CN111133692A - 无线终端中的图像失真校正 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于减小图像失真的无线通信终端/设备中的电路和方法。通过测量收发器的I路径和Q路径的三个增益失配，基于所述三个增益失配估计IQ失配系数的值；以及基于所述IQ失配系数的值对所述I路径或所述Q路径应用测量调整，减少图像失真。

Description

无线终端中的图像失真校正
本申请要求于2017年6月30日递交的发明名称为“无线终端中的图像失真校正”的第15/639,957号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文。
发明内容
本发明涉及图像失真校正，尤其涉及无线终端中的图像失真校正。
背景技术
在无线终端(例如手机)中，图像失真是影响传输信号质量的一个关键损害。通常，射频(radio frequency，简称RF)增益相关图像失真被视为隐藏在其它类型更强的图像失真之下的次要影响。但是，随着对更高数据吞吐量的需求增加，更高阶的调制方案(例如上行256正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，简称QAM))甚至要求更低的图像失真。在这种情况下，随着其它类型的图像失真消除，RF增益相关图像失真可能成为主要因素。
发明内容
本发明涉及无线通信终端/设备中的电路以及用于降低RF增益相关图像失真的方法。
在某些情况下，此处描述的主题的一方面可以实施为一种由包括收发器的无线终端执行的方法。所述方法包括：当所述收发器具有第一RF增益设置时，所述无线终端测量所述收发器的I路径和Q路径的第一增益失配，具有第二RF增益设置时，所述收发器的I路径和Q路径的第二增益失配，以及具有第三RF增益设置时，所述收发器的I路径和Q路径的第三增益失配；所述无线终端基于所述第一增益失配、所述第二增益失配和所述第三增益失配估计IQ失配系数的值；所述无线终端基于所述IQ失配系数的值对I路径或Q路径应用测量调整，以减少图像失真。
在某些情况下，此处描述的主题的一方面可以是一种无线终端，所述无线终端包括：数字基带电路和收发器。具有第一RF增益设置的所述收发器用于向所述数字基带电路发送第一测量，具有第二RF增益设置的所述收发器用于向所述数字基带电路发送第二测量值，具有第三RF增益设置的所述收发器用于向所述数字基带电路发送第三测量值。所述数字基带电路用于基于所述第一测量测量所述收发器的I路径和Q路径的第一增益失配，基于所述第二测量值测量所述收发器的I路径和Q路径的第二增益失配，以及基于所述第三测量值测量所述收发器的I路径和Q路径的第三增益失配。所述数字基带电路还用于基于所述第一增益失配、所述第二增益失配和所述第三增益失配估计IQ失配系数的值，并基于所述IQ失配系数的值对所述I路径或所述Q路径应用测量调整。
在某些情况下，此处描述的主题的一方面可以实施为数字基带电路。所述数字基带电路包括：存储指令的存储器；耦合到所述存储器执行所述指令完成以下操作的处理器：测量具有第一RF增益设置的收发器的I路径和Q路径的第一增益失配、具有第二RF增益设置的收发器的I路径和Q路径的第二增益失配以及具有第三RF增益设置的收发器的I路径和Q路径的第三增益失配；基于所述第一增益失配、所述第二增益失配和所述第三增益失配估计IQ失配系数的值；基于所述IQ失配系数的值对所述I路径或所述Q路径应用测量调整，以减少图像失真。
因此，所述无线终端可以估计I路径和Q路径之间所需的调整，并基于所述IQ失配系数的值对I路径或Q路径应用测量调整，以减少图像失真。
附图说明
图1是无线通信终端/设备的电路100的概念图；
图2是示出了无线通信终端/设备的示例电路200的框图；
图3是示出了无线通信终端/设备的示例电路300的框图；
图4是示出了无线通信终端/设备的示例电路400的框图；
图5是示出了用于实施算法和执行方法的示例数字基带电路的框图；
图6是示出了用于减少因IQ失配而导致的图像失真的示例过程600的流程图；
图7是示出了用于减少因IQ失配而导致的图像失真的示例过程700的流程图；
图8是示出了带有和不带测量调整的测量结果的曲线图。
与各种附图中的参考编号和标号相同，表示相同元素。
具体实施方式
首先应理解，尽管下文提供一项或多项实施例的说明性实施方案，但所公开的电路和/或方法可使用任何数目的技术来实施，无论该技术是当前已知还是现有的。本发明决不应限于下文所说明的说明性实现方式、附图和技术，包括本文所说明并描述的示例性设计和实现方式。
通常，图像失真对射频(radio frequency，简称RF)放大器增益的变化相对不敏感。但是，当需要上行256正交幅度调制(quadrature amplitude modulation，简称QAM)支持时，所述RF增益相关图像失真可能成为主要因素，因为所有其它类型的图像失真都会被抑制。描述了用于减少无线终端中图像失真的电路和方法。
图1是无线通信终端/设备中电路100的概念图。电路100包括无源混频器120和RF可变增益放大器(variable gain amplifier，简称VGA)140。无源混频器120包括I路径处的电阻122、Q路径处的电阻124和混频器126。电阻122和电阻124的输出是混频器126的输入。电阻122的值等于r，并且电阻124的值等于r*ε。无源混频器120的输出是RF VGA 140的输入。RF VGA 140包括Rload(也拼写为Rload)142和CLoad(也拼写为Cload)144.Rload 142和Cload 144是观察RF VGA 140的有效负载。Rload 142的值等于0/N，CLoad 144的值等于C0*N，其中N是设备大小，并由RF VGA增益设置确定。假设N＝1，2...10...，r0表示N＝1时的Rload值。或者，r0由电路设计确定，并且是常量值。同样，假设N＝1，2...10...，C0表示N＝1时的CLoad值。或者，C0由电路设计确定，并且是常量值。
