一个系数参数，以使所述同相和正交相位失配补偿器基于更新的至少一个系数参数补偿同相和正交相位失配。
本发明提供的用于同相和正交相位失配补偿的电路、方法和接收装置，可以当接收装置操作在数据接收模式下接收数据/信号时，能够有效地补偿或校准执行IQ失配，不会中断数据符号传输或接收，显著改善了通信系统的性能。
本发明的这些和其它目的在阅读以下各个附图和附图中所示的优选实施例的详细描述后，对于本领域普通技术人员来说无疑将变得显而易见。
附图说明
图1是本发明的接收装置在数据接收模式下操作时能够执行即时IQ(同相和正交相位)失配/不平衡的补偿/校准的方法的流程图；
图2是根据图1的第一实施例的接收装置的示例的框图；
图3是根据图1的第二实施例的接收装置的示例的框图；
图4是根据图1的第三实施例的接收装置的示例的框图；
图5是根据图1的第四实施例的接收装置的示例的框图。
具体实施方式
图1是根据本发明的实施例的当接收装置操作在数据接收模式下时能够执行即时同相和正交相位(in-phase and quadrature-phase，IQ)失配/不平衡补偿/校准的方法的流程图。即时IQ失配补偿/校准是指当接收装置操作在数据接收模式下以接收数据/信号时，该方法能够对接收装置执行IQ失配估计和补偿。也就是说，该方法被设置为基于所接收的随机数据信号而不是已知的测试信号来执行IQ失配估计，因为已知的测试信号在被应用于接收装置时将会中断数据接收。在本实施例中接收装置是OFDM接收装置，其可以在宽带通信系统中解调和解码接收的正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，QAM)或相移键控(phase shifting keying，PSK)信号以基于多个载波频率获得数字数据。然而，这并非是对本发明的限制。这种OFDM接收装置的即时IQ失配补偿/校准被设置为参考数字数据信号的之前接收的数据符号信息来补偿或者校准该数字数据信号的即将接收或当前接收的数据符号的IQ失配。该方法不需要参考导频信号或前缀信号。在实践中，上述接收装置包括模拟接收电路(例如具有直接降频转换机制的射频接收器)以及诸如耦接该射频接收器的数字电路的电路。实施例中的数字电路可以是基带数字信号处理(digital signalprocessing，DSP)电路。该方法被用于数字电路中以“即时”校准/补偿射频接收器在数据接收模式下接收射频信号时产生的数据信号(例如，基带数据信号)的IQ失配。因此，射频接收器可以采用常规类型的射频接收器来实现，当该方法应用在数字电路时，不需要修改模拟接收电路的电路结构。在基本上实现相同结果的情况下，图1中所示的流程图的步骤不需要按照图中所示的准确的顺序进行也不需要连续进行，也就是说，可以在中间增加其他步骤。步骤详述如下：
步骤105：开始；
步骤110：将基带数据信号从时域转换为频域中的多个频点(frequency bin)信号；
步骤115：根据频域上的多个频点信号进行计算以获取至少一个频域校准参数；
步骤120：根据获取的至少一个频域校准参数更新IQ失配补偿的至少一个系数参数；
步骤125：基于更新的至少一个系数参数，使用IQ失配补偿来即时补偿基带数据信号的IQ失配；
步骤130：结束。
图2是根据图1的第一实施例的接收装置200的示例框图。接收装置200包括射频(radio frequency，RF)接收电路205和数字电路210。射频接收电路205，可以(但不限于)是具有直接降频转换机制的射频接收器，其用于接收射频信号SRF(即，调制信号)以生成基带数据信号SBB。数字电路210耦接射频接收电路205，且包括时域的IQ失配补偿器2101、数字滤波器链2102、诸如快速傅里叶转换(Fast Fourier Transform，FFT)电路的转换电路2103以及校准电路2104(即，即时IQ校准电路)。IQ失配补偿器2101用于在时域中执行IQ失配补偿，以根据IQ失配补偿器2101的至少一个系数参数来处理/校准/补偿基带数据信号SBB。至少一个系数参数可以被预先生成并且存储。如果温度条件或其他条件/因素没有发生改变，IQ失配补偿器2101可以基于先前生成的系数参数有效地补偿/抑制在基带数据信号SBB中出现的镜像信号(image signal)，其中镜像信号可指示射频接收电路205的IQ失配。如果温度条件或其他条件/因素改变，则在IQ失配补偿器2101的输出端处会生成镜像残差信号(image residual signal)。在这种情况下，上述的即时IQ校准被激活或触发，用来调整或更新IQ失配补偿器2101的系数参数，以使得IQ失配补偿器2101使用调整/更新后的系数参数有效地补偿/抑制镜像信号。
