CN111200485A - 宽带误差校准参数提取方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种宽带误差校准参数提取方法、装置和计算机可读存储介质，该方法包括：根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带；提取各所述子频带的幅度误差和相位误差；根据所述频带索引表和预设宽带权重表，对各所述子频带的幅度误差和相位误差，分别逐个迭代加权累加至初始幅度误差补偿参数和初始相位误差补偿参数中，合成并提取宽带误差校准参数。本发明能够自适应匹配当前超宽带系统的工作带宽，并实时对工作区域进行误差参数进行迭代求取，具有超宽带、高性能、低功耗、高灵活性的优点。

Description

宽带误差校准参数提取方法、装置及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及数字信号处理和通信领域，尤其涉及一种宽带误差校准参数提取方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
现代通信系统对射频收发器的带宽要求越来越高(例如5G低频宽带零中频系统、5G高频超宽带系统)。常规的射频模拟器件远无法达到通信系统的指标要求，数字辅助模拟校准是一种常见的优化手段，其中针对正交调制系统中IQ(in－phase(同相)，quadrature(正交))失配误差进行的优化，可以在发射端极大的抑制杂散泄露，在接收端提高接收灵敏等。通过数字辅助进行IQ失配误差校准的方法很多，例如：
1)对信号做FFT(Fast Fourier Transformation，离散傅氏变换的快速算法)，在频域上进行检测，求解各个频点误差，再利用误差进行LMS(Least mean square，最小均方算法)迭代处理，最终补偿参数。
2)采用离线参数计算调节，采用信号源、频谱仪以及计算机进行离线测试，对特定模块进行详细量测，最终得到一组固定的补偿参数。
3)采用单音扫频方式进行多频点参数提取，将各个频点误差参数拟合后进行系统误差校准，提取所有频点的误差信息，达到宽带校准的效果。
4)直接采用参考信号做相关运算，进行参数提取，提取误差参数进行补偿。
5)采用宽带信号特性进行自适应滤波器盲迭代方式进行参数提取并补偿，优化得到最终参数。
6)数字域采用通带滤波器组对宽带信号进行分解，通过复杂运算直接求解宽带系统误差，最终反解得到宽带补偿参数。
上述各种方案在当前业界产品中均有应用，但各自存在缺陷，方案1)需要进行时频域的转换，这在基带处理非常有效，但在中射频将会耗费巨大资源，且在后期超宽带系统中实现复杂度会急剧上升。方案2)和方案3)适合环境稳定场景，它无法适应外界环境产生变化带来的误差改变，方案2的参数无法随环境进行修正。而方案3)中的扫频处理在系统工作阶段是无法实现的，无法达到宽带实时处理的效果。方案4)能够实时跟踪，但对带宽的适应性很小，一般信号带宽超过30M后就很难适应，无法对宽带信号进行校准。方案5)和方案6)是目前比较实用的两种宽带校准方法。但方案5)采用盲迭代，在信号突变情况下，其迭代参数很不稳定，会引起部分频点的性能恶化，导致系统性能降低。而方案6)的缺陷是随着带宽和精度需求的增加，其资源将会急剧上升，且灵活度差，一旦系统设定完成其求解精度和适应带宽就被限定，无法修改。
综上所述，现有的IQ失配误差校准方式方式存在处理复杂和灵活性差的技术问题。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种一种宽带误差校准参数提取方法、装置及计算机可读存储介质，旨在解决现有的IQ失配误差校准方式方式存在处理复杂和灵活性差的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，所述宽带误差校准参数提取方法包括：
根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带；
提取各所述子频带的幅度误差和相位误差；
根据所述频带索引表和预设宽带权重表，对各所述子频带的幅度误差和相位误差，分别逐个迭代加权累加至初始幅度误差补偿参数和初始相位误差补偿参数中，合成并提取宽带误差校准参数。
本发明还提供一种宽带误差校准参数提取装置，所述宽带误差校准参数提取装置包括控制模块、频带切割模块、子频带误差提取模块和宽带参数合成模块，所述控制模块包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现以下步骤：
控制所述频带切割模块，根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带；
控制所述子频带误差提取模块，提取各所述子频带的幅度误差和相位误差；