在图1中，如果1表示I路径的增益，gs表示Q路径的增益，gs可以表示所述静态增益失配(例如，来自LQSignal或低通滤波器)。如果没有静态增益失配(gs＝1)，则在理想情况下，ε是1，这意味着无论VGA 140的负载(r0/N)如何，I路径和Q路径都是平衡的。但是，如果由于芯片进程变化而不等于1，则不仅会产生增益/相位失配，而且所述增益/相位失配也取决于由于N的变化而导致的VGA增益。
查看I路径的增益：
Figure BDA0002254240960000021
查看Q路径的增益：
Figure BDA0002254240960000022
因此，所述增益失配为：
Gmis＝GainqGainI＝gs*1+R*N1+R*N*ε 等式(3)
其中R＝r/r0，r表示电阻122的值；r0表示N＝1时Rload的值，或者，r0可以由电路设计确定，并且是常量值；表示IQ失配系数的值，gs表示静态增益失配系数的值。
在等式(3)中，当RF VGA增益发生变化(即，N个变化)时，所述增益失配Gmis发生变化，这是RF增益相关图像失真的根本原因。
基于等式(3)，有三个变量或系数(gs，ε和R)。为了确定所述IQ失配系数的值ε，需要测量不同RF增益设置(对应于N1、N2和N3)下的三个增益失配，例如Gmis1、Gmis2和Gmis3。
如上所述，在带无源混频器(例如无源混频器120)的典型正交发射器中，在射频(radio frequency，简称RF)可变增益放大器(variable gain amplifier，简称VGA)输入处可以看到I路径和Q路径之间的模拟部分失配，因为无源混频器120几乎不提供隔离。所述I路径和Q路径失配(即IQ失配)与不同的RF VGA输入负载阻抗(当RF VGA增益发生变化时)相结合，可能会导致RF增益相关IQ失配，即图像失真。这是RF增益相关图像失真的根本原因。期望消除或以其它方式减少因IQ失配而导致的图像失真，尤其是对于业内所设想的载波聚合，以满足服务提供商对更高移动数据吞吐量的日益增长的需求。识别此根本原因后，在混频器的输入处添加可变电阻。基于校准原理(将在下文描述)，可以在I路径和Q路径上选择可变电阻的值，以删除或减少模拟IQ失配，从而删除或减少RF增益相关图像失真。
在某些方面，描述了电路和计算机实施的方法，以减少因IQ失配而导致的图像失真。所述技术可以估计并减少因所述IQ失配而引起的失真。减少或调整因所述IQ失配而引起的失真可包括取消、删除、消除、纠正或以其它方式调整实际接收信号中的失真，从而缓解或消除所述IQ失配对RF增益相关图像的影响。
图2示出了无线通信终端/设备中的电路200的示例框图。虽然所述无线通信终端/设备中可包含其它电路/组件，但其中仅显示了理解本发明所必需和相关的部分。
如图2所示，电路200包括数字基带电路220、收发器240和功率放大器(poweramplifier，简称PA)260。数字基带电路220提供对收发器240的I路径和Q路径的调整。收发器240(包括测量接收器246)将所述模拟I和Q信号转换为射频(radio frequency，简称RF)信号“X”。RF信号X是PA 260的输入，通过放大可以在从电路200的天线(未显示)传输所需的功率水平上生成RF信号Y。收发器240从PA 260接收RF信号Y，并将测量结果作为数字基带电路220中的调整估计器222的输入提供给数字基带电路220。
在数字基带电路220中，模数转换器(analog-to-digital converter，简称ADC)224将从收发器240接收的测量值转换为数字信号，该数字信号是调整估计器222的输入。同样，ADC 223将从收发器240接收的测量值转换为数字信号，该数字信号是调整估计器222的另一个输入。调整估计器222的输出提供对I路径和Q路径的调整。
在收发器240中，在RF VGA 244的输入处引入可变电阻241和242。Rpp_I是I路径上的可变电阻242，而Rpp_Q是Q路径上的可变电阻241。对Rpp_I 242的调整可以独立于对Rpp_Q 241的调整。此可变电阻(Rpp_I或Rp_Q)可用于抵消由所述进程变化引起的失配。需要校准(例如，工厂校准)来估计I路径和Q路径之间的失配，然后通过对Rpp_I 242和Rpp_Q 241应用不同的代码来应用适当的补偿，以平衡I路径和Q路径，从而抑制所述RF增益相关图像失真。Rpp_I 242和Rpp_Q 241向RF VGA 244提供输入信号。RF VGA 244将所述模拟I和Q信号转换为射频(radio frequency，简称RF)信号“X”。测量接收器(measurement receiver，简称MRX)246从PA 260接收RF信号Y，并通过ADC 224和ADC 223向调整估计器222提供测量作为该调整的输入。
以下介绍所述校准原理：
从等式(3)中，假设R*N*ε等于一个小值，
Gmis≈gs*(1+R*N)*(1-R*N*ε)＝gs(1+R*N-R*N*ε-R*N2*ε)等式(4)
从等式(4)中，由于R*N2*ε等于较小的值，
Gmis≈gs*(1+R*N*Δ)，其中Δ＝1-ε 等式(5)
从等式(5)中，使用第一RF VGA增益设置(对应于N1)进行第一测量，
Gmis1＝gs*(1+R*N1*Δ) 等式(6)
从等式(5)中，使用第二RF VGA增益设置(对应于N2)进行第二次测量，