数字滤波器链2102耦接IQ失配补偿器2101的输出端，并且具有特定的滤波器响应函数，该滤波器响应函数用于对被补偿器2101补偿的基带数据信号SBB执行数字滤波操作。此外，在其他实施例中，数字滤波器链2102可以包括多个不同的滤波器响应函数，例如分别用于同相路径和正交相位路径的两个不同的滤波器响应函数。校准电路2104还可以参考数字滤波器链2102的信息来计算和更新IQ失配补偿器2101的系数参数。应该注意，数字滤波器链2102是可选的电路元件；如果数字电路210不包括数字滤波器链2102，则校准电路2104将不参考数字滤波器链2102的信息。
转换电路2103(即，FFT电路)耦接数字滤波器链2102的输出端，并且用于将基带数据信号SBB从时域转换成频域上的多个频点信号(即，子载波信号或单音信号(tonesignal))。转换电路2103可以产生2*K个频点信号，其中K是正整数。例如，转换电路2103可以产生2048个频点信号，其中包括1024个正频点信号和1024个对应的负频点信号，这个例子并不用于限制本发明范围。
校准电路2104耦接转换电路2103的输出端，用于根据频域上的2*K个频点信号进行计算，以获得至少一个频域校准参数，并根据获取的至少一个频域校准参数，更新IQ失配补偿器2101的至少一个系数参数，以使得IQ失配补偿器2101基于更新的至少一个系数参数即时补偿IQ失配。
为了更清楚地描述校准电路2104的操作，在图2中示出了校准电路2104的不同功能模块。校准电路2104被设置为执行分组模块2104A以将2*K个频点信号分成为多个频点组，例如L个组，其中L是小于或等于K的正整数。在本实施例中，可以将正频点信号(例如FK)和与之相应的负频点信号(例如F-K)视为一对频点信号。也就是说，正频点信号FK-1和对应的负频点信号F-(K-1)是另一对频点信号。校准电路2104可用于将一对频点信号或多对相邻的频点信号分成为一个组。例如，校准电路2104可以将一对频点信号(FK和F-K)分为一个频点组。或者，在本实施例中，校准电路2104将两对频点信号(FK、F-K、FK-1、F-(K-1))分成一个频点组；类似地，如图2中所示，校准电路2104将两对频点信号(F1、F-1、F2、F-2)分类到另一个频点组中。也就是说，每个频点组可以包括至少一对频点信号或多对频点信号。相邻的频点信号对是指相邻频点(正相邻频点和负相邻频点)或者具有相似/相同的频率相关特性的频点(例如FK、F-K、F1、F-1可被分类为一个频点组，如果它们的频率相关特性相同或相似)。然后，校准电路2104被设置为执行多个统计模块2104B(例如，L个模块)以分别对多个频点组(即，L个组)执行线性转换以生成多组同相和正交相位信号。
例如，对于OFDM通信系统，第M个符号可以包括K个正子载波和K个负子载波的数据。如果R指示第K个正子载波和第K个负子载波的数据，并且在该实施例中的频点组被设计为具有一对正子载波和负子载波，则校准电路2104被设置为对数据RK和数据R-K执行线性转换以产生数据RI和数据RQ，其中RK表示第K个正子载波的数据，R-K表示第K个负子载波的数据，RI表示第K个正负子载波和负子载波的同相数据，以及RQ表示第K个正负子载波和负子载波的正交相位的数据。也就是说，在本实施例中，RI和RQ的数据是一组同相和正交相位信号。
接着，校准电路2104执行统计模块2104B，以分别对不同组的同相及正交相位信号执行相关处理(correlation)，以分别计算或推导出统计数据。例如，对于数据RI和RQ(对应于第K个正负子载波的一组同相和正交相位信号)，校准电路2104可以计算数据RI的绝对平方值、数据RQ的绝对平方值和/或数据RI与数据RQ共轭的乘积。校准电路2104可以计算或推导出多组同相和正交相位信号中每一组的二阶相关性(second-order correlation)，以产生/获得在一个时隙上第M个符号的多个二阶相关结果。
校准电路2104可以生成/获得在多个时隙上不同符号的多个二阶相关结果。基于多个时隙上的统计数据(相关结果)，校准电路2104被设置为执行计算模块2104C以得出至少一个时间平均(样本平均)频域相关结果，并且这样的时间平均频域相关结果被用作频域校准参数。校准电路2104被设置为将频域校准参数转换为时域校准参数，并基于时域校准参数更新IQ失配补偿器2101的系数参数。通过这样做，数字电路210可以即时校准或补偿基带数据信号SBB的IQ失配残差。
应该注意的是，在其他实施例中，校准电路2104可以计算或得出多组同相和正交相位信号中每一组的更高阶的相关结果以生成统计数据。例如，校准电路2104可以计算或推导出多组同相和正交相位信号中每一组的四阶相关结果。
