CN112887238B - 一种iq不平衡的校正方法及装置、接收机 - Google Patents

一种iq不平衡的校正方法及装置、接收机 Download PDF

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CN112887238B CN202110488099.4A CN202110488099A CN112887238B CN 112887238 B CN112887238 B CN 112887238B CN 202110488099 A CN202110488099 A CN 202110488099A CN 112887238 B CN112887238 B CN 112887238B
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    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes

Abstract

本发明提供了一种IQ不平衡的校正方法及装置、接收机，包括：在初始同步时，根据接收的第一导频信号在时域上进行第一次IQ不平衡参数估计，得到第一不平衡参数；在正常业务接收时，根据第一不平衡参数对接收信号在时域上进行IQ不平衡的第一次校正。本发明通过采用粗校正与精校正相结合的方式进行接收机IQ不平衡补偿，提高了接收精度，同时没有增加额外的频谱资源消耗。

Description

一种IQ不平衡的校正方法及装置、接收机
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤指一种IQ不平衡的校正方法及装置、接收机。
背景技术
无线通信系统的射频收发机通常在发射通道以及接收通道都分别具有IQ两路信号：同相信号（I路，In-phase）和正交信号（Q路，Quadrature）。
理想情况下，经过调制后的IQ两路信号的幅度和相位信息应该是匹配的，即IQ两路信号的幅度相等、相位差是精确的90度（即完全正交）。但是在实际通信系统中，由于电路硬件的物理限制以及电路设计中不可避免的设计误差，会使两路信号的幅度和相位存在不匹配的现象，即IQ不平衡（或IQ失配）。
IQ不平衡的存在会增加系统的误码率，降低系统的性能，因此，需要对系统中的IQ不平衡进行校正。
发明内容
本发明的目的是提供一种IQ不平衡的校正方法及装置、接收机，用于解决系统存在的IQ不平衡问题，以提升接收机性能。
本发明提供的技术方案如下：
一种IQ不平衡的校正方法，包括：在初始同步时，根据接收的第一导频信号在时域上进行第一次IQ不平衡参数估计，得到第一不平衡参数；在正常业务接收时，根据所述第一不平衡参数对接收信号在时域上进行IQ不平衡的第一次校正。
进一步地，所述根据接收的第一导频信号在时域上进行第一次IQ不平衡参数估计，得到第一不平衡参数，包括：将接收的第一导频信号按预设长度分成若干段；获取每段第一导频信号的I路信号和Q路信号；根据每段第一导频信号的I路信号和Q路信号，根据以下公式分别计算每段的幅度不平衡参数和相位不平衡参数：
Figure 339108DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，
Figure 25305DEST_PATH_IMAGE002
为第i段的相位不平衡参数，Ii为第i段第一导频信号的I路信号，Qi为第i段第一导频信号的Q路信号，
Figure 701137DEST_PATH_IMAGE003
为第i段的幅度不平衡参数，
Figure 814586DEST_PATH_IMAGE004
表示内积运算；根据所有段的幅度不平衡参数得到第一幅度不平衡参数，根据所有段的相位不平衡参数得到第一相位不平衡参数。
进一步地，所述的对接收信号在时域上进行IQ不平衡的第一次校正包括：将所述接收信号的I路信号作为第一次校正后信号的I路信号；将所述接收信号的Q路信号按以下公式处理得到第一次校正后信号的Q路信号：
Figure 739817DEST_PATH_IMAGE005
；
其中，
Figure 557600DEST_PATH_IMAGE006
为所述第一次校正后信号的Q路信号，
Figure 884676DEST_PATH_IMAGE007
为第一幅度不平衡参数，
Figure 903448DEST_PATH_IMAGE008
为第一相位不平衡参数，
Figure 784816DEST_PATH_IMAGE009
为所述接收信号的Q路信号，
Figure 812815DEST_PATH_IMAGE010
为所述接收信号的I路信号。