Gmis2＝gs*(1+R*N2*Δ) 等式(7)
从等式(6)和等式(7)，
Figure BDA0002254240960000041
从等式(8)中，基于N1和N2的测量结果获得值gs。调整估计器222使用第三RF VGA增益设置进行第三次测量(对应于N3)。使用从等式(8)中已知的gs，所述IQ失配系数ε的值可以基于N1和N3测量结果(或基于N2和N3测量结果)得出。
以测量结果N1和N3为例。所述gs可用于定义G＝Gmis/gs。通过在所述第一RF增益设置(N1)中使用测量结果，并且从等式(3)中：
Figure BDA0002254240960000042
通过在所述第三RF增益设置(N3)中使用测量结果，并从等式(3)中：
Figure BDA0002254240960000043
使用所述两个等式(9)和等式(10)来求解ε：
G1+G1*R*N1*ε＝1+R*N1 等式(11)
G3+G3*R*N3*ε＝1+R*N3 等式(12)
从等式(11)中，
G1-1＝(G1-ε)*R*N1 等式(13)
从等式(12)中，
G3-1＝(G3-ε)*R*N3 等式(14)
从等式(13)和等式(14)，
Figure BDA0002254240960000044
如果定义
Figure BDA0002254240960000045
从等式(16)中，ε导出。使用所述估计的ε，可以对Rpp_I或Rpp_Q进行适当调整，以消除所述不平衡。
所述失配值ε可以在工厂校准阶段进行估计。可替代地或附加地，可以在其它操作阶段估计失配值，例如在所述无线终端传输数据业务期间。基于所述失配值，可以产生调整信号，以估计因IQ失配引起的任何随后的失真，并将其从所述图像失真中去除。通常，在整个RF增益控制范围内扩展N1、N2和N3会产生更好的估计。
图3示出了无线通信终端/设备中的电路300的示例框图。虽然所述无线通信终端/设备中可包含其它电路/组件，但其中仅显示了理解本发明所必需和相关的部分。
如图3所示，电路300包括数字基带电路320、收发器340和功率放大器(poweramplifier，简称PA)360。数字基带电路320提供对收发器340的I路径和Q路径的调整。收发器340(包括测量接收器346)将所述模拟I和Q信号转换为射频(radio frequency，简称RF)信号“X”。RF信号X是PA 360的输入，通过放大可以在从电路300的天线传输所需的功率水平上生成RF信号Y。收发器340从PA 360接收RF信号Y，并通过模数转换器(analog-to-digitalconverter，简称ADC)324_1和ADC 324-2向数字基带电路320提供测量值，作为调整估计器322的输入。
在数字基带电路320中，信号源321或校准源323生成基带信号并将其馈送到多路复用器交换器(multiplexer switch，简称MUX)325。由于只有一个数字前端327，因此需要使用MUX 325来决定采样哪个源。MUX 325的输出与数字前端327相结合，所述数字前端327可以对所述基带执行减损调整、数字增益控制或任何其它适当的操作。数字前端327的信号输出可以传输到数模转换器(digital-to-analog converter，简称DAC)329_1和DAC 329_2。来自DAC 329_1的转换信号随后通过低通滤波器(low pass filter，简称LPF)341_1，而来自DAC 329_2的转换信号随后通过LPF 341_2。
ADC 324_1和ADC 324_2将从收发器340接收的测量值转换为数字信号，该数字信号向调整估计器322提供输入。基于上面介绍的校准原理，调整估计器322估计I和Q路径之间的失配，估计I和Q路径之间所需的调整，并相应地控制收发器。
在所述收发器340中，在发射器(transmitter，简称TX)349中存在双路径：一个是I路径，另一个是Q路径。低通滤波器(Low pass filter，简称LPF)341_1从数字基带电路320的DAC 329_1接收模拟信号，而LPF 341_2从DAC 329_2接收模拟信号。LPF 341_1和341_2是通过频率低于特定截止频率的信号并衰减频率高于截止频率的信号的滤波器。独立电阻Rpp_I 342_1和Rpp_Q 342_2是可变电阻。此可变电阻(Rpp_I或Rp_Q)可用于抵消由所述进程变化引起的失配。对Rpp_I 342_1的调整可以独立于对Rpp_Q 342_2的调整。例如，可以通过对Rpp_I 342_1和Rpp_Q 342_2应用不同的代码来应用适当的补偿，以平衡I路径和Q路径。在I路径和Q路径平衡的情况下，所述RF增益相关图像失真将被抑制。RPP_I342_1向混频器345_1提供输入信号。RPP_Q 342_2向混频器345_2提供输入信号。Cpp 343-1和Cpp 343_2是两个电容。混频器345_1在从Rpp_I 342_1在I路径接收的频率fRF处采用RF输入信号，将其与从频率合成器347接收的频率fLO的低(LO)信号混频。类似地，混频器345_2从Rpp_Q 342_2在Q路径接收的频率fRF处采用RF输入信号，将其与从频率合成器347接收的频率fLO的LO信号混频。混频器345_1和混频器345_2向RF VGA 344产生由和频和差频fRF±fLO组成的输出信号。RF VGA 344将模拟I和Q信号(fRF±fLO)转换为射频(radio-frequency，简称RF)信号“X”，并将RF信号“X”传递到PA 360。测量接收器(measurement receiver，简称MRX)346从PA360接收RF信号Y，并提供通过ADC 324_1和ADC 324_2向调整估计器322输入的测量值。