另外，当基于时域校准参数更新IQ失配补偿器2101的系数参数时，校准电路2104进一步参考滤波器链2102的数字滤波器响应。
另外，由校准电路2104生成的时域校准参数与IQ失配残差相关联，并且校准电路2104被设置为从IQ失配补偿器2101获得系数参数，将系数参数加上时域校准参数，最后根据相加结果更新IQ失配补偿器2101的系数参数。
另外，接收装置200还可以包括温度传感器215，其可以用于检测或感测环境温度的变化以确定是否触发校准电路2104的操作。例如，温度传感器215可以从外部连接到校准电路2104，并且可以设置为周期性地感测环境温度。如果温度传感器215检测到大的温度变化/不同，则校准电路2104可以通过来自温度传感器215的控制/触发信号而被触发或激活，这样接收装置200可以使用校准电路2104来即时校准或补偿由于温度变化而引起的IQ失配。也就是说，响应于温度变化，接收装置200可以参考如上所述的基带数据信号的先前接收的数据符号来补偿或校准该基带数据信号的到来的(incoming)数据符号的IQ失配。接收装置200可以在不参考导频信号或前缀信号的情况下执行即时IQ补偿。应该注意的是，上述温度传感器215是可选电路元件；校准电路2104可以设置为周期性地执行即时IQ校准/补偿。
另外，校准电路2104执行分组模块2104A以将频点信号分类为频点组，从而计算不同频点组的统计数据(相关结果)来更新IQ失配补偿器2101的系数参数。该方法可以有效地校准、补偿或抑制由频率相关IQ失配(包括增益失配和相位失配)引起的IQ失配残差。而且，该方法可以有效地校准、补偿或抑制由频率无关的IQ失配(包括增益失配和相位失配)导致的IQ失配残差。
此外，在另一个实施例中，上述校准电路可以进一步包括预处理模块以减少计算复杂度。图3是根据图1的第二实施例的接收装置300的框图。接收装置300包括如上所述的RF接收电路205和数字电路310。数字电路310包括时域IQ失配补偿器2101、数字滤波器链2102、转换电路2103和校准电路3104。校准电路3104包括预处理模块2104D、分组模块2104A、统计模块2104B和计算模块2104C。预处理模块2104D被设置为接收转换电路2103的输出，以根据IQ失配补偿器2101的系数参数从转换电路2103的输出中去除与频率无关的补偿。也就是说，预处理模块2104D被设置为使用IQ失配补偿器2101的系数参数，在K个频点信号被分成L个不同的频点组之前，在频域上分别去除对转换电路2103的K个频点信号所做的失配补偿。
另外，预处理模块2104D被设置为参考数字滤波器信息(数字滤波器链2102的滤波器响应函数)来分别调整K个频点信号。预处理模块2104D用于降低后续模块2104A至2104C的计算复杂度。
另外，上述补偿器或模块可以通过硬件电路、软件模块/应用/程序和/或硬件电路与软件模块/应用/程序的任何组合来实现。
此外，在其他实施例中，上述数字电路可以包括数字频移(frequency shift)电路。图4是根据图1的第三实施例的接收装置400的框图。接收装置400包括如上所述的RF接收电路205和数字电路410。数字电路410包括时域的IQ失配补偿器2101、数字频移电路4101、数字滤波器链2102、转换电路2103和校准电路2104。数字频移电路4101耦接在IQ失配补偿器2101与数字滤波器链2102之间。数字频移电路4101用于对基带数据信号SBB执行数字频移操作，以根据较小的频移Δf来偏移基带数据信号SBB的频率。响应于数字频移电路4101的设计，RF接收电路205被设置为接收由载波频率f C调制的具有频移Δf的调制信号。这种设计可以改善即时IQ失配补偿的性能。
此外，在其他实施例中，可以在频域上执行补偿器的IQ失配补偿。图5是根据图1的第四实施例的接收装置500的框图。接收装置500包括如上所述的RF接收电路205和数字电路510。数字电路510包括数字滤波器链2102、转换电路2103、校准电路2104和频域IQ失配补偿器5101。频域IQ失配补偿器5101耦接转换电路(FFT电路)2103的输出端，并且被设置为基于校准电路2104决定或更新的系数参数，对FFT电路2103的频点信号执行IQ失配补偿。图5中所示的校准电路2104的操作和功能与图2中所示的校准电路2104相似，不同之处在于图5的校准电路2104被设置为在频域校准参数被估算或计算出时，使用频域校准参数来决定或者更新频域IQ失配补偿器5101的系数参数。