进一步地，在所述第一次校正之后包括：根据接收的第二导频信号在频域上进行第二次IQ不平衡参数估计，得到第二不平衡参数，所述第二不平衡参数包括第二幅度不平衡参数和第二相位不平衡参数；根据所述第二不平衡参数对第一次校正后信号在频域上进行IQ不平衡的第二次校正。
进一步地，所述的根据接收的第二导频信号在频域上进行第二次IQ不平衡参数估计，包括：获取当前信号的信噪比；当所述信噪比高于预设门限时，根据接收的第二导频信号在频域上进行第二次IQ不平衡参数估计。
进一步地，所述的根据接收的第二导频信号在频域上进行第二次IQ不平衡参数估计，具体包括：根据第二导频信号在频域上的初始值，得到第二矩阵；获取接收的第二导频信号的频域信号；根据以下公式分别计算第二幅度不平衡参数和第二相位不平衡参数：
Figure 994398DEST_PATH_IMAGE011
；
其中，
Figure 43125DEST_PATH_IMAGE012
为第二幅度不平衡参数，
Figure 677369DEST_PATH_IMAGE013
为第二相位不平衡参数，r为所述接收的第二导频信号的频域信号，A为第二矩阵，p(i)为所述第二导频信号在第i个频点的初始值，p(-i)为所述第二导频信号在第i个频点的镜像对称频点的初始值，i=1,2,……N，N为预设的频点数，AH表示A的共轭转置，[]T表示矩阵的转置，()-1表示求逆运算。
进一步地，所述对第一次校正后信号在频域上进行IQ不平衡的第二次校正，包括：获取第一次校正后信号的频域信号；将所述第一次校正后信号的频域信号按以下公式处理得到第二次校正后的频域信号：
Figure 243479DEST_PATH_IMAGE014
Figure 545148DEST_PATH_IMAGE015
；
其中，y(k)为所述第二次校正后的频域信号在第k个子载波的取值，x(k)为所述第一次校正后信号的频域信号在第k个子载波的取值，
Figure 640143DEST_PATH_IMAGE016
为第二幅度不平衡参数，
Figure 761682DEST_PATH_IMAGE017
为
Figure 131484DEST_PATH_IMAGE018
的共轭，
Figure 881134DEST_PATH_IMAGE019
为第二相位不平衡参数，
Figure 678189DEST_PATH_IMAGE020
为
Figure 287025DEST_PATH_IMAGE021
的共轭，M为频域样点数。
本发明还提供一种IQ不平衡的校正装置，包括：第一次估计模块，用于在初始同步时，根据接收的第一导频信号在时域上进行第一次IQ不平衡参数估计，得到第一不平衡参数；第一次校正模块，用于在正常业务接收时，根据所述第一不平衡参数对接收信号在时域上进行IQ不平衡的第一次校正。
进一步地，包括：第二次估计模块，用于在所述第一次校正之后，根据接收的第二导频信号在频域上进行第二次IQ不平衡参数估计，得到第二不平衡参数，所述第二不平衡参数包括第二幅度不平衡参数和第二相位不平衡参数；第二次校正模块，用于根据所述第二不平衡参数对第一次校正后信号在频域上进行IQ不平衡的第二次校正。
本发明还提供一种接收机，包括前述的IQ不平衡的校正装置。
通过本发明提供的一种IQ不平衡的校正方法及装置、接收机，至少能够带来以下有益效果：
1、本发明通过在初始同步时进行IQ不平衡参数估计，以获得大致的不平衡参数估计；根据估计值对接收信号进行第一次校正，通过第一次校正以消除大的IQ不平衡的影响。
2、本发明通过采用粗校正（即第一次校正）与精校正（即第二次校正）相结合的方式进行接收机IQ不平衡补偿，在正常接收状态下利用现有导频信号对IQ不平衡进行频域IQ不平衡估计，根据估计值对第一次校正后的信号进行第二次校正，进一步提高了接收精度，同时没有增加额外的频谱资源消耗。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种IQ不平衡的校正方法及装置、接收机的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明的一种IQ不平衡的校正方法的一个实施例的流程图；
图2是本发明的一种IQ不平衡的校正方法的另一个实施例的流程图；
图3是本发明的一种IQ不平衡的校正装置的一个实施例的结构示意图；
图4是本发明的一种IQ不平衡的校正装置的另一个实施例的结构示意图；
图5是本发明的一种接收机的一个实施例的结构示意图；
图6是本发明的一种IQ不平衡的校正方法的另一个实施例的处理流程示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘制了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
本发明的一个实施例，如图1所示，一种IQ不平衡的校正方法，应用于接收机，包括：
