CN112737610B - 直流偏移的估计和校准方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种直流偏移的估计和校准方法以及装置。在直流偏移的估计方法中,向输入至射频信号处理电路的基带训练信号施加一定的直流偏移,通过数据拟合方法,找出射频信号处理电路的输出值的最小值对应的直流偏移,作为射频信号处理电路的非预期直流偏移的估计值。通过实测数据估算得出与射频信号处理电路的输出的最小值对应的直流偏移,能够得出比较准确的估计值。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域,尤其涉及一种直流分量的估计和校准方法及装置。
背景技术
无线通信系统的发射机包括基带信号处理电路和射频信号处理电路两大部分,射频信号处理电路将已处理过的基频信号转换、升频至指定的频道中,并通过天线发射出去。但是,在现有的射频信号处理电路中,由电路固有的直流失调特性引起的射频系统非线性问题中的直流偏移(DC offset),会不可避免地带来本振泄露(LO Leakage)。本振泄露是指混频的本振信号泄露到输出端。本振泄露会影响发射频谱,使发射信号不能满足要求。此外,本振泄露还会影响解调性能,使接收机不能准确解调信号。
在一些情形下,可以对射频信号处理电路的直流偏移进行估计,在射频信号处理电路的工作过程中对直流偏移进行校准,即,通过对射频信号处理电路接收到的基带信号(包括,同相信号(I路信号)和正交信号(Q路信号)进行补偿,以减少或消除本振泄露。
因此,如何准确地估计直流偏移,成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种直流偏移的估计方法及装置,能够比较准确地预估出直流偏移,为后续进行直流偏移的校准提供了依据。
本发明实施例提供了一种直流偏移的估计方法。在该方法中,将基带训练信号和直流偏移输入至射频信号处理电路;采集所述射频信号处理电路的输出值;基于所述直流偏移和所述输出值,通过数据拟合方法,找出所述输出值的最小值对应的直流偏移,作为直流偏移估计值。
本发明实施例还提供了一种直流偏移的估计装置。在该装置中,基带训练信号发生器,用于生成基带训练信号;偏移信号发生器,用于生成直流电压信号;信号采集器,用于采集射频信号处理电路的输出值;其中,所述基带训练信号发生器生成的基带训练信号和所述偏移信号发生器生成的直流电压信号一起输入至所述射频信号处理电路;数据处理器,用于基于所述直流电压信号对应的直流偏移和所述输出值,通过数据拟合方法,找出所述输出值的最小值对应的直流偏移,作为直流偏移估计值。
本发明实施例还提供了一种直流偏移的校准方法。在该校准方法中,根据上述的直流偏移的估计方法或上述的直流偏移的估计装置得到的直流偏移估计值生成直流电压信号;将所述直流电压信号施加到来自模拟前端的基带信号;将施加了直流偏移的基带信号输入至射频信号处理电路。
在本发明实施方式中,向输入至射频信号处理电路的基带训练信号施加一定的直流偏移,通过估计算法,找出射频信号处理电路的输出值的最小值对应的直流偏移,作为射频信号处理电路的非预期直流偏移。通过实测数据估算得出与射频信号处理电路的输出的最小值对应的直流偏移,能够得出比较准确的估计值。
附图说明
图1为现有技术中的等效基带模型;
图2为根据本发明第一实施方式的直流偏移的估计方法的流程示意图;
图3为根据本发明第一实施方式的射频信号处理电路示意图;
图4为根据本发明第一实施方式的基带训练信号的示意图;
图5为根据本发明第二实施方式的实测数据和计算结果比较示意图;
图6为根据本发明第二实施方式的另一实测数据和计算结果比较示意图;
图7为根据本发明第三实施方式的直流偏移的估计装置的结构示意图;
图8为根据本发明三实施方式的直流偏移的估计装置的另一结构示意图;
图9为根据本发明三实施方式的直流偏移的估计装置的再一结构示意图;
图10为根据本发明三实施方式的直流偏移的估计装置的又一结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
图1为相关技术中的等效射频模型示意图,实际预期发射的I、Q路信号(即来自模拟前端(Analog Front End,简称“AFE”)的信号)经过前端放大、混频、加法、耦合、低通滤波(LPF)和模数转换等处理过程,得到一个输出值(Metric)。在实际预期发射的I、Q路信号之外,还会有非预期的I、Q路信号出现,在天线端口看来(即上变频之后),会带来LO leakage,LO leakage会降低通信系统的发射指标,因发射指标需符合协议要求,如果指标不通过则产品将无法使用。
为了解决该问题,通常的做法是通过预先训练的方法来获得非预期的直流偏移参数。这些非预期的直流偏移参数通常只和硬件相关,且变化为缓变或基本不变。在一些情形下,可以基于遍历搜索空间的方法,即枚举搜索法,来获得直流偏移。