如上所述，即时IQ失配补偿/校准方法不需要中断数据符号传输或接收，并且可以显著改善通信系统的性能。此外，即时IQ失配补偿/校准方法通过将频点信号分类到不同的组中来计算频域上的校准参数，因此可以有效地补偿或校准包括增益失配和相位失配的频率相关IQ失配。而且，即时IQ失配补偿/校准方法可以有效地补偿或校准包括增益失配和相位失配的与频率无关的IQ失配。另外，与传统解决方案相比，即时IQ失配补偿/校准方法不需要将其他电路添加到模拟RF接收电路中。也就是说，这不会增加RF电路成本。另外，即时IQ失配补偿/校准方法可以提供对大量随机RF信号具有鲁棒性的理论上最优的解决方案，并且不会由于不确定的近似误差而降低性能。
本领域的技术人员将容易观察到，可以在保持本发明的教导的同时进行设备和方法的许多修改和变更。因此，上述公开内容应该被解释为仅由所附权利要求的范围来限定。

Claims (21)

1.一种用于同相和正交相位失配补偿的电路，所述电路包含于接收装置内，所述电路基于所接收的随机的数据信号而不是已知的测试信号来执行所述同相和正交相位失配补偿，所述电路耦接射频接收器，所述射频接收器接收射频信号以产生数据信号，且所述电路包括：
转换电路，用于将所述数据信号从时域转换为频域上的多个频点信号；以及
校准电路，耦接所述转换电路，用于根据频域上的所述多个频点信号计算获得至少一个频域校准参数，以及根据获得的当前数据信号的所述至少一个频域校准参数更新同相和正交相位失配补偿器的至少一个系数参数，以使所述同相和正交相位失配补偿器基于更新的至少一个系数参数来补偿即将到来的数据信号的同相和正交相位失配。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路进一步包括：
所述同相和正交相位失配补偿器，耦接在所述射频接收器与所述转换电路之间，用于在所述转换电路将所述数据信号从时域转换成频域上的所述多个频点信号之前，根据更新的所述至少一个系数参数对所述数据信号在时域上执行同相和正交相位失配补偿处理；
其中所述校准电路用于将获得的所述至少一个频域校准参数转换为至少一个时域校准参数，并且通过参考所述至少一个时域校准参数来更新所述同相和正交相位失配补偿器的所述至少一个系数参数。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述校准电路用于：
将所述多个频点信号分为多个频点组，每个频点组包括至少一对具有相应的正负频点的频点信号；
对所述多个频点组分别执行线性转换以生成多组同相和正交相位信号；
对所述多组同相和正交相位信号分别执行相关操作，以计算至少一个时间平均频域相关结果作为所述至少一个频域校准参数。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述校准电路用于将所述多个频点信号中具有相同或相似频率相关特性的频点信号对分到同一频点组中。
5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述校准电路用于：
通过在多个时隙处推导所述多组同相和正交相位信号的二阶相关性或者四阶相关性，对所述多组同相和正交相位信号执行所述相关操作，以生成至少一个时间平均相关结果。
6.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述校准电路用于在将所述多个频点信号分成所述多个频点组之前，获取所述同相和正交相位失配补偿器的所述至少一个系数参数，并且根据获取的所述同相和正交相位失配补偿器的所述至少一个系数参数从所述多个频点信号中去除与频率无关的补偿。
7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路进一步包括：
数字频移电路，耦接于所述射频接收器与所述转换电路之间，用于对所述数据信号进行数字频移操作，以根据频移来偏移所述数据信号的频率；
其中所述射频接收器用于根据具有所述频移的载波频率来接收由所述载波频率调制的信号。
8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路进一步包括：
数字滤波器链，耦接于所述射频接收器和所述转换电路之间，所述数字滤波器链具有特定的滤波器响应函数，用于对经补偿的数据信号执行数字滤波操作；
其中所述校准电路用以根据所述特定的滤波器响应函数以及频域上的所述多个频点信号计算所述至少一个频域校准参数。
9.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述校准电路由外部温度传感器检测到的温度变化触发。
10.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路进一步包括：