步骤S100在初始同步时，根据接收的第一导频信号在时域上进行第一次IQ不平衡参数估计，得到第一不平衡参数。
具体地，初始同步是指移动通信系统中的载波同步，即接收方需要获取与发送方完全同频同相的本地载波信号。
第一导频信号，比如LTE的主同步信号（PSS），主要用于系统的初始同步。本实施例在系统初始同步时，同时根据接收的第一导频信号进行时域IQ不平衡参数估计。导频信号是单频信号，信号发送序列事先已知，接收端可根据导频信号的接收情况进行IQ不平衡参数估计。
第一不平衡参数包括第一幅度不平衡参数和第一相位不平衡参数。
具体地，将接收的第一导频信号按预设长度分成若干段；获取每段第一导频信号的I路信号和Q路信号；根据每段第一导频信号的I路信号和Q路信号，根据以下公式分别计算每段的幅度不平衡参数和相位不平衡参数：
Figure 663779DEST_PATH_IMAGE022
；
其中，
Figure 674461DEST_PATH_IMAGE023
为第i段的相位不平衡参数，Ii为第i段第一导频信号的I路信号，Qi为第i段第一导频信号的Q路信号，
Figure 642417DEST_PATH_IMAGE024
为第i段的幅度不平衡参数，
Figure 332024DEST_PATH_IMAGE025
表示内积运算。
假设Ii={a1,a2,…,an}，Qi={b1,b2,…,bn}，则Ii与Qi的內积定义为：<Ii,Qi> =a1*b1 + a2*b2 + …+ an*bn。
根据所有段的幅度不平衡参数得到第一幅度不平衡参数，根据所有段的相位不平衡参数得到第一相位不平衡参数。
可选地，对所有段的幅度不平衡参数求均值，将该均值作为第一幅度不平衡参数；对所有段的相位不平衡参数求均值，将该均值作为第一相位不平衡参数。
步骤S200在正常业务接收时，根据第一不平衡参数对接收信号在时域上进行IQ不平衡的第一次校正。
根据以下公式进行第一次校正：
Figure 43628DEST_PATH_IMAGE026
；
Figure 908816DEST_PATH_IMAGE027
；
其中，
Figure 47673DEST_PATH_IMAGE028
为第一次校正后信号的I路信号，
Figure 99943DEST_PATH_IMAGE029
为第一次校正后信号的Q路信号，
Figure 615238DEST_PATH_IMAGE030
为第一幅度不平衡参数，
Figure 334932DEST_PATH_IMAGE031
为第一相位不平衡参数，
Figure 238166DEST_PATH_IMAGE032
为接收信号的Q路信号，
Figure 308890DEST_PATH_IMAGE033
为接收信号的I路信号。
本实施例，通过在初始同步时进行IQ不平衡参数估计，获取估计值，再根据估计值对接收信号进行第一次校正，从而去除大的IQ不平衡的影响，提高了接收性能；通过在时域上进行IQ不平衡参数估计与校正，计算简单，可以较小的计算量获得较大的接收性能提升。
本发明的另一个实施例，如图2所示，一种IQ不平衡的校正方法，包括：
步骤S100在初始同步时，根据接收的第一导频信号在时域上进行第一次IQ不平衡参数估计，得到第一不平衡参数。
步骤S200在正常业务接收时，根据第一不平衡参数对接收信号在时域上进行IQ不平衡的第一次校正。
步骤S300在第一次校正之后，根据接收的第二导频信号在频域上进行第二次IQ不平衡参数估计，得到第二不平衡参数。
步骤S400根据第二不平衡参数对第一次校正后信号在频域上进行IQ不平衡的第二次校正。
由于初始同步过程可供使用的时域导频数据长度有限，而且初始同步时同步解调性能较业务态下性能要求更低，可能信号质量也不一定好，能满足同步解调要求，但不能满足业务态解调要求，这使得第一不平衡参数的计算精度有限；所以第一次IQ不平衡参数估计是一种粗估计，只能计算得到一个大概的补偿值。
在根据第一不平衡参数进行第一次校正后的信号仍然残余少量不平衡度，所以有必要进一步消除残余IQ不平衡的影响，进行第二次IQ不平衡参数估计，对第一次校正后的信号进行第二次校正，以进一步提高接收机性能。
第二不平衡参数包括第二幅度不平衡参数和第二相位不平衡参数。
优选地，获取当前信号的信噪比；当信噪比高于预设门限时，根据接收的第二导频信号在频域上进行第二次IQ不平衡参数估计。
第二次IQ不平衡参数估计具体包括：根据第二导频信号在频域上的初始值，得到第二矩阵；获取接收的第二导频信号的频域信号；根据以下公式分别计算第二幅度不平衡参数和第二相位不平衡参数：
Figure 362297DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 670918DEST_PATH_IMAGE035
；