控制所述宽带参数合成模块，根据所述频带索引表和预设宽带权重表，对各所述子频带的幅度误差和相位误差，分别逐个迭代加权累加至初始幅度误差补偿参数和初始相位误差补偿参数中，合成宽带误差校准参数。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述宽带误差校准参数提取方法的步骤。
本发明通过采用时域分时进行子频带切割和划分，能够通过时域多次划分达到超宽带误差校准参数提取的目的，可以适用超宽带系统，即具有超宽带优点；此外，本申请通过分时复用的方式进行处理，从而减小了硬件的资源开销，降低了超宽带系统功耗，即具有低功耗优点；再者，用户可通过增加子频带频点数、减小子频带带宽、提高子频带误差的拟合精度，可以显著提升各个子频带的误差参数性能，从而提升整个带宽的误差校准性能，即具有高性能优点；并且在硬件确定的情况下，用户可以通过配置子频带范围和子频带带宽，从而在不改变硬件结构的情况下适应不同的系统带宽和不同的性能需求，即具有高灵活性的优点。
附图说明
图1本发明宽带误差校准参数提取装置基础架构图；
图2本发明宽带误差校准参数提取装置在超宽带系统中应用的两种处理位置；
图3本发明控制模块的结构图；
图4本发明频带切割模块的结构图；
图5本发明子频带误差参数模块的结构图；
图6本发明宽带参数合成模块的结构图；
图7本发明宽带误差校准参数提取方法一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的主要解决方案是：根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带；提取各子频带的幅度误差和相位误差；根据频带索引表和预设宽带权重表，对各子频带的幅度误差和相位误差，分别逐个迭代加权累加至初始幅度误差补偿参数和初始相位误差补偿参数中，合成并提取宽带误差校准参数。
本发明提供的宽带误差校准参数提取方法、装置和计算机可读存储介质涉及数字信号处理和通信领域，特别适用于处理因链路特性导致的宽带信号IQ镜像误差，适合应用在无线通信系统中的超宽带射频系统校准，例如5G低频宽带零中频系统的模拟IQ误差校准、5G高频超宽带系统的IQ均衡。
由于现有技术IQ失配误差校准方式存在处理复杂和灵活性差的技术问题，因此本发明采用迭代方式进行频带切割，将超宽带系统做子频带划分，自适应处理各个子频带的IQ失配误差，获取各个子频带的误差时变特性(即幅度误差和相位误差)，通过实时迭代求解得到整个超宽带系统的宽带误差校准参数，解决超宽带系统的IQ镜像问题。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的宽带误差校准参数提取装置的基础架构图。
宽带误差校准参数提取装置包括控制模块100、频带切割模块101、子频带误差提取模块102和宽带参数合成模块103，控制模块100分别与频带切割模块101、子频带误差提取模块102和宽带参数合成模块103
控制模块100，用于控制整个超宽带系统的运行步骤，以及控制各个模块的输入参数，包括控制频带切割模块101的切割范围、切割步进、切割频点控制字和宽带参数合成模块103的合成频率索引。
具体地，控制模块100可通过三个使能信号En101、En102、En103分别控制频带切割模块101、子频带误差提取模块102和宽带合成模块103的工作次序，同时根据用户配置，控制宽带切割和宽带合成的子频带频点Freqn的相关信息。
频带切割模块101，用于将超宽带接收信号进行频带切割，提取子频带的信号和镜像信息，保证子频带误差信息的完整性。
具体地，频带切割模块根据自频带频点Freqn的相关信息，确定所需切割子频带的频点信息，对输入宽带信号SIF进行子频带切割，切割后的信号Ssub实时传递给102模块。
子频带误差提取模块102，用于筛选子频带的信号，计算子频带系统的IQ幅相误差，提取当前子频带的误差参数(即幅度误差和相位误差)。
具体地，子频带误差提取模块102受控制模块100输出的En102控制，对频带切割模块101实时输出的子频带信号Ssub进行功率信息、相位信息和IQ相关性信息进行提取，并在提取完成后输出当前子频带(Freqn所在频带)的误差参数Gerrn和Perrn，其中幅度误差为Gerrn，相位误差为Perrn。
宽带参数合成模块103，其中包含一个离线生成的宽带权重表LUT，该宽带权重表LUT为一维索引表，该一维索引表中索引参数为归一化频率，输出为索引频点加权向量，根据子频带的幅度误差和相位误差对子频带误差进行加权，并累加到初始宽带误差参数中，则得到更新后的宽带误差校准参数。
宽带参数合成模块103根据使能信号En102和子频带频点Freqn的相关信息，对当前子频带误差参数Gerrn和Perrn进行处理，采用简化的LS(最小二乘法)进行宽带误差参数的加权更新，最终输出宽带误差校准参数。