在图3中，在混频器345_1和345_2的输入处分别添加了两个可变电阻342_1和342_2。根据校准原理，调整估计器322估计I和Q路径之间所需的调整，并相应地控制收发器340。因此，可以在I和Q路径上选择最佳电阻值，以删除或减少所述模拟IQ失配，从而消除或减少RF增益相关图像失真。
图4示出了无线通信终端/设备中的电路400的示例框图。虽然所述无线通信终端/设备中可包含其它电路/组件，但其中仅显示了理解本发明所必需和相关的部分。图4所示的电路400与图3所示的电路300的不同之处在于，添加了可变电阻R_I 442_1和R_Q 442_2。相反，Rpp_I 448_1和Rpp_Q 448_2是固定电阻。在另一个示例中，Rpp_I 448_1和Rpp_Q448_2可以是可变电阻。当混频器“开”时，电阻(Ron)是IQ失配的主要来源，即I路径的电阻(Ron)与Q路径的电阻(Ron)不同，如上所述调整Rpp_I 342_1和Rpp_Q 342_2可能会引入一些与基带频率相关的小图像误差。在这种情况下，可变电阻(如图4所示的R_I 442_1和R_Q442_2)可以添加为所述调整元素。通过调整R_I 442_1和R_Q 442_2，在理想情况下，可以在I路径和Q路径之间实现完美平衡。
图5是示出根据示例性实施例所述的用于实现算法和执行方法的电路的框图。数字基带电路示例(例如数字基带电路220或320)可以包括处理器505、存储器存储器存储器510、可移动存储器515和不可移动存储器520，均通过总线540连接。所述存储器存储器510可以包括易失性存储器545和非易失性存储器550，并且可以存储程序555。数字基带电路500可以包括或可以访问计算环境，该计算环境包括各种计算机可读介质，例如所述易失性存储器545、所述非易失性存储器550、所述可移动存储器515和所述不可移动存储器520。计算机存储器包括随机存取存储器(random access memory，简称RAM)、只读存储器(read-only memory，简称ROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read onlymemory，简称EPROM)和电可擦除可编程只读存储器(electrically erasableprogrammable read-only memory，简称EEPROM)、闪存或其它存储器技术、只读光盘(compact disc read-only memory，简称CD ROM)、数字多功能光盘(digital versatiledisc，简称DVD)或其它光盘存储器、盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其它磁存储设备，或者任何其它能够存储计算机可读指令的介质。
数字基带电路500可以包括或可以访问包括输入接口525、输出接口530和通信接口535的计算环境。所述输出接口530可以连接或包括也可用作输入设备的显示设备，例如触摸屏。所述输入接口525可以连接或包括以下一种或多种：触摸屏、触摸板、鼠标、键盘、相机、一个或多个设备专用按钮、集成在所述数字基带电路500内或通过有线或无线数据连接耦合到所述数字基带电路500的一个或多个传感器，以及其它输入设备。数字基带电路500可以使用通信接口535在网络环境中运行，以连接到一台或多台远程计算机，例如数据库服务器。所述远程计算机可以包括个人计算机(personal computer，简称PC)、服务器、路由器、网络PC、对等设备或其它公共网络节点等。所述通信接口535可以连接到局域网(localarea network，简称LAN)、广域网(wide area network，简称WAN)、蜂窝网络、WiFi网络、蓝牙网络或其它网络。
存储在计算机可读介质(例如存储在存储器存储器510中的程序555)上的计算机可读指令可由数字基带电路500的处理器505执行。所述程序555由所述处理器执行时，处理器505用于测量具有第一RF增益设置的收发器的I路径和Q路径的第一增益失配、具有第二RF增益设置的收发器的I路径和Q路径的第二增益失配以及具有第三RF增益设置的收发器的I路径和Q路径的第三增益失配；基于所述第一增益失配、所述第二增益失配和所述第三增益失配估计IQ失配系数的值；基于所述IQ失配系数的值对所述I路径或所述Q路径应用测量调整，以减少图像失真。详细操作可参考图6和图7。
硬盘驱动器、CD-ROM和RAM是产品的一些示例，所述产品包括如存储设备的非瞬时性计算机可读介质。术语“计算机可读介质”和“存储设备”不包括载波，只要认为载波过于短暂。“计算机可读非瞬时性介质”包括所有类型的计算机可读介质，包括磁存储介质、光存储介质、闪存介质和固态存储介质。应当理解的是，软件可以安装在计算机中并与其一起销售。或者，可以获得该软件并将其加载到计算机中，包括通过物理介质或分配系统获得软件，例如包括从软件创建者拥有的服务器或者从软件创建者未拥有却使用的服务器获得软件。例如，该软件可以存储在服务器上以便通过因特网分发。
图6是示出了用于减少因IQ路径失配而导致的图像失真的示例过程600的流程图。所述进程600可实施为存储在计算机可读介质(例如，计算机可读介质)上的计算机指令，并可由通信网络中的无线终端的数据处理设备(例如，处理器)执行。在一些实现方式中，所述示例过程600可以作为软件、硬件、固件或其组合实施。例如，可以将所述过程600实施为图2-5中的调整估计器。所述示例过程600、所述过程600的单个操作或操作组可以同时迭代或执行(例如，使用多个线程)。在某些情况下，所述示例过程600可以包括以相同或不同顺序执行的相同、额外、更少或不同操作。