其中，
Figure 151578DEST_PATH_IMAGE036
为第二幅度不平衡参数，
Figure 709599DEST_PATH_IMAGE037
为第二相位不平衡参数，r为接收的第二导频信号的频域信号，A为N*2的第二矩阵，p(i)为第二导频信号在第i个频点的初始值，i=1,2,……N，p(-i)为第二导频信号在第i个频点的镜像对称频点的初始值，AH表示A的共轭转置，[]T表示矩阵的转置，()-1表示求逆运算，N为预设的频点数。N不小于2，优选4。
第二次校正具体包括：获取第一次校正后信号的频域信号；将第一次校正后信号的频域信号按以下公式处理得到第二次校正后的频域信号：
Figure 894592DEST_PATH_IMAGE038
Figure 588879DEST_PATH_IMAGE039
；
其中，y(k)为第二次校正后的频域信号在第k个子载波的取值，x(k)为第一次校正后信号的频域信号在第k个子载波的取值，
Figure 506019DEST_PATH_IMAGE040
为第二幅度不平衡参数，
Figure 754598DEST_PATH_IMAGE041
为
Figure 149807DEST_PATH_IMAGE042
的共轭，
Figure 964179DEST_PATH_IMAGE043
为第二相位不平衡参数，
Figure 786642DEST_PATH_IMAGE044
为
Figure 647151DEST_PATH_IMAGE045
的共轭，M为频域样点数。
在正常业务接收状态下，利用满足一定信号质量要求的频域导频信号，对IQ不平衡估计值做长期的跟踪平均，计算的数据量大，且信号质量稳定，能够更好的计算出结果。
本实施例，采用粗补偿与精校准补偿相结合的方式进行接收机的IQ不平衡补偿，在正常业务接收状态下，在第一次校正的基础上利用现有导频信号对IQ不平衡进行频域精校准补偿，补偿残余不平衡参数，进一步提高了接收精度，同时没有增加额外的频谱资源消耗。
本发明的一个实施例，如图3所示，一种IQ不平衡的校正装置100，应用于接收机，包括第一次估计模块110、第一次校正模块120。
第一次估计模块110，用于在初始同步时，根据接收的第一导频信号在时域上进行第一次IQ不平衡参数估计，得到第一不平衡参数。
第一导频信号，比如LTE的主同步信号（PSS），主要用于系统的初始同步。本实施例在系统初始同步时，同时根据接收的第一导频信号进行时域IQ不平衡参数估计。
第一不平衡参数包括第一幅度不平衡参数和第一相位不平衡参数。
具体地，将接收的第一导频信号按预设长度分成若干段；获取每段第一导频信号的I路信号和Q路信号；根据每段第一导频信号的I路信号和Q路信号，根据以下公式分别计算每段的幅度不平衡参数和相位不平衡参数：
Figure 846051DEST_PATH_IMAGE046
；
Figure 514929DEST_PATH_IMAGE047
；
其中，
Figure 977135DEST_PATH_IMAGE048
为第i段的相位不平衡参数，Ii为第i段第一导频信号的I路信号，Qi为第i段第一导频信号的Q路信号，
Figure 731464DEST_PATH_IMAGE049
为第i段的幅度不平衡参数，
Figure 468476DEST_PATH_IMAGE050
表示内积运算。
根据所有段的幅度不平衡参数得到第一幅度不平衡参数，根据所有段的相位不平衡参数得到第一相位不平衡参数。
可选地，对所有段的幅度不平衡参数求均值，将该均值作为第一幅度不平衡参数；对所有段的相位不平衡参数求均值，将该均值作为第一相位不平衡参数。
第一次校正模块120，用于在正常业务接收时，根据第一不平衡参数对接收信号在时域上进行IQ不平衡的第一次校正。
根据以下公式进行第一次校正：
Figure 585337DEST_PATH_IMAGE051
；
Figure 15181DEST_PATH_IMAGE052
；
其中，
Figure 256806DEST_PATH_IMAGE053
为第一次校正后信号的I路信号，
Figure 531930DEST_PATH_IMAGE054
为第一次校正后信号的Q路信号，
Figure 644242DEST_PATH_IMAGE055
为第一幅度不平衡参数，
Figure 979409DEST_PATH_IMAGE056
为第一相位不平衡参数，
Figure 708330DEST_PATH_IMAGE057
为接收信号的Q路信号，
Figure 380620DEST_PATH_IMAGE058
为接收信号的I路信号。
本实施例，通过在初始同步时进行IQ不平衡参数估计，获取估计值，再根据估计值对接收信号进行第一次校正，从而去除大的IQ不平衡的影响，提高了接收性能；通过在时域上进行IQ不平衡参数估计与校正，计算简单，可以较小的计算量获得较大的接收性能提升。