参照图2，图2为本发明宽带误差校准参数提取装置在超宽带系统中实现的两种处理位置。对于接收系统，天线接收到的信号SRF经过射频(RF，Radio Frequency)的混频、中频(LPF，Low Pass Filter)的滤波后得到中频宽带信号，高速数模转换器(ADC，Analog-to-Digital Converter)对模拟宽带信号进行转化，输出宽带数字信号SIF，此时信号包含期望信号和系统误差产生的干扰信号，例如信号镜像等。宽带数字信号经过宽带误差校准参数提取装置后得到期望信号Scal。
对于方案一，如图2的A部分，宽带信号SIF同样会被本发明宽带误差校准参数提取装置中的宽带误差校准参数迭代器捕获，进行宽带误差校准参数提取，并输出幅度校准参数w1、w2…wM和相位校准参数c1、c2…cM给幅相误差校准装置，完成整个链路误差的闭环校准功能。
对于方案二，如图2的B部分，期望信号Scal会被本发明宽带误差校准参数提取装置中的宽带误差校准参数迭代器捕获，得到期望信号Scal中的残留误差，以残留误差进行宽带误差校准参数提取，并输出幅度校准参数w1、w2…wM和相位校准参数c1、c2…cM给幅相误差校准装置，完成整个链路误差的闭环校准功能。
参照图3，图3所示为本发明控制模块结构图，控制模块内部包含有使能产生器1001、索引地址产生器1002和频率索引表1003三个子结构：
使能产生器1001为简单的自加数结构，它能够在四个固定数值点产生1个内部使能信号给地址模块1002和3个外部使能信号En101、En102、En103分别发送至频带切割模块101、子频带误差提取模块102和宽带参数合成模块103，以控制频带切割模块101、子频带误差提取模块102和宽带参数合成模块103启动顺序。通过控制自加数的长度可以控制系统迭代速度的快慢，通过调节四个固定数值点可以控制频带切割模块101、子频带误差提取模块102和宽带参数合成模块103的前后工作时延。
当使能产生器1001产生使能有效时，索引地址产生器1002将会进行一次地址自加，并把自加后的地址输出给频率索引表1003，从而形成整个频段子频带循环处理。
频率字索引表1003，为一块可配置RAM，其内部数值可由用户进行配置，它根据索引地址产生器1002的输出地址，进行表格查找，给频率切割模块101和宽带参数合成模块103输出相同的频率控制字Freqn(子频带频点Freqn的相关信息)。
参照图4，图4所示为本发明频带切割模块101结构图，其内部包含有数字本振产生器1011、数字混频模块一(即移频模块)1012、低通滤波模块1013和数字混频模块二(反向移频模块)1014四个子结构：
数字本振产生器1011，它根据控制模块100产生的频率控制字Freqn采用查表法或者CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer，坐标旋转数字计算方法)算法实现数字本振信号的产生，一路直接送给移频模块1012，另一路通过延迟后送给反向移频模块1014，其延迟量为低通滤波模块1013的低通滤波处理延迟，这样可以保证移频模块1012和反向移频模块1014的移频相位差可控。
数字混频一模块1012为普通信号移频模块，它将输入宽带信号进行搬移，将子频带以及子频带的镜像频带搬移到零频并输出给低通滤波模块1013的滤波器，进行滤波，从而实现宽频带切割，提取子频带信号。
数字混频二模块1014为反向移频模块，它将低通滤波模块1013滤波后的子频带信号进行搬移，并合成频带切割后的子频带信号，完成整个宽带信号的频带切割，并保证子频带IQ误差的完整性，最终输出子频带信号Ssub。
参照图5，图5所示为本发明子频带误差提取模块102的结构图，子频带误差提取模块102包括和幅相误差提取器1022，其中功率检测数据筛选模块1021用来监测当前子频带信号Ssub的特性，筛选出适合进行参数提取的子频带信号，同时剔除异常信号(子频带信号功率大于第一阈值且子频带镜像功率小于第二阈值的子频带信号为有效信号，其他为异常信号)，保证后面幅相误差提取器1022提取参数的稳健性。幅相误差提取器1022可以通过一阶和二阶统计量或者多项式拟合等方法，计算出子频带的幅相误差，并与上次迭代误差进行比较，输出本次迭代中当前子频带的幅度误差Gerrn和相位误差Perrn，其中幅度误差为Gerrn，相位误差为Perrn。
参照图6，图6所示为本发明宽带参数合成模块103的结构图，它包含误差变换模块1031，参数计算模块1032和宽带权重LUT表(即预设带宽权重表)1033和参数形式变换模块1034。
误差参数变换模块1031是将实际子频带的幅度和相位误差变换为子频带的误差补偿参数。对子频带误差提取模块102输出的幅度误差为Gerrn，相位误差为Perrn，那么具体变换公式为：
CoefIn＝tan(Perrn)
Figure BDA0001868570630000081