在测量增益失配之前，将启动的发射机和连续波(continuous-wave，简称CW)源设置为校准源。在610中，所述调整估计器测量具有第一RF增益设置N1的收发器的I路径和Q路径的第一增益失配Gmis1、具有第二RF增益设置N2的收发器的I路径和Q路径的第二增益失配Gmis2以及具有第三RF增益设置N3的收发器的I路径和Q路径的第三增益失配Gmis3。N1、N2和N3取决于设备大小和不同的RF VGA增益设置。
所述无线终端可以通过无线终端的发射器(transmitter，简称TX)传输第一信号。例如，校准源323可设置为传输所述第一信号的源。所述无线终端可以是用户设备、用户设备、基站、中继站或通信网络中的其它网络组件。所述无线终端用于发送和接收无线信号。示例无线终端包括蜂窝电话、智能电话、平板电脑、计算机、计算机工作站、服务器、路由器、基站等。
在一些实现方式中，所述无线终端可包含多个TX和/或RX。例如，所述无线终端可以在LTE带间载波聚合(carrier aggregation，简称CA)模式下运行，并且可以用于使用多于一个TX和/或RX在不同频段上发送和接收无线信号。
所述第一信号可以是训练信号、导频信号或其它测试信号，其由所述TX发送并由所述无线终端的RX获知，以便估计所述图像失真。例如，所述第一信号可以在工厂校准阶段传输。在一些实现方式中，所述第一信号可以是包含数据流量或控制信息的信号，在无线终端运行期间传输。
所述无线终端的MRX检测到第二信号。所述MRX可以是无线终端的多个MRX之一。所述第二信号可包括IQ路径失配对所述第一信号造成的失真。在模数转换器转换所述第二信号后，所述转换后的信号将传递到调整估计器。所述调整估计器可以基于所述第二信号测量增益失配Gmis。这样，利用不同的增益设置，所述调整估计器可以在N1处测量Gmis1，在N2处测量Gmis2，在N3处测量Gmis3。
在620中，根据所述校准原理，所述调整估计器基于Gmis1、Gmis2和Gmis3估计IQ失配系数。
在一些实现方式中，在工厂校准阶段或在无线终端的操作期间估计IQ失配系数ε。
在630中，调整估计器基于ε的值对I路径或Q路径应用测量调整以减小所述图像失真。所述调整估计器试图通过构造调整信号并将所述调整信号施加到I路径或Q路径的可变电阻器来调整ε接近到1。例如，所述调整信号可以根据等式(3)构造为线性组合。
图7是示出了用于减少因IQ路径失配而导致的图像失真的示例过程700的流程图。所述过程700可实施为存储在计算机可读介质(例如，计算机可读介质)上的计算机指令，并可由通信网络中的无线终端的数据处理设备(例如，处理器)执行。在一些实现方式中，所述示例过程700可实施为软件、硬件、固件或其组合。例如，可以将所述过程700实施为图2-5中的调整估计器。所述示例过程700、所述过程700的单个操作或操作组可以同时迭代或执行(例如，使用多个线程)。在某些情况下，所述示例过程700可以包括以相同或不同顺序执行的相同、额外、更少或不同操作。
在测量增益失配之前，发射器打开并将连续波(continuous wave，简称CW)源设置为校准源。类似于图6中的610，在710中，所述调整估计器测量具有第一RF增益设置N1的收发器的I路径和Q路径的第一增益失配Gmis1，以及具有第二RF增益设置N2的收发器的I路径和Q路径的第二增益失配Gmis2。N1和N2取决于设备大小和不同的RF VGA增益设置。
在720中，根据等式(8)，所述调整估计器基于Gmis1和Gmis2、N1和N2估计静态增益失配系数gs的值。
在一些实现方式中，在工厂校准阶段或在无线终端的操作期间估计所述静态增益失配系数gs。例如，在后一种情况下，可以在所述无线终端的操作期间实时校准、更新或以其它方式调整所述参数，例如以提供对失真系数的更精确和最新的估计，从而反映所述无线终端的TX和RX的任何条件变化。
在730中，类似于步骤710，测量在第三RF增益设置N3处的第三增益失配Gmis3。可以在步骤710或730测量Gmis3。这意味着可以在gs被剥夺之后(步骤730)或者在gs被剥夺之前(步骤710)测量gmis3。
在740中，根据等式(16)，所述调整估计器基于gs、gmis3和gmis1估计IQ失配系数ε。类似于等式(16)，所述调整估计器还可以基于gs、Gmis3和Gmis2来估计所述IQ失配系数ε。
在一些实现方式中，在工厂校准阶段或在无线终端的操作期间估计IQ失配系数gsε。
在750中，所述调整估计器基于ε的值对I路径或Q路径应用测量调整，以减小所述图像失真。所述调整估计器试图通过构造调整信号并将所述调整信号施加到I路径或Q路径的可变电阻器来调整接近到1。例如，所述调整信号可以根据等式(3)构造为线性组合。
图8是示出了带有和不带测量调整的测量结果的曲线图800。上一行显示不带测量调整的测量结果。下一行显示带有测量调整的测量结果。因此，应用测量调整后，可观察到显著的图像失真减小。
示例技术校正根处的RF增益相关图像失真，即直接校正IQ路径失配。这样可以更有效地降低RF增益相关图像失真。
示例技术采用校准算法，简化校准过程并测量更少的点数。这样，减少了校准时间，且降低了成本。此外，示例性技术提供了更具成本效益的选择(例如，在经济成本和开发时间两方面)，以减少由IQ路径失配引起的图像失真。例如，示例技术可缩短所需的校准时间，从而节省成本。示例技术在设计功率放大器、射频(radio frequency，简称RF)/模拟收发器以及在模拟域中的RF前端中的附加滤波中减轻和避免了相关成本和复杂性。此外，示例性技术避免了与模拟方法相关的非理想匹配RF/模拟电路、前端滤波器损耗和更差的灵敏度。可以在不降低TX输出功率的情况下应用示例技术，以便在线性响应区域内进行模拟滤波器的设计，因而不会牺牲小区覆盖。此外，示例技术可以在不增加复杂的数字校正电路下估计和处理失真，并且允许实时或按需校准和修改估计和调整系数和模型，从而提供更精确、有效和灵活的解决方案。