本发明的另一个实施例，如图4所示，一种IQ不平衡的校正装置100，包括第一次估计模块110、第一次校正模块120、第二次估计模块130，第二次校正模块140。
第一次估计模块110，用于在初始同步时，根据接收的第一导频信号在时域上进行第一次IQ不平衡参数估计，得到第一不平衡参数。
第一次校正模块120，用于在正常业务接收时，根据第一不平衡参数对接收信号在时域上进行IQ不平衡的第一次校正。
第二次估计模块130，用于在第一次校正之后，根据接收的第二导频信号在频域上进行第二次IQ不平衡参数估计，得到第二不平衡参数。
第二次校正模块140，用于根据第二不平衡参数对第一次校正后信号在频域上进行IQ不平衡的第二次校正。
由于初始同步过程可供使用的时域导频数据长度有限，而且信号质量不一定好，使得第一不平衡参数的计算精度有限；所以第一次IQ不平衡参数估计是一种粗估计，只能计算得到一个大概的补偿值。
在根据第一不平衡参数进行第一次校正后的信号仍然残余少量不平衡度，所以有必要进一步消除残余IQ不平衡的影响，进行第二次IQ不平衡参数估计，对第一次校正后的信号进行第二次校正，以进一步提高接收机性能。
第二不平衡参数包括第二幅度不平衡参数和第二相位不平衡参数。
优选地，获取当前信号的信噪比；当信噪比高于预设门限时，根据接收的第二导频信号在频域上进行第二次IQ不平衡参数估计。
第二次IQ不平衡参数估计具体包括：根据第二导频信号在频域上的初始值，得到第二矩阵；获取接收的第二导频信号的频域信号；根据以下公式分别计算第二幅度不平衡参数和第二相位不平衡参数：
Figure 878598DEST_PATH_IMAGE059
，
Figure 119086DEST_PATH_IMAGE060
；
其中，
Figure 69725DEST_PATH_IMAGE061
为第二幅度不平衡参数，
Figure 952230DEST_PATH_IMAGE062
为第二相位不平衡参数，r为接收的第二导频信号的频域信号，A为N*2的第二矩阵，p(i)为第二导频信号在第i个频点的初始值，i=1,2,……N，p(-i)为第二导频信号在第i个频点的镜像对称频点的初始值，AH表示A的共轭转置，[]T表示矩阵的转置,()-1表示求逆运算，N为预设的频点数。N不小于2，优选4。
第二次校正具体包括：获取第一次校正后信号的频域信号；将第一次校正后信号的频域信号按以下公式处理得到第二次校正后的频域信号：
Figure 898189DEST_PATH_IMAGE063
Figure 840737DEST_PATH_IMAGE064
；
其中，y(k)为第二次校正后的频域信号在第k个子载波的取值，x(k)为第一次校正后信号的频域信号在第k个子载波的取值，
Figure 278672DEST_PATH_IMAGE065
为第二幅度不平衡参数，
Figure 168131DEST_PATH_IMAGE066
为
Figure 640700DEST_PATH_IMAGE067
的共轭，
Figure 754150DEST_PATH_IMAGE068
为第二相位不平衡参数，
Figure 679380DEST_PATH_IMAGE069
为
Figure 497164DEST_PATH_IMAGE070
的共轭，M为频域样点数。
在正常业务接收状态下，利用满足一定信号质量要求的频域导频信号，对IQ不平衡估计值做长期的跟踪平均，计算的数据量大，且信号质量稳定，能够更好的计算出结果。
本实施例，采用粗补偿与精校准补偿相结合的方式进行接收机IQ不平衡补偿,在正常业务接收状态下，在第一次校正的基础上利用现有导频信号对IQ不平衡进行频域精校准补偿，补偿残余不平衡参数，进一步提高了接收精度，同时没有增加额外的频谱资源消耗。
本发明的一个实施例，如图5所示，一种接收机，包括IQ不平衡的校正装置100。
本实施例，通过包含IQ不平衡的校正装置100，可以在正常业务接收状态下，消除IQ不平衡的影响，提高了接收机的接收性能。
需要说明的是，本发明提供的IQ不平衡的校正装置的实施例与前述提供的IQ不平衡的校正方法的实施例均基于同一发明构思，能够取得相同的技术效果。因而，IQ不平衡的校正装置的实施例的其它具体内容可以参照前述IQ不平衡的校正方法的实施例内容的记载。
本发明还提供了一个具体实施场景示例，将本申请提供的IQ不平衡的校正方法及装置应用于LTE系统的接收机中，用于提高接收机的接收性能。
IQ不平衡的校正处理示意图如图6所示，具体步骤如下：
S1、系统在每次初始同步时，进行时域IQ不平衡参数估计（即第一次IQ不平衡参数估计），用于粗校准。
S1包括步骤：