变换后得到子频带误差参数补偿值。
参数计算模块1032为一个向量加权乘加器，将新的幅度误差补偿参数CoefIn与宽带权重LUT表1033输出的权重向量LUTFreqn加权处理并累加到原参数CIn-1中，得到新的误差补偿参数CIn；将新的相位误差补偿参数CoefQn与权重向量LUTFreqn加权处理并累加到原参数CQn-1中，得到新的相位误差补偿参数CQn；最终生成新的宽带校准参数CIn、CQn。
CIn＝CoefIn*LUTFreqn+CIn-1
CQn＝CoefQn*LUTFreqn+CQn-1
宽带权重LUT表1033，其输入参数为控制模块100的频率Freqn，宽带权重LUT表1033的表格内容由用户离线生成，或者系统初始阶段根据用户配置频率字生成并存储。宽带权重LUT表1033为1维索引表格，输入索引变量为频率控制字Freqn，输出为一列权重向量。宽带权重LUT表1033生成原理如下：
假设用户设立系统工作频带为[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]，子频带频点分别为Freq1、Freq2、……、FreqN∈[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]，其对应的角频率分别为ω1、ω2、……、ωN，BW为用户需求带宽，Fs为应用数据速率，用户设置补偿参数的阶数为M，角频率为2π/Fs，j为虚数。
那么根据频率控制字生成的频率采样矩阵F为：
Figure BDA0001868570630000082
那么最终生成宽带权重LUT表的表格矩阵为：
LUT＝(FHF)-1FH
为一个M*N的矩阵，每个频率索引字对应了一列向量，每次频率索引输出一列加权向量，给参数计算模块1032进行误差加权。
参数形式转换模块1034，可以根据超宽带系统中实际的校准实现结构将生成的宽带误差校准参数变换为与校准实现结构的对应形式，进而输出到链路进行补偿。
参数形式转换模块1034加权输出可为两组复对称滤波器形式，根据链路设计可以将其进行转换为多种输出形式：
1、链路校准为复数滤波结构，则直接输出[w1,w2…wM]n和[c1,c2…cM]n给链路进行见准使用；
2、链路校准为实滤波器组结构则变换为f0＝real([w1,w2…wM]n)，f1＝imag([w1,w2…wM]n)，f2＝real([c1,c2…cM]n)，f3＝imag([c1,c2…cM]n)输出给链路进行校准；
3、链路校准为对称设计复数滤波器，则输出[w1,w2…w(M+1)/2]n,[c1,c2…c(M+1)/2]n给链路使用；
4、其他任意滤波器实现结构的变换等。
基于上述宽带误差校准参数提取装置，提供一种宽带误差校准参数提取方法，参照图7，宽带误差校准参数提取方法包括：
步骤S10，根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带；
用户可根据当前待校准超宽带系统的实际情况和实际需求，输入参数并生成频带索引表，从而控制模块接收用户输入的频带索引表，控制模块根据频带索引表，控制频带切割模块对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带。
具体地，步骤S10包括：
步骤S11，解析接收的频带索引表，获取切割参数，切割参数包括切割范围、切割步进和用于切割定位的子频带频点；
频带索引表包括Freq1、Freq2、......、Freqn的子频带频点，Freq1、Freq2、......、Freqn∈[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]，子频带频点可用于定位切割位置；频带索引表还包括指导频带切割模块切割超宽带系统的链路宽带信号的切割参数，切割参数包括切割范围为子频带范围，子频带范围为[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]，BW为用户需求带宽，Fs为应用数据速率。又如切割参数包括切割步进，即两切割点之间的频带间距，或者说两子频带频点之间的频带间距。控制模块对接收的频带索引表进行解析，以获取切割参数，切割参数包括切割范围、切割步进和用于切割定位的子频带频点。
步骤S12，根据切割步进和子频带频点，在切割范围内确定切割位置，并根据切割位置对超宽带系统的链路宽带信号进行逐个频带切割，以生成子频带。
当切割位置超出切割范围，控制模块放弃此次切割位置的确定；当切割位置处于切割范围内，则控制模块确定此次切割位置有效。从而控制模块基于切割范围边界位置和切割步进，在切割范围内确定切割位置(可与子频带频点位置一一对应)，进而根据切割位置对超宽带系统的链路宽带信号进行逐个频带切割，以生成子频带。
步骤S20，提取各子频带的幅度误差和相位误差；