所述同相和正交相位失配补偿器，耦接至所述转换电路与所述校准电路，用于在所述转换电路将所述数据信号从时域转换成频域上的所述多个频点信号之后，基于由所述校准电路更新的所述至少一个系数参数补偿频域中的同相和正交相位失配。
11.一种用于同相和正交相位失配补偿的方法，所述方法在接收装置内执行，基于所述接收装置所接收的随机的数据信号而不是已知的测试信号来执行所述同相和正交相位失配补偿，所述方法包括：
将所述数据信号从时域转换成频域上的多个频点信号；
根据频域上的所述多个频点信号计算获取至少一个频域校准参数；以及
根据获取的当前数据信号的所述至少一个频域校准参数更新所述同相和正交相位失配补偿的至少一个系数参数，以基于更新的至少一个系数参数来补偿即将到来的数据信号的同相和正交相位失配。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在将所述数据信号从时域转换成频域上的所述多个频点信号之前，根据所述至少一个系数参数对所述数据信号在时域中执行所述同相和正交相位失配补偿；以及
根据获取的所述至少一个频域校准参数更新所述同相和正交相位失配补偿的至少一个系数参数的步骤包括：
将获取的所述至少一个频域校准参数转换为至少一个时域校准参数；以及
通过参考所述至少一个时域校准参数来更新所述同相和正交相位失配补偿的所述至少一个系数参数。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述计算获取至少一个频域校准参数的步骤包括：
将所述多个频点信号分为多个频点组，每个频点组包括至少一对具有相应的正负频点的频点信号；
对所述多个频点组分别执行线性转换以生成多组同相和正交相位信号；
对所述多组同相和正交相位信号分别执行相关操作，以计算至少一个时间平均频域相关结果作为所述至少一个频域校准参数。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述将所述多个频点信号分为多个频点组的步骤包括：
将所述多个频点信号中具有相同或相似频率相关特性的频点信号对分到同一频点组中。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述执行相关操作的步骤包括：
通过在多个时隙处推导所述多组同相和正交相位信号的二阶相关性或者四阶相关性来对所述多组同相和正交相位信号执行所述相关操作，以生成至少一个时间平均频域相关结果。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述计算获取至少一个频域校准参数的步骤包括：在将所述多个频点信号分成所述多个频点组之前，获取所述同相和正交相位失配补偿的所述至少一个系数参数；以及
根据获取的所述同相和正交相位失配补偿的所述至少一个系数参数从所述多个频点信号中去除与频率无关的补偿。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在将所述数据信号从时域转换成频域上的所述多个频点信号之前，对所述数据信号执行移频操作，以根据频移来偏移所述数据信号的频率。
18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在将所述数据信号从时域转换成频域上的所述多个频点信号之前，使用具有特定滤波器响应函数的数字滤波器链对所述数据信号执行数字滤波操作；以及
所述根据频域上的所述多个频点信号计算获取至少一个频域校准参数的步骤包括：根据所述特定滤波器响应函数和频域上的所述多个频点信号计算获取所述至少一个频域校准参数。
19.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在根据频域上的所述多个频点信号计算获取所述至少一个频域校准参数之前，使用温度传感器检测温度变化以触发所述计算获取至少一个频域校准参数的步骤。
20.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据获取的所述至少一个频域校准参数更新IQ失配补偿的至少一个系数参数的步骤包括：
根据获取的所述至少一个频域校准参数，更新频域上的所述同相和正交相位失配补偿的所述至少一个系数参数，以基于更新的至少一个系数参数补偿频域中的同相和正交相位失配。
21.一种接收装置，其特征在于，包括：
射频接收器，用于在数据接收模式下接收射频信号以生成数据信号；以及
电路，耦接所述射频接收器，用于基于所接收的随机的数据信号而不是已知的测试信号来执行同相和正交相位失配补偿，并且所述电路包括：
转换电路，用于将所述数据信号从时域转换为频域中的多个频点信号；以及