S10、接收机进行扫频及初始同步。在获得初始同步后，将接收的时域导频信号PSS(Primary Synchronization Signal，主同步信号)和/或 SSS(SecondarySynchronization Signal，辅同步信号)，输入时域IQ不平衡参数估计。
S11、将接收的时域导频信号（即第一导频信号）按预设长度data_length分成若干段（para_len个段），根据每一段的数据计算对应段的IQ不平衡参数。
计算公式如下：
Figure 558661DEST_PATH_IMAGE071
；
Figure 843011DEST_PATH_IMAGE072
；
其中，
Figure 724380DEST_PATH_IMAGE073
为第i段的相位不平衡参数，
Figure 752379DEST_PATH_IMAGE074
为第i段的幅度不平衡参数，Ii为第i段时域导频信号的I路信号，Qi为第i段时域导频信号的Q路信号，
Figure 933961DEST_PATH_IMAGE075
表示内积运算。
假设 Ii包含元素a1、 a2、…、 an， Qi包含元素b1、 b2、…、 bn，则
Figure 717110DEST_PATH_IMAGE076
定义为：
Figure 616932DEST_PATH_IMAGE077
。
S12、将para_len个IQ不平衡参数平均，得到第一幅度不平衡参数和第一相位不平衡参数。
对所有段的幅度不平衡参数平均，将得到的平均值作为第一幅度不平衡参数；对所有段的相位不平衡参数平均，将得到的平均值作为第一相位不平衡参数。
Figure 183043DEST_PATH_IMAGE078
。
Figure 953553DEST_PATH_IMAGE079
。
Figure 314127DEST_PATH_IMAGE080
为第一幅度不平衡参数，
Figure 701246DEST_PATH_IMAGE081
为第一相位不平衡参数，两者构成第一IQ不平衡参数。
如果PSS和SSS都参与IQ不平衡参数估计，可以按前述方法根据PSS计算得到a_I_m1和alpha_m1，根据SSS计算得到a_I_m2和alpha_m2，再对a_I_m1和a_I_m2求平均，得到
Figure 71048DEST_PATH_IMAGE082
；对alpha_m1和alpha_m2求平均，得到
Figure 555119DEST_PATH_IMAGE083
。如果PSS或SSS参与IQ不平衡参数估计，则取对应的一组参数。
S13、将第一IQ不平衡参数
Figure 352173DEST_PATH_IMAGE084
、
Figure 961009DEST_PATH_IMAGE085
存入寄存器1。
S2、在初始同步后，接收机对业务进行正常接收，使用第一IQ不平衡参数对接收信号进行粗校准（即第一次校正）：
输入信号为x，
Figure 603343DEST_PATH_IMAGE086
为对应的I路信号，
Figure 614024DEST_PATH_IMAGE087
为对应的Q路信号；
第一次校正后信号为y，
Figure 581980DEST_PATH_IMAGE088
为对应的I路信号，
Figure 271588DEST_PATH_IMAGE089
为对应的Q路信号:
Figure 983192DEST_PATH_IMAGE090
。
Figure 848380DEST_PATH_IMAGE091
。
S3、对第一次校正后信号进行FFT（快速傅里叶变换），获得对应的频域信号，从中获取频域导频信号（即接收的第二导频信号），利用频域导频信号进行精校准（即第二次校正）。
频域导频信号、时域导频信号可对应同一信号，即属于同一信号的频域分量或时域分量，比如都对应PSS信号；也可对应不同信号，比如时域导频信号为PSS信号，频域导频信号为其他参考(RS)信号。
S3包括步骤：
S31、获取当前信号的信噪比SNR。
S32、若当前信号SNR>预设门限SNR_thr时，利用频域导频信号进行频域IQ不平衡参数估计（即第二次IQ不平衡参数估计）。
导频信号为预先已知的信号，其时域、频域分量的初始值预先已知，只是因传输途径的影响，实际收到的导频信号相对初始值会发生变化。从频域导频信号的初始值（即第二导频信号在频域上的初始值）中获取频域对称的8个点：p(-4),p(-3),…p(-1),p(1),…p(4)。
获取实际接收的频域导频信号r(k),k=1,…4。
Figure 987237DEST_PATH_IMAGE092
为第二幅度不平衡参数，
Figure 39506DEST_PATH_IMAGE093
为第二相位不平衡参数。
Figure 289222DEST_PATH_IMAGE094
；
写成矩阵：
Figure 274496DEST_PATH_IMAGE095