在本发明中描述的主题和操作的实现可以在数字电子电路中实现，或者在计算机软件、固件或硬件中实现，包括在本发明中公开的结构及其结构等价物，或者其中的一个或多个的组合。本发明描述的主题的实现可实现为一个或多个计算机程序，即计算机程序指令的一个或多个模块，在计算机存储介质上进行编码，以便由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。可替代地或附加地，所述程序指令可以在人为产生的传播信号(例如，机器产生的电、光或电磁信号)中编码，所述电、光或电磁信号用于编码信息以传输到合适的接收器设备，以便由数据处理设备执行。计算机存储介质，例如计算机可读介质，可以是或包括在计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行访问存储器阵列或设备中，或者其中一个或多个组合中。此外，虽然计算机存储介质不是传播信号，但计算机存储介质可以是在人工生成的传播信号中编码的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质也可以是一个或多个单独的物理和/或非瞬时性组件或介质(例如，多个CD、磁盘或其它存储设备)，也可以包含在这些介质中。
在一些实现方式中，本发明中描述的操作可以实现为云计算网络中的服务器上提供的托管服务。例如，所述计算机可读存储介质可以在云计算网络内逻辑分组和访问。所述云计算网络中的服务器可包括云计算平台，用于提供基于云的服务。“云”、“云计算”和“基于云”等术语可适当互换使用，而不脱离本发明的范围。基于云的服务可以是由服务器提供并通过网络传递到客户端平台的托管服务，以增强、补充或替换在客户端计算机上本地执行的应用。所述电路可以使用基于云的服务来快速接收软件升级、应用和其它资源，否则需要很长的时间才能将资源传送到所述电路。
本发明中描述的操作可以实现为由数据处理设备对存储在一个或多个计算机可读存储设备上的数据或从其它源接收的数据执行的操作。术语“数据处理装置”包括用于处理数据的各种设备、设备和机器，例如包括可编程处理器、计算机、芯片上的系统或上述的多个设备、设备或组合。所述装置可以包括专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除了硬件之外，所述装置还可以包括为相关计算机程序创建执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行环境、虚拟机或其中一个或多个组合的代码。设备和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础设施，例如Web服务、分布式计算和网格计算基础设施。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言编写，包括编译或解释的语言、声明或程序语言，并且可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为适合在计算环境中使用的模块、组件、子例程、对象或其它单元。计算机程序可以(但不需要)与文件系统中的文件相对应。程序可以存储在文件的一部分中，其中包含其它程序或数据，例如存储在标记语言文档中、专用于该程序的单个文件中或多个协调文件(存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件)中的一个或多个脚本。计算机程序可以部署在一台计算机或位于一个站点或分布在多个站点并通过通信网络互连的多个计算机上。
本发明中描述的过程和逻辑流可以由一个或多个可编程处理器执行，所述一个或多个可编程处理器执行一个或多个计算机程序，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行操作。所述过程和逻辑流也可以由专用逻辑电路(例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))执行，设备也可以实现为专用逻辑电路。
适合执行计算机程序的处理器包括，例如，通用和专用微处理器，以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机访问存储器或两者都接收指令和数据。计算机的基本元素是用于根据指令执行操作的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括或可操作地耦合到从一个或多个大容量存储设备接收数据或将数据传输到两个或两个设备以存储数据，例如磁光盘、磁光盘或光盘。但是，计算机不需要使用此类设备。此外，计算机可以嵌入到其它设备中，例如移动电话、个人数字助理(personal digital assistant，简称PDA)、移动音频或视频播放器、游戏控制台、全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)接收器或便携式存储设备(例如通用串行总线(universal serial bus，简称USB)闪存驱动器)，仅举几个例子。适用于存储计算机程序指令和数据的设备包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，包括例如半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；和CD-ROM和DVD-ROM磁盘。所述处理器和所述存储器可由专用逻辑电路补充或并入。