在没有噪声存在的理想系统中,这种枚举搜索法可以找到最优点,如果假设IQ路两个维度,每个维度的搜索空间大小为N,那枚举搜索方法的预期复杂度为O(N^2)。但该方法的主要问题在于不能很好的处理噪声。在有噪声污染的情况下,假设系统中的热噪声是恒定的,搜索空间会所对应的Metric会呈现出一个平底锅的形状,因此搜索效果会下降严重,当我们要寻找Metric的最小值时,这种情况尤为严重。另外,枚举搜索法的在有噪声的环境中,即实际环境中,复杂度不容易控制。
本发明第一实施方式提供了一种直流偏移的估计方法。该方法向输入至射频信号处理电路的基带训练信号施加一定的直流偏移,通过估计算法,找出射频信号处理电路的输出值的最小值对应的直流偏移,作为射频信号处理电路的非预期直流偏移,能够比较准确地预估出直流偏移,为后续进行直流偏移的校准提供了依据。
如图2所示,是本实施方式的直流偏移的估计方法的流程示意图。
在步骤201中,将基带训练信号(Base Band Training Signal)和直流偏移输入至射频信号处理电路。
如图3所示,为比较典型的配置了发射信号强度指示器(Transmit signalstrength indicator,TSSI)的发射机系统。其中,TSSI包括耦合峰值检测器(CouplingPeakdetector)、射频低通滤波器(RFLPF)和数模转换器(ADC)。
在实际应用中,可以采用基带训练信号发生器生成基带训练信号。基带训练信号发生器产生的基带训练信号输入至数模转换器(DAC),同时,施加一直流偏移至基带训练信号。也就是,施加了直流偏移的基带训练信号经DAC、混频、放大后,被耦合到TSSI。TSSI的输出指示了输出至天线的发射信号的强度。
值得说明的是,基带训练信号可以为给定载波频率的波函数,该载波频率应小于发射机的系统带宽。例如,基带训练信号可以为单音波(Single Tone Waveform),如图4所示,图4中实虚线分别对应I、Q路波形。但,基带训练信号不应以此处所列举的单音波为限,在实际应用中,还可以采用除单音波之外的其他波。
由于非预期的直流偏移只与射频信号处理电路的硬件相关,一旦射频信号处理电路制造出来,非预期的直流偏移就已确定。而且,非预期的直流偏移不可能是任意值,必然校准到某一范围内,射频信号处理电路才符合要求,因此,可以在这一范围内选取一系列数值,将对应的直流电压值分别施加到基带训练信号上。
在步骤202中,采集射频信号处理电路的输出值。
结合图3所示的发射机系统进行说明,可以采集TSSI的输出,得到射频信号处理电路的输出值。但在实际中,也可以采集功率放大器的输出,得到射频信号处理电路的输出值。本发明不应此处的举例为限制,任何能够采集到发射机的发射功率的方法均应落入本发明的保护范围。
在步骤203中,基于输入至射频信号处理电路的直流偏移和采集得到的输出值,通过数据拟合方法,找出输出值的最小值对应的直流偏移。
由于在步骤201中分别施加了多个直流偏移,而在步骤202中,对应于每一个直流偏移,都会采集到一个输出值。这样,就得到了多个包含直流偏移和输出值的值对。以直流偏移为自变量,输出值为因变量,可以找出直流偏移和输出值之间的关系。比如,通过数据拟合方法,可以得到直流偏移和输出值之间的关系。通过该数据拟合得到的关系,找到根据直流偏移的实测数据得到的输出值的最小值对应的直流偏移,可以作为射频信号处理电路的直流偏移估计值。
本发明第二实施方式提供了一种直流偏移的估计方法。在该方法中,通过分别向基带训练信号的I路和Q路施加直流偏移,找到I路直流偏移和Q路直流偏移,可以简化直流偏移的估算过程。
在一种情形下,可以分别施加多个直流偏移到I通道和Q通道。具体可以设定I路参数(parameter I)和Q路参数(parameter Q)两个参数,这两个参数可采用逻辑上任意抽象数值。在一个实施例中,这两个参数可用16比特定点数表示。
在一个例子中,可以设定两组数据。在第一组数据中,配置Q=0,I遍历固定的参数集合;在第二组数据中,配置I=0,Q遍历固定的参数集合。如表1所示,遍历的参数集合可以为从数值-300到290之间,各参数的间隔可为10。表1中参数遍历的选取仅为距离,其它实施方式中,I、Q参数可用定点方法,浮点方法或其它遍历空间的方法选取。
表1遍历的I路参数或Q路参数示例
-300 | -290 | -280 | -270 | -260 | -250 | -240 | -230 | -220 | -210 | -200 | -190 | -180 | -170 | -160 |
-150 | -140 | -130 | -120 | -110 | -100 | -90 | -80 | -70 | -60 | -50 | -40 | -30 | -20 | -10 |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 |
150 | 160 | 170 | 180 | 190 | 200 | 210 | 220 | 230 | 240 | 250 | 260 | 270 | 280 | 290 |