Figure 177730DEST_PATH_IMAGE096
；
Figure 248454DEST_PATH_IMAGE097
根据最小二乘估计得到
Figure 301861DEST_PATH_IMAGE098
。
其中，A为第二矩阵，p(i)为频域导频信号在第i个频点的初始值，p(-i)为频域导频信号在第i个频点的镜像对称频点的初始值，i=1,2,3,4；AH表示A的共轭转置，[]T表示矩阵的转置，()-1表示求逆运算。
S33、将当前计算的第二不平衡参数与之前计算的第二不平衡参数进行平均，得到更新的第二不平衡参数
Figure 610482DEST_PATH_IMAGE099
和
Figure 91142DEST_PATH_IMAGE100
。
S4、根据第二不平衡参数刷新精校准模块，进行精校准。
第一校正后信号的频域分量为精校准模块的输入频域信号x(k)，精校准模块的输出频域信号y(k)。
根据以下公式得到y(k)：
Figure 977058DEST_PATH_IMAGE101
Figure 834156DEST_PATH_IMAGE102
。
其中，
Figure 997284DEST_PATH_IMAGE103
为
Figure 648845DEST_PATH_IMAGE104
的共轭，
Figure 694162DEST_PATH_IMAGE105
为
Figure 682846DEST_PATH_IMAGE106
的共轭，len为频域样点数。
本实施例，通过时域粗校准和频域精校准以消除IQ不平衡对接收信号的影响，提高了接收机的接收性能。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种IQ不平衡的校正方法，其特征在于，包括：
在初始同步时，根据接收的第一导频信号在时域上进行第一次IQ不平衡参数估计，得到第一不平衡参数，所述第一不平衡参数包括第一幅度不平衡参数和第一相位不平衡参数；所述初始同步为移动通信系统中的载波同步；
在正常业务接收时，根据所述第一不平衡参数对接收信号在时域上进行IQ不平衡的第一次校正；
所述根据接收的第一导频信号在时域上进行第一次IQ不平衡参数估计，得到第一不平衡参数，包括：
将接收的第一导频信号按预设长度分成若干段；
获取每段第一导频信号的I路信号和Q路信号；
根据每段第一导频信号的I路信号和Q路信号，根据以下公式分别计算每段的幅度不平衡参数和相位不平衡参数：
Figure 529389DEST_PATH_IMAGE001
；
Figure 35457DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，alphai为第i段的相位不平衡参数，Ii为第i段第一导频信号的I路信号，Qi为第i段第一导频信号的Q路信号，
Figure 251674DEST_PATH_IMAGE003
为第i段的幅度不平衡参数，
Figure 727655DEST_PATH_IMAGE004
表示内积运算；
根据所有段的幅度不平衡参数得到第一幅度不平衡参数，根据所有段的相位不平衡参数得到第一相位不平衡参数。
2.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述的对接收信号在时域上进行IQ不平衡的第一次校正包括：
将所述接收信号的I路信号作为第一次校正后信号的I路信号；
将所述接收信号的Q路信号按以下公式处理得到第一次校正后信号的Q路信号：
Figure 80139DEST_PATH_IMAGE005
；
其中，
Figure 22687DEST_PATH_IMAGE006
为所述第一次校正后信号的Q路信号，
Figure 929463DEST_PATH_IMAGE007
为第一幅度不平衡参数，
Figure 350080DEST_PATH_IMAGE008
为第一相位不平衡参数，
Figure 822650DEST_PATH_IMAGE009
为所述接收信号的Q路信号，
Figure 670520DEST_PATH_IMAGE010
为所述接收信号的I路信号。
3.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，在所述第一次校正之后包括：
根据接收的第二导频信号在频域上进行第二次IQ不平衡参数估计，得到第二不平衡参数，所述第二不平衡参数包括第二幅度不平衡参数和第二相位不平衡参数；
根据所述第二不平衡参数对第一次校正后信号在频域上进行IQ不平衡的第二次校正；
所述的根据接收的第二导频信号在频域上进行第二次IQ不平衡参数估计，具体包括：
根据第二导频信号在频域上的初始值，得到第二矩阵；
获取接收的第二导频信号的频域信号；