具体地，子频带误差提取模块逐个检测各子频带的信号功率和镜像功率，剔除子频带中信号功率大于第一阈值且镜像功率小于第二阈值的异常子频带，以获取有效的子频带；子频带误差提取模块基于预设算法，计算各有效的子频带的幅度误差和相位误差。
子频带误差提取模块的功率检测数据筛选模块逐个监测各子频带的信号功率和镜像功率；然后功率检测数据筛选模块逐个比较各子频带信号功率和预设的第一阈值的大小关系、比较各子频带镜像功率和预设的第二阈值的大小关系，并且功率检测数据筛选模块剔除子频带中信号功率大于第一阈值且镜像功率小于第二阈值的异常子频带，从而获取有效的子频带，保证后续子频带误差提取模块的幅相误差提取器在提取参数过程中的稳健性。
再者，幅相误差提取器通过一阶和二阶统计量或者多项式拟合的预设算法，计算出各有效的子频带的幅度误差和相位误差，其中每次正在计算的有效的子频带为当前子频带，将当前子频带的幅度误差和相位误差分别与上次迭代误差(若为首次迭代，则上次迭代误差为初始幅度误差和初始相位误差；若不为首次迭代，则上次迭代误差为当前子频带之前一个的子频带在先的幅度误差和相位误差)，输出在本次迭代中当前子频带的幅度误差为Gerrn，相位误差为Perrn。
可选地，筛选合适的子频带信号可以采用子频带信号功率值(即信号功率)和镜像的功率值(即镜像功率)来进行筛选，当信号功率值大于门限(即第一阈值)，镜像功率值低于门限(即第二阈值)，该子频带才认为是有效子频带，用以进行误差数据(即幅度误差和相位误差)提取，若不满足则切换到下一子频带。
计算得到的幅度误差Gerrn和相位误差Perrn进行校验，将其与上次计算的到的Gerrn-1和相位误差Perrn-1进行比较，如果本次误差小于上次误差，则认为误差在收敛则直接输出Gerrn和相位误差Perrn，否则可以采用多种策略进行处理，a、直接认为该子频带异常切换到下一子频带；b、通过加权处理，将m*Gerrn+n*Gerrn-1和m*Perrn+n*Perrn-1作为新的误差参数输出，其中m和n为权重参数，可由用户配置。
步骤S30，根据频带索引表和预设宽带权重表，对各子频带的幅度误差和相位误差，分别逐个迭代加权累加至初始幅度误差补偿参数和初始相位误差补偿参数中，合成宽带误差校准参数。
具体地，频带索引表包括Freq1、Freq2、......、Freqn的子频带频点，Freq1、Freq2、......、Freqn∈[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]；子频带范围为[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]，BW为用户需求带宽，Fs为应用数据速率；
步骤S30包括：
步骤S31，基于以下公式2，获取各子频带的幅度误差补偿参数和相位误差补偿参数：
CoefIn＝tan(Perrn)
公式2为：
Figure BDA0001868570630000111
其中，幅度误差为Gerrn，相位误差为Perrn，新的幅度误差补偿参数CoefIn，新的相位误差补偿参数CoefQn；
步骤S32，将新的幅度误差补偿参数CoefIn与预设宽带权重表中Freqn对应的权重向量LUTFreqn加权处理并累加到原始幅度补偿参数CIn-1，CI0为初始幅度误差补偿参数；
步骤S33，将新的相位误差补偿参数CoefQn与预设宽带权重表中Freqn对应的权重向量LUTFreqn加权处理并累加到原始相位补偿参数CQn-1，CQ0为初始相位误差补偿参数；
步骤S34，基于以下公式3生成最新的宽带误差校准参数CIn和CQn
公式3：
Figure BDA0001868570630000121
在本实施例中，通过采用时域分时进行子频带切割和划分，能够通过时域多次划分达到超宽带误差校准参数提取的目的，可以适用超宽带系统，即具有超宽带优点；此外，本申请通过分时复用的方式进行处理，从而减小了硬件的资源开销，降低了超宽带系统功耗，即具有低功耗优点；
再者，用户可通过增加子频带频点数、减小子频带带宽、提高子频带误差的拟合精度，可以显著提升各个子频带的误差参数性能，从而提升整个带宽的误差校准性能，即具有高性能优点；并且在硬件确定的情况下，用户可以通过配置子频带范围和子频带带宽，从而在不改变硬件结构的情况下适应不同的系统带宽和不同的性能需求，即具有高灵活性的优点。
进一步地，在本发明宽带误差校准参数提取方法另一实施例中，步骤S10之前，还包括：
步骤S41，在超宽带系统启动阶段，根据接收的用户需求带宽和超宽带系统的应用数据速率，确定子频带范围；
可选地，基于以下公式确定子频带范围：
子频带范围为[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]，BW为用户需求带宽，Fs为应用数据速率。设子频带范围为FR，则FR为：[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]。