在另一个例子中,可以先配置Q=0,I遍历固定的参数集合,得到I路直流偏移;再配置I为之前得到的I路直流偏移,Q遍历固定的参数集合,得到Q路直流偏移。或者,可以先配置I=0,Q遍历固定的参数集合,得到Q路直流偏移;再配置Q为之前得到的Q路直流偏移,I遍历固定的参数集合,得到I路直流偏移。
将上述参数转换成直流电压信号,分别施加到I路和Q路基带训练信号上,可以分别采集得到对应的输出值(Metric)。
根据上述参数和对应的输出值,可以拟合得到两者之间的关系。以二次线性数据拟合为例,拟合方程可以表示为:
f(x)=b2x2+b1x+b0
在实际应用中,可以通过矩阵(matrix)计算方法得到b2、b1。以下以表2中的数据为例进行矩阵计算的说明。表2给出了在一个实施例中估计矩阵定点输出举例。表2中共有41列数据,第2行的数据为metric输出,第3行的数据为参数集合。
表2
列数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
y | 203 | 172 | 143 | 116 | 90 | 66 | 44 | 23 |
x | -17422 | -16551 | -15679 | -14808 | -13937 | -13066 | -12195 | -11324 |
列数 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
y | 3 | -15 | -31 | -46 | -59 | -71 | -81 | -90 |
x | -10453 | -9582 | -8711 | -7840 | -6969 | -6098 | -5226 | -4355 |
列数 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
y | -97 | -102 | -106 | -108 | -109 | -108 | -106 | -102 |
x | -3484 | -2613 | -1742 | -871 | 0 | 871 | 1742 | 2613 |
列数 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 |
y | -97 | -90 | -81 | -71 | -59 | -46 | -31 | -15 |
x | 3484 | 4355 | 5226 | 6098 | 6969 | 7840 | 8711 | 9582 |
列数 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 |
y | 3 | 23 | 44 | 66 | 90 | 116 | 143 | 172 | 203 |
x | 10453 | 11324 | 12195 | 13066 | 13937 | 14808 | 15679 | 16551 | 17422 |
矩阵计算方法可以包括:
(1)定义参数集合为向量x,定义对应的metric输出为y。
(2)令X=[1,x,x2],这里的x(小写)为列向量。比如,由表2可知,X为41行3列的矩阵。
(3)令E=(XTX+λI)-1XT,其中λ为底噪估计定点值。比如,由表2可知,E为3行41列的矩阵。
值得说明的是,λ为用于改善矩阵的条件数(conditionnumber)。由于底噪估计难以获得,在实际应用中,可以将λ设定为一个小值,作为底噪估计,以保证矩阵处理的数值运算过程可以正常进行。
(4)取E的前两行作为输出矩阵,得到估计矩阵matrix。
(5)处理估计矩阵matrix和测量向量的乘法。
该测量向量为vector/y,此处是82个实数乘法和80个实数加法,得到两个返回值,b1,b2。
(6)将-b2/2b1作为I路直流偏移或Q路直流偏移的估计值。该估计值即为射频信号处理电路的输出Metric的最小值对应的直流偏移。
步骤(2)~(4)可以离线进行,并可以对输出矩阵进行存储。步骤(2)~(4)的计算均为实数操作。在本实施例中Metric为实数,而且Metric的值越小,表示系统的LO leakage性能越好。也就是说,系统校准得越好(越准),对应的LO leakage就越小。
该实施例仅为举例,本领域技术人员可知,计算得出与输出Metric最小值对应的直流分量DC的方法不限于此,在此不再赘述。
在一个实施例中,图5示出了使用本实施方式得出的实测数据和计算结果比较结果。图5所示的实施例中,环境中噪声相对较小。图5标题中的21表示估计值,也就是最低点在21的位置上,输出的Metric值为最小。根据实测数据和计算拟合的曲线可以看出,对于总体趋势而言,21是一个比较准确的估计。
在另一个实施例中,图6示出了另一种实测数据和计算结果比较。在图6所示的实施例的系统中,因硬件,如芯片和单板的批次不同,实测数据中混杂了较大噪声。由图6可以看出,图6的标题中的16为输出Metric值为最小时的对应的估计值。根据实测数据和计算拟合的曲线可以看出,该估计值为稳定的最优值。