根据以下公式分别计算第二幅度不平衡参数和第二相位不平衡参数：
Figure 189226DEST_PATH_IMAGE011
；
其中，
Figure 413534DEST_PATH_IMAGE012
为第二幅度不平衡参数，
Figure 740610DEST_PATH_IMAGE013
为第二相位不平衡参数，r为所述接收的第二导频信号的频域信号，A为第二矩阵，p(i)为所述第二导频信号在第i个频点的初始值，p(-i)为所述第二导频信号在第i个频点的镜像对称频点的初始值，i=1 ,2 ,……N，N为预设的频点数，AH表示A的共轭转置，[]T表示矩阵的转置，()-1表示求逆运算。
4.根据权利要求3所述的校正方法，其特征在于，所述的根据接收的第二导频信号在频域上进行第二次IQ不平衡参数估计，包括：
获取当前信号的信噪比；
当所述信噪比高于预设门限时，根据接收的第二导频信号在频域上进行第二次IQ不平衡参数估计。
5.根据权利要求3或4所述的校正方法，其特征在于，所述对第一次校正后信号在频域上进行IQ不平衡的第二次校正，包括：
获取第一次校正后信号的频域信号；
将所述第一次校正后信号的频域信号按以下公式处理得到第二次校正后的频域信号：
Figure 493803DEST_PATH_IMAGE015
Figure 906329DEST_PATH_IMAGE016
；
其中，y(k)为所述第二次校正后的频域信号在第k个子载波的取值，x(k)为所述第一次校正后信号的频域信号在第k个子载波的取值，
Figure 668749DEST_PATH_IMAGE017
为第二幅度不平衡参数，
Figure 443807DEST_PATH_IMAGE018
为
Figure 899059DEST_PATH_IMAGE019
的共轭，
Figure 798882DEST_PATH_IMAGE020
为第二相位不平衡参数，
Figure 833834DEST_PATH_IMAGE021
为
Figure 869923DEST_PATH_IMAGE022
的共轭，M为频域样点数。
6.一种IQ不平衡的校正装置，其特征在于，包括：
第一次估计模块，用于在初始同步时，根据接收的第一导频信号在时域上进行第一次IQ不平衡参数估计，得到第一不平衡参数，所述第一不平衡参数包括第一幅度不平衡参数和第一相位不平衡参数；所述初始同步为移动通信系统中的载波同步；
第一次校正模块，用于在正常业务接收时，根据所述第一不平衡参数对接收信号在时域上进行IQ不平衡的第一次校正；
所述第一次估计模块，还用于将接收的第一导频信号按预设长度分成若干段；获取每段第一导频信号的I路信号和Q路信号；根据每段第一导频信号的I路信号和Q路信号，根据以下公式分别计算每段的幅度不平衡参数和相位不平衡参数：
Figure 496077DEST_PATH_IMAGE023
；
其中，
Figure 476671DEST_PATH_IMAGE024
为第i段的相位不平衡参数，Ii为第i段第一导频信号的I路信号，Qi为第i段第一导频信号的Q路信号，
Figure 580893DEST_PATH_IMAGE025
为第i段的幅度不平衡参数，
Figure 737068DEST_PATH_IMAGE026
表示内积运算；
根据所有段的幅度不平衡参数得到第一幅度不平衡参数，根据所有段的相位不平衡参数得到第一相位不平衡参数。
7.根据权利要求6所述的校正装置，其特征在于，包括：
第二次估计模块，用于在所述第一次校正之后，根据接收的第二导频信号在频域上进行第二次IQ不平衡参数估计，得到第二不平衡参数，所述第二不平衡参数包括第二幅度不平衡参数和第二相位不平衡参数；
第二次校正模块，用于根据所述第二不平衡参数对第一次校正后信号在频域上进行IQ不平衡的第二次校正；
所述第二次估计模块，还用于根据第二导频信号在频域上的初始值，得到第二矩阵；获取接收的第二导频信号的频域信号；根据以下公式分别计算第二幅度不平衡参数和第二相位不平衡参数：
Figure 534123DEST_PATH_IMAGE027
；
其中，
Figure 611800DEST_PATH_IMAGE028
为第二幅度不平衡参数，
Figure 785293DEST_PATH_IMAGE029
为第二相位不平衡参数，r为接收的第二导频信号的频域信号，A为N*2的第二矩阵，p(i)为第二导频信号在第i个频点的初始值，i=1,2,……N，p(-i)为第二导频信号在第i个频点的镜像对称频点的初始值，AH表示A的共轭转置，[]T表示矩阵的转置，()-1表示求逆运算，N为预设的频点数。
8.一种接收机，其特征在于，包括权利要求6或7所述的校正装置。
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