步骤S42，根据外部输入的切割步长和切割范围，在子频带范围中确定子频带频点，以构成频带索引表；
频带索引表包括Freq1、Freq2、......、Freqn的子频带频点，Freq1、Freq2、......、Freqn∈[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]，子频带频点可用于定位切割位置；频带索引表还包括指导频带切割模块切割超宽带系统的链路宽带信号的切割参数，切割参数包括切割范围为子频带范围，子频带范围为[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]，BW为用户需求带宽，Fs为应用数据速率。又如切割参数包括切割步进，即两切割点之间的频带间距，或者说两子频带频点之间的频带间距。控制模块对接收的频带索引表进行解析，以获取切割参数，切割参数包括切割范围、切割步进和用于切割定位的子频带频点。
步骤S43，根据应用数据速率确定各子频带频点的角频率；
可选地，各子频带频点的角频率为2π/Fs，Fs为应用数据速率。
步骤S44，根据各角频率和外部输入的补充参数阶数，生成频率采样矩阵，并基于频率采样矩阵，生成预设宽带权重表。
可选地，步骤S44中根据各角频率和外部输入的补充参数阶数，生成频率采样矩阵包括：
基于以下公式1确定频率采样矩阵F：
公式1：
Figure BDA0001868570630000131
其中，M为外部输入的补偿参数阶数，w为各子频带频点的角频率，j为虚数；
步骤S44中基于频率采样矩阵，生成预设宽带权重表的步骤包括：
基于LUT＝(FHF)-1FH，LUT为预设宽带权重表，F为频率采样矩阵。
在本实施例中，提供了一种新的宽带误差参数提取装置和方法，它不需要外部参考辅助模块，直接采用系统业务信号进行处理，采用迭代方式对超宽带系统做频带切割，将超宽带系统做子频带划分，然后提取子频带误差，不同子频带的误差参数进行合成处理，能够自适应匹配当前系统的工作带宽，并实时对工作区域进行误差参数进行迭代求取，具有超宽带、高性能、低功耗、高灵活性的优点。
进一步地，本发明还提供一种宽带误差校准参数提取装置，宽带误差校准参数提取装置包括控制模块、频带切割模块、子频带误差提取模块和宽带参数合成模块，控制模块包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
控制频带切割模块，根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带；
控制子频带误差提取模块，提取各子频带的幅度误差和相位误差；
控制宽带参数合成模块，根据频带索引表和预设宽带权重表，对各子频带的幅度误差和相位误差，分别逐个迭代加权累加至初始幅度误差补偿参数和初始相位误差补偿参数中，合成宽带误差校准参数。
可选地，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
控制模块在超宽带系统启动阶段，根据接收的用户需求带宽和超宽带系统的应用数据速率，确定子频带范围；
控制模块根据外部输入的切割步长和切割范围，在子频带范围中确定子频带频点，以构成频带索引表；
控制模块根据应用数据速率确定各子频带频点的角频率；
控制模块根据各角频率和外部输入的补充参数阶数，生成频率采样矩阵，并基于频率采样矩阵，生成预设宽带权重表。
可选地，控制模块在超宽带系统启动阶段，根据接收的用户需求带宽和超宽带系统的应用数据速率，确定子频带范围。
可选地，所述频带索引表包括Freq1、Freq2、......、Freqn的子频带频点，Freq1、Freq2、......、Freqn∈[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]；
控制模块将2π/Fs作为各所述子频带频点的角频率，Fs为应用数据速率。
可选地，控制模块基于以下公式1确定频率采样矩阵F：
公式1：
Figure BDA0001868570630000141
其中，M为外部输入的补偿参数阶数，w为各所述子频带频点的角频率，j为虚数；
所述基于所述频率采样矩阵，生成预设宽带权重表的步骤包括：
基于LUT＝(FHF)-1FH，LUT为预设宽带权重表，F为频率采样矩阵。
可选地，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
控制频带切割模块，解析接收的频带索引表，获取切割参数，所述切割参数包括切割范围、切割步进和用于切割定位的子频带频点；
控制频带切割模块，根据所述切割步进和子频带频点，在所述切割范围内确定切割位置，并根据所述切割位置对超宽带系统的链路宽带信号进行逐个频带切割，以生成子频带。