为了提供与用户交互，本发明中描述的主题的实现可以在计算机上实现，该计算机具有用于向用户显示信息的显示设备，例如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器，以及所述用户可以向计算机提供输入的键盘、指示设备(例如鼠标或跟踪球)或麦克风和扬声器(或其组合)。其它类型的设备也可用于提供与用户交互；例如，提供给所述用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；所述用户的输入可以以任何形式接收，包括声音、语音或触觉输入。此外，计算机可以通过向用户使用的设备发送和接收文档来与所述用户交互；例如，通过向所述用户客户端设备上的网络浏览器发送网页来响应从所述网络浏览器接收的请求。
本发明中描述的主题的实现可以在计算系统中实现，所述计算系统包括后端组件(例如，作为数据服务器)，或者包括中间件组件(例如，应用服务器)，或者包括前端组件，例如，客户端计算机具有用户可以通过该客户端计算机与本发明中描述的主题的实现交互的图形用户界面或网络浏览器，或一个或多个此类后端、中间件或前端组件的任意组合。所述系统的组件可以通过数字数据通信的任何形式或介质(例如通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(local area network，简称LAN)和广域网(wide area network，简称WAN)、网络间(例如，互联网)和对等网络(例如，临时对等网络)。
所述计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远程，通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器之间的关系是由于各自计算机上运行的计算机程序以及彼此之间具有客户端-服务器关系而产生的。在一些实现方式中，服务器将数据(例如，HTML页面)传输到客户端设备(例如，为了向与客户端设备交互的用户显示数据和接收用户输入)。可以从服务器上的客户端设备接收在客户端设备上生成的数据(例如，用户交互的结果)。
虽然本发明包含许多具体实施详细信息，但这些信息不应理解为对任何实施或可能声明的范围的限制，而应理解为特定于特定实施的特定功能的描述。在本发明中在单独实施的背景下描述的某些功能也可以在单个实现中结合实现。相反地，在单个实现环境中描述的各种功能也可以在多个实现中单独实现，也可以在任何合适的子组合中实现。此外，尽管可以将功能描述为在某些组合中起作用，甚至最初声明为这样，但在某些情况下，可以从组合中删除来自声明的组合的一个或多个功能，并且声明的组合可以指向子组合的子组合或变体。
同样，虽然操作按特定顺序在图纸中进行了描述，但这不应理解为要求按所示的特定顺序或序列执行此类操作，或者要求执行所有所示操作，以获得期望的结果。在某些情况下，多任务处理和并行处理可能是有利的。此外，在上述实现方式中，各种系统组件的分离不应理解为需要在所有实现方式中进行这种分离，并且应理解的是，所描述的程序组件和系统通常可以集成在一个软件产品中，或者封装在多个软件产品中。
因此，本主题的特定实现已描述完。其它实现方式在以下权利要求的保护范围之内。在一些情况下，权利要求中所述的动作可以以不同的顺序执行，并且仍然实现期望的结果。此外，附图中所示的过程不一定需要所示的特定顺序或序列，以获得所需的结果。在某些实现中，多任务处理和并行处理可能是有利的。

Claims (20)

1.一种由包括收发器的无线终端执行的方法，其特征在于，所述方法包括：
当所述收发器具有第一RF增益设置时，所述无线终端测量所述收发器的I路径和Q路径的第一增益失配，具有第二RF增益设置时，所述收发器的I路径和Q路径的第二增益失配，以及具有第三RF增益设置时，所述收发器的I路径和Q路径的第三增益失配；
所述无线终端基于所述第一增益失配、所述第二增益失配和所述第三增益失配估计IQ失配系数的值；
所述无线终端基于所述IQ失配系数的值对所述I路径或所述Q路径应用测量调整，以减少图像失真。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述估计所述IQ失配系数的值包括：
所述无线终端基于所述第一增益失配和所述第二增益失配估计静态增益失配系数的值；和
所述无线终端基于所述静态增益失配系数和所述第三增益失配估计所述IQ失配系数的值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当gs表示所述静态增益失配系数时，
Figure FDA0002254240950000011
其中Gmis1表示所述第一增益失配，Gmis2表示所述第二增益失配，N1表示与所述第一RF增益设置对应的参数，N2表示与所述第二RF增益设置对应的参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当ε表示所述IQ失配系数时，
Figure FDA0002254240950000012
其中
Figure FDA0002254240950000013
G3＝Gmis3/gs
以及其中Gmis3表示所述第三增益失配，N3表示与所述第三RF增益设置对应的参数。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当ε表示所述IQ失配系数时，
Figure FDA0002254240950000014
其中