本发明的实施方式通过实测数据估算得出与输出Metric最小值对应的直流分量DC,能够得出比较准确的估计值。对于有噪声的情形,能够排除噪声干扰的影响,避免普通枚举法中准确性较低的问题。
另外,由图5、6可知,这两种情况下的参数范围不同,因此,本发明实施方式可以通过调整参数区间,包括范围和步长等,达到弹性的权衡复杂度和性能的效果。
本发明第三实施方式提供了一种直流偏移的估计装置,如图7所示,该装置包括基带训练信号发生器、偏移信号发生器、信号采集器和数据处理器。基带训练信号发生器用于生成基带训练信号。偏移信号发生器用于生成直流电压信号。基带训练信号发生器生成的基带训练信号和偏移信号发生器生成的直流电压信号一起输入至射频信号处理电路。信号采集器用于采集射频信号处理电路的输出值。数据处理器用于基于输入至射频信号处理电路的直流偏移和采集得到的输出值,通过数据拟合方法,找出输出值的最小值对应的直流偏移。
在一实施方式中,如图8所示,直流偏移的估计装置还可以包括存储器和参数控制器。存储器用于存储一系列直流偏移参数值,参数控制器用于控制偏移信号发生器从存储器中获取一直流偏移参数值,并根据获取的直流偏移参数值生成对应的直流电压信号。
在一实施方式中,如图9所示,直流偏移的估计装置可以包括参数循环控制模块(Parameter Loop Control)、预偏移模块(Pre-offset)、估算模块(Estimator)、后置处理模块(Post process)和基带信号发生模块(Base band training signal)。参数系统(TXmetric system)即为待测的射频信号处理电路。在实际应用中,参数系统甚至可以包括数字前端(DigitalFrontEnd,简称“DFE”)、AFE、反馈回路等。
参数循环控制模块,用于向预偏移模块输入参数,即参数循环控制模块在一个搜索空间中遍历各个参数,施加多个直流分量DC到I、Q通道。并可用于和多次测量,在接收到返回的参数后重复上述操作。
预偏移模块,用于向基带训练信号施加具体的I路或Q路直流偏移。该模块可包括硬件电路或者软件逻辑。
参数系统,用于根据输入的基带训练信号和直流偏移,输出Metric。
估算模块,用于根据参数循环控制模块的参数向量输入和参数系统的输出Metric,估算得出与输出Metric最小值对应的直流分量DC。
后置处理模块,用于将估算模块得出的直流分量DC返回至参数循环控制模块。
基带信号发生模块,用于向参数系统发送给定载波频率的波函数。
在一实施例中,估算模块包括,数据存储模块(Data Buffer)、矩阵乘向量模块(Matrix multiply vector block)和预处理模块(Pre-process),如图10所示。数据存储模块,用于存储和整理输出metric的存储系统。预处理模块,用于接收来自参数循环控制模块的输入,输出估计矩阵matrix。矩阵乘向量模块,用于处理估计矩阵matrix和测量向量vector的乘法,得出返回值,并将返回值提供给后置处理模块。
上述模块可以是硬件、软件或软硬件结合的功能模块,只要能实现各模块的功能,现有的任何实现方式均应落入本发明的保护范围内。
本发明第四实施方式提供了一种直流偏移的校准方法,可以将采用前述实施方式的直流偏移的估计方法或装置得到的直流偏移估计值,生成直流电压信号,将该直流电压信号施加到来自模拟前端的基带信号,输入至射频信号处理电路,实现对射频信号处理电路的校准。
在实际应用中,生成的直流电压信号一般对应直流偏移估计值的相反数。或者,可以在获得直流偏移估计值之后,取其相反数保存起来,以便在进行直流偏移的校准时直接使用。任何现有的根据直流偏移估计值进行直流偏移的校准的方式均适用于本发明。
需要说明的是,本发明实施方式的直流偏移的估计装置与本实施方式的直流偏移的估计方法相对应。前述实施例中提到的相关技术细节和技术效果可以相互配合实施,为了减少重复,没有赘述。
上面各种方法的步骤划分,只是为了描述清楚,实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分,分解为多个步骤,只要包括相同的逻辑关系,都在本专利的保护范围内;对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计,但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
应理解,本申请实施例的处理器可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解,本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM,DR RAM)。应注意,本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