可选地，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
控制子频带误差提取模块，逐个检测各所述子频带的信号功率和镜像功率，剔除所述子频带中信号功率大于第一阈值且镜像功率小于第二阈值的异常子频带，以获取有效的子频带；
控制子频带误差提取模块，基于预设算法，计算各有效的所述子频带的幅度误差和相位误差。
可选地，所述频带索引表包括Freq1、Freq2、......、Freqn，Freq的子频带频点，Freq1、Freq2、......、Freqn∈[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]；所述子频带范围为[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]，BW为用户需求带宽，Fs为应用数据速率；
计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
控制宽带参数合成模块，基于以下公式2，获取各所述子频带的幅度误差补偿参数和相位误差补偿参数：
CoefIn＝tan(Perrn)
公式2为：
Figure BDA0001868570630000151
其中，幅度误差为Gerrn，相位误差为Perrn，新的幅度误差补偿参数CoefIn，新的相位误差补偿参数CoefQn；
控制宽带参数合成模块，将新的幅度误差补偿参数CoefIn与预设宽带权重表中Freqn对应的权重向量LUTFreqn加权处理并累加到原始幅度补偿参数CIn-1，CI0为初始幅度误差补偿参数；
控制宽带参数合成模块，将新的相位误差补偿参数CoefQn与预设宽带权重表中Freqn对应的权重向量LUTFreqn加权处理并累加到原始相位补偿参数CQn-1，CQ0为初始相位误差补偿参数；
控制宽带参数合成模块，基于以下公式3生成最新的宽带误差校准参数CIn和CQn
公式3：
Figure BDA0001868570630000152
进一步地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述宽带误差校准参数提取方法各实施例的步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，所述宽带误差校准参数提取方法包括：
根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带；
提取各所述子频带的幅度误差和相位误差；
根据所述频带索引表和预设宽带权重表，对各所述子频带的幅度误差和相位误差，分别逐个迭代加权累加至初始幅度误差补偿参数和初始相位误差补偿参数中，合成并提取宽带误差校准参数。
2.如权利要求1所述的宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，在所述根据接收的频率信息，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带的步骤之前，还包括：
在超宽带系统启动阶段，根据接收的用户需求带宽和超宽带系统的应用数据速率，确定子频带范围；
根据外部输入的切割步长和切割范围，在所述子频带范围中确定子频带频点，以构成频带索引表；
根据所述应用数据速率确定各所述子频带频点的角频率；
根据各所述角频率和外部输入的补充参数阶数，生成频率采样矩阵，并基于所述频率采样矩阵，生成预设宽带权重表。
3.如权利要求2所述的宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，
所述根据接收的用户需求带宽和超宽带系统的应用数据速率，确定子频带范围的步骤包括：
基于以下公式确定子频带范围：
所述子频带范围为[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]，BW为用户需求带宽，Fs为应用数据速率。
4.如权利要求3所述的宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，
所述频带索引表包括Freq1、Freq2、......、Freqn的子频带频点，Freq1、Freq2、......、Freqn∈[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]；
所述根据所述应用数据速率确定各所述子频带频点的角频率的步骤包括：
各所述子频带频点的角频率为2π/Fs，Fs为应用数据速率。
5.如权利要求4所述的宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，
所述根据各所述角频率和外部输入的补偿参数阶数，生成频率采样矩阵的步骤包括：