Figure FDA0002254240950000015
G3＝Gmis3/gs
以及其中Gmis3表示所述第三增益失配，N3表示与所述第三个RF增益设置对应的参数。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述测量所述I路径和所述Q路径的所述第一增益失配包括：
所述无线终端通过所述无线终端的发射器传输第一信号；
所述无线终端通过所述无线终端的接收器检测第二信号，所述第二信号包括I路径和Q路径失配引起的失真；
所述无线终端基于所述第二信号估计所述I路径和所述Q路径的所述第一增益失配。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述估计IQ失配系数的值包括基于校准原理估计工厂校准阶段的IQ失配系数的值。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
在估计所述IQ失配系数的值之前，确定所述图像失真是由I路径和Q路径之间的增益失配引起的，并且I路径和Q路径之间的所述增益失配与RF增益设置相关。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当Gmis表示所述增益失配：
Figure FDA0002254240950000021
其中Gainq表示所述Q路径的增益，Gainq表示所述I路径的增益，gs表示静态增益失配系数，ε表示所述IQ失配系数，N表示与增益设置对应的参数，R＝r/r0，其中r是电阻的值；r0是当N＝1时电阻负载(resistor load，简称Rload)的值，或者，r0由电路设计确定并且是常数值。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述测量调整应用于I路径或Q路径包括：
基于所述IQ失配系数的值构造调整信号；
将所述调整信号应用于I路径或Q路径的可变电阻。
11.一种无线终端，其特征在于，包括：
数字基带电路；
收发器，
其中，具有第一RF增益设置的所述收发器用于向所述数字基带电路发送第一测量，具有第二RF增益设置的所述收发器用于向所述数字基带电路发送第二测量，具有第三RF增益设置的所述收发器用于向所述数字基带电路发送第三测量，
其中，所述数字基带电路用于基于所述第一测量测量所述收发器的I路径和Q路径的第一增益失配，基于所述第二测量测量所述收发器的I路径和Q路径的第二增益失配，以及基于所述第三测量测量所述收发器的I路径和Q路径的第三增益失配，以及
所述数字基带电路还用于基于所述第一增益失配、所述第二增益失配和所述第三增益失配估计IQ失配系数的值，并基于所述IQ失配系数的值对所述I路径或所述Q路径应用测量调整。
12.根据权利要求11所述的无线终端，其特征在于，所述数字基带电路用于基于所述第一增益失配和所述第二增益失配估计静态增益失配系数的值，并基于所述静态增益失配系数和所述第三增益失配估计所述IQ失配系数的值。
13.根据权利要求11或12所述的无线终端，其特征在于，所述收发器还用于传输第一信号，并检测第二信号，所述第二信号包括I路径和Q路径失配引起的失真，以及所述数字基带电路用于基于所述第二信号估计I路径和Q路径的所述第一增益失配。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的无线终端，其特征在于，所述收发器包括可变电阻，并且所述数字基带电路用于基于所述IQ失配系数的值构造调整信号，并将所述调整信号应用于所述可变电阻。
15.根据权利要求11-13中任一项所述的无线终端，其特征在于，所述收发器包括可变电阻和混频器，所述可变电阻位于所述混频器的输入端。
16.一种数字基带电路，其特征在于，包括：
非瞬时性存储器，包括指令；
一个或多个处理器，与所述存储器通信，其中所述一个或多个处理器执行以下指令：
测量具有第一RF增益设置的收发器的I路径和Q路径的第一增益失配、具有第二RF增益设置的所述收发器的I路径和Q路径的第二增益失配以及具有第三RF增益设置的所述收发器的I路径和Q路径的第三增益失配；
基于所述第一增益失配、所述第二增益失配和所述第三增益失配估计IQ失配系数的值；
基于所述IQ失配系数的值对所述I路径或所述Q路径应用测量调整，以减少图像失真。
17.根据权利要求16所述的电路，其特征在于，所述一个或多个处理器执行所述指令完成以下操作：
基于所述第一增益失配和所述第二增益失配估计静态增益失配系数的值；
基于所述静态增益失配系数和所述第三增益失配系数估计所述IQ失配系数的值。
18.根据权利要求17所述的电路，其特征在于，当gs表示所述静态增益失配系数时，
Figure FDA0002254240950000031
Gmis1表示所述第一增益失配，Gmis2表示所述第二增益失配，N1表示与所述第一RF增益设置对应的参数，N2表示与所述第二RF增益设置对应的参数。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，当ε表示所述IQ失配系数时，
Figure FDA0002254240950000032
其中
Figure FDA0002254240950000033
G3＝Gmis3/gs
以及其中Gmis3表示所述第三增益失配，N3表示与所述第三个RF增益设置对应的参数。
20.根据权利要求16-19中任一项所述的电路，其特征在于，所述一个或多个处理器执行所述指令，以基于所述IQ失配系数的值构造调整信号，并将所述调整信号应用于所述收发器的可变电阻。
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