校准电路，耦接所述转换电路，用于根据频域上的所述多个频点信号计算获取至少一个频域校准参数，以及根据获取的当前数据信号的所述至少一个频域校准参数更新同相和正交相位失配补偿器的至少一个系数参数，以使所述同相和正交相位失配补偿器基于更新的至少一个系数参数来补偿即将到来的数据信号的同相和正交相位失配。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10958217B2 (en) * 2017-12-14 2021-03-23 U-Blox Ag Methods, circuits, and apparatus for calibrating an in-phase and quadrature imbalance
US10250283B1 (en) * 2018-07-16 2019-04-02 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Digital frequency locked loop for wideband communications channels requiring extreme Doppler compensation and low signal to noise ratio
US10749555B2 (en) * 2018-09-26 2020-08-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Time-domain IQ mismatch compensator with frequency-domain observations
CN111200485B (zh) * 2018-11-16 2022-08-02 中兴通讯股份有限公司 宽带误差校准参数提取方法、装置及计算机可读存储介质
WO2021102480A2 (en) 2020-03-10 2021-05-27 Zeku, Inc. Delay-line based transceiver calibration
TWI779762B (zh) * 2021-08-05 2022-10-01 瑞昱半導體股份有限公司 通道不匹配補償的控制方法及控制電路

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1697432A (zh) * 2004-06-14 2005-11-16 威盛电子股份有限公司 估算同相与正交不平衡的方法和使用其的装置及接收器
CN101110806A (zh) * 2006-07-21 2008-01-23 瑞昱半导体股份有限公司 用来补偿信道不平衡的方法与装置
WO2013005203A1 (en) * 2011-07-03 2013-01-10 Dsp Group Ltd. Apparatus and method for correcting iq imbalance
CN104980376A (zh) * 2015-06-17 2015-10-14 江苏中兴微通信息科技有限公司 一种自回环结构的收发联合频率选择性iq失衡估计与补偿方法
CN105490759A (zh) * 2014-10-13 2016-04-13 展讯通信（上海）有限公司 Iq信号校准方法及装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7158586B2 (en) 2002-05-03 2007-01-02 Atheros Communications, Inc. Systems and methods to provide wideband magnitude and phase imbalance calibration and compensation in quadrature receivers
US7466778B2 (en) * 2005-12-22 2008-12-16 Sirf Technology, Inc. Memory efficient OFDM channel estimation and frequency domain diversity processing
WO2008026178A2 (en) 2006-08-31 2008-03-06 Nxp B.V. Frequency dependent i/q imbalance estimation