基于以下公式1确定频率采样矩阵F：
公式1：
Figure FDA0001868570620000021
其中，M为外部输入的补偿参数阶数，w为各所述子频带频点的角频率，j为虚数；
所述基于所述频率采样矩阵，生成预设宽带权重表的步骤包括：
基于LUT＝(FHF)-1FH，LUT为预设宽带权重表，F为频率采样矩阵。
6.如权利要求1所述的宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，所述根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带的步骤包括：
解析接收的频带索引表，获取切割参数，所述切割参数包括切割范围、切割步进和用于切割定位的子频带频点；
根据所述切割步进和子频带频点，在所述切割范围内确定切割位置，并根据所述切割位置对超宽带系统的链路宽带信号进行逐个频带切割，以生成子频带。
7.如权利要求1所述的宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，所述提取各所述子频带的幅度误差和相位误差的步骤包括：
逐个检测各所述子频带的信号功率和镜像功率，剔除所述子频带中信号功率大于第一阈值且镜像功率小于第二阈值的异常子频带，以获取有效的子频带；
基于预设算法，计算各有效的所述子频带的幅度误差和相位误差。
8.如权利要求1所述的宽带误差校准参数提取方法，其特征在于，
所述频带索引表包括Freq1、Freq2、......、Freqn，Freq的子频带频点，Freq1、Freq2、......、Freqn∈[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]；所述子频带范围为[-BW/(2*Fs),BW/(2*Fs)]，BW为用户需求带宽，Fs为应用数据速率；
所述根据所述频带索引表和预设宽带权重表，对各所述子频带的幅度误差和相位误差，分别逐个迭代加权累加至初始幅度误差补偿参数和初始相位误差补偿参数中，合成并提取宽带误差校准参数的步骤包括：
基于以下公式2，获取各所述子频带的幅度误差补偿参数和相位误差补偿参数：
公式2为：
Figure FDA0001868570620000031
其中，幅度误差为Gerrn，相位误差为Perrn，新的幅度误差补偿参数CoefIn，新的相位误差补偿参数CoefQn；
将新的幅度误差补偿参数CoefIn与预设宽带权重表中Freqn对应的权重向量LUTFreqn加权处理并累加到原始幅度补偿参数CIn-1，CI0为初始幅度误差补偿参数；
将新的相位误差补偿参数CoefQn与预设宽带权重表中Freqn对应的权重向量LUTFreqn加权处理并累加到原始相位补偿参数CQn-1，CQ0为初始相位误差补偿参数；
最终，基于以下公式3生成最新的宽带误差校准参数CIn和CQn
公式3：
Figure FDA0001868570620000032
9.一种宽带误差校准参数提取装置，其特征在于，所述宽带误差校准参数提取装置包括控制模块、频带切割模块、子频带误差提取模块和宽带参数合成模块，所述控制模块包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现以下步骤：
控制所述频带切割模块，根据接收的频带索引表，对超宽带系统的链路宽带信号进行频带切割，以生成子频带；
控制所述子频带误差提取模块，提取各所述子频带的幅度误差和相位误差；
控制所述宽带参数合成模块，根据所述频带索引表和预设宽带权重表，对各所述子频带的幅度误差和相位误差，分别逐个迭代加权累加至初始幅度误差补偿参数和初始相位误差补偿参数中，合成宽带误差校准参数。
10.如权利要求9所述的宽带误差校准参数提取装置，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现以下步骤：
所述控制模块在超宽带系统启动阶段，根据接收的用户需求带宽和超宽带系统的应用数据速率，确定子频带范围；
所述控制模块根据外部输入的切割步长和切割范围，在所述子频带范围中确定子频带频点，以构成频带索引表；
所述控制模块根据所述应用数据速率确定各所述子频带频点的角频率；
所述控制模块根据各所述角频率和外部输入的补充参数阶数，生成频率采样矩阵，并基于所述频率采样矩阵，生成预设宽带权重表。
11.如权利要求9所述的宽带误差校准参数提取装置，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求3至8中任一项所述的宽带误差校准参数提取方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的宽带误差校准参数提取方法的步骤。
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