应理解,上述存储器为示例性但不是限制性说明,例如,本申请实施例中的存储器还可以是静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synch link DRAM,SLDRAM)以及直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM,DR RAM)等等。也就是说,本申请实施例中的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案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一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,)ROM、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种直流偏移的估计方法,包括:
将基带训练信号和直流偏移输入至射频信号处理电路;所述射频信号处理电路分别施加了多个所述直流偏移;
对于每个所述直流偏移,采集所述射频信号处理电路对应的输出值;
基于所述直流偏移和所述输出值,通过数据拟合方法,找出所述输出值的最小值;将所述最小值对应的所述直流偏移作为直流偏移估计值;所述数据拟合方法为矩阵计算方法;
其中,所述矩阵计算方法包括:(1)定义所述直流偏移的参数集合为向量x,定义所述对应的输出值为y;
(2)令X=[1,x,x2],这里的x(小写)为列向量;
(3)令E=(XTX+λI)-1XT,其中λ为底噪估计定点值;
(4)取E的前两行作为输出矩阵,得到估计矩阵;
(5)处理所述估计矩阵和测量向量的乘法,得到两个返回值,b1,b2;
(6)将-b2/2b1作为I路直流偏移或Q路直流偏移的估计值;该估计值即为所述输出值的最小值。
2.根据权利要求1所述的直流偏移的估计方法,其特征在于,所述将基带训练信号和直流偏移输入至射频信号处理电路,包括:
分别向所述基带训练信号的I路和Q路施加直流偏移。
3.根据权利要求2所述的直流偏移的估计方法,其特征在于,所述分别向所述基带训练信号的I路和Q路施加直流偏移,包括:
保持所述Q路不施加直流偏移,依次向所述I路施加对应一参数集合内每一个值的直流电压信号;或者,
保持所述I路不施加直流偏移,依次向所述Q路施加对应另一参数集合内每一个值的直流电压信号。
4.根据权利要求2所述的直流偏移的估计方法,其特征在于,所述分别向所述基带训练信号的I路和Q路施加直流偏移,包括:
保持所述Q路不施加直流偏移,依次向所述I路施加对应一参数集合内每一个值的直流电压信号;
向所述I路施加所述I路的直流偏移估计值对应的直流电压信号,依次向所述Q路施加对应另一参数集合内每一个值的直流电压信号;
其中,所述I路的直流偏移估计值为在保持所述Q路不施加直流偏移,依次向所述I路施加对应一参数集合内每一个值的直流电压信号时得到的估计值。
5.一种直流偏移的估计装置,包括:
基带训练信号发生器,用于生成基带训练信号;
偏移信号发生器,用于生成直流电压信号;
信号采集器,用于采集射频信号处理电路的输出值;其中,所述基带训练信号发生器生成的基带训练信号和所述偏移信号发生器生成的直流电压信号一起输入至所述射频信号处理电路;所述射频信号处理电路分别施加了多个所述直流电压信号;
数据处理器,用于基于所述直流电压信号对应的直流偏移和所述输出值,通过数据拟合方法,找出所述输出值的最小值;将所述最小值对应的所述直流偏移作为直流偏移估计值;所述数据拟合方法为矩阵计算方法;其中,所述矩阵计算方法包括:(1)定义所述直流偏移的参数集合为向量x,定义所述对应的输出值为y;
(2)令X=[1,x,x2],这里的x(小写)为列向量;
(3)令E=(XTX+λI)-1XT,其中λ为底噪估计定点值;
(4)取E的前两行作为输出矩阵,得到估计矩阵;
(5)处理所述估计矩阵和测量向量的乘法,得到两个返回值,b1,b2;
(6)将-b2/2b1作为I路直流偏移或Q路直流偏移的估计值;该估计值即为所述输出值的最小值。
6.根据权利要求5所述的直流偏移的估计装置,其特征在于,所述直流偏移的估计装置还包括:
存储器,用于存储一系列直流偏移参数值;
参数控制器,用于控制所述偏移信号发生器从所述存储器中获取一直流偏移参数值,并根据获取的直流偏移参数值生成对应的直流电压信号。
7.根据权利要求5所述的直流偏移的估计装置,其特征在于,所述数据处理器还用于通过矩阵计算方法,找出所述输出值的最小值对应的直流偏移。
8.一种直流偏移的校准方法,包括:
根据如权利要求1至4任一项所述的直流偏移的估计方法或如权利要求5至7任一项所述的直流偏移的估计装置得到的直流偏移估计值生成直流电压信号;
将所述直流电压信号施加到来自模拟前端的基带信号;
将施加了直流偏移的基带信号输入至射频信号处理电路。
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