US7652976B2 (en) 2007-05-07 2010-01-26 Industrial Technology Research Institute Method for estimating and compensating IQ imbalance in OFDM systems
JP4261578B2 (ja) * 2006-12-27 2009-04-30 株式会社東芝 無線通信装置及び受信方法
US20110013724A1 (en) 2009-04-24 2011-01-20 Qualcomm Incorporated I/q imbalance estimation and compensation for a transmitter and a receiver
US8331506B2 (en) 2010-03-12 2012-12-11 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Frequency-dependent IQ imbalance estimation
US9479203B2 (en) 2011-04-14 2016-10-25 Mediatek Inc. Transceiver capable of IQ mismatch compensation on the fly and method thereof
US8971465B2 (en) * 2012-03-30 2015-03-03 Qualcomm Incorporated Receiver-side estimation of and compensation for signal impairments
EP2712140B1 (en) * 2012-09-21 2015-12-30 ST-Ericsson SA Loopback technique for IQ imbalance estimation for calibration in OFDM systems
US9025705B2 (en) * 2012-10-09 2015-05-05 Texas Instruments Incorporated Current reduction in digital circuits
US9281907B2 (en) 2013-03-15 2016-03-08 Analog Devices, Inc. Quadrature error correction using polynomial models in tone calibration
US9350487B2 (en) * 2013-03-15 2016-05-24 Analog Devices, Inc. System and method quadrature error detection and correction
US9118535B2 (en) 2013-03-15 2015-08-25 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Method and apparatus for configuring a frequency dependent I/Q imbalance compensation filter
US9154338B1 (en) * 2014-04-18 2015-10-06 Entropic Communications, Llc System and method for IQ imbalance estimation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1697432A (zh) * 2004-06-14 2005-11-16 威盛电子股份有限公司 估算同相与正交不平衡的方法和使用其的装置及接收器
CN101110806A (zh) * 2006-07-21 2008-01-23 瑞昱半导体股份有限公司 用来补偿信道不平衡的方法与装置
WO2013005203A1 (en) * 2011-07-03 2013-01-10 Dsp Group Ltd. Apparatus and method for correcting iq imbalance
CN105490759A (zh) * 2014-10-13 2016-04-13 展讯通信（上海）有限公司 Iq信号校准方法及装置
CN104980376A (zh) * 2015-06-17 2015-10-14 江苏中兴微通信息科技有限公司 一种自回环结构的收发联合频率选择性iq失衡估计与补偿方法

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