CN113411088A - 零中频无线发射机的i/q不平衡校准方法及装置 - Google Patents

零中频无线发射机的i/q不平衡校准方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113411088A
CN113411088A CN202110674142.6A CN202110674142A CN113411088A CN 113411088 A CN113411088 A CN 113411088A CN 202110674142 A CN202110674142 A CN 202110674142A CN 113411088 A CN113411088 A CN 113411088A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parameter
values
calibration
value
latest
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110674142.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113411088B (zh
Inventor
梁天
方建宏
李卫红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Eswin Computing Technology Co Ltd
Guangzhou Quanshengwei Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Eswin Computing Technology Co Ltd
Guangzhou Quanshengwei Information Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Eswin Computing Technology Co Ltd, Guangzhou Quanshengwei Information Technology Co Ltd filed Critical Beijing Eswin Computing Technology Co Ltd
Priority to CN202110674142.6A priority Critical patent/CN113411088B/zh
Publication of CN113411088A publication Critical patent/CN113411088A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113411088B publication Critical patent/CN113411088B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/0003—Software-defined radio [SDR] systems, i.e. systems wherein components typically implemented in hardware, e.g. filters or modulators/demodulators, are implented using software, e.g. by involving an AD or DA conversion stage such that at least part of the signal processing is performed in the digital domain
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H04B1/0475—Circuits with means for limiting noise, interference or distortion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Abstract

本申请提供一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法及装置、零中频无线发射机、电子设备及存储介质。其中，一种I/Q不平衡校准方法，包括：确定校准电路的第一参数和第二参数，校准电路用于对零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准；针对第一参数和第二参数，分别确定两个初始值；根据初始值，依次自适应迭代更新第一参数或第二参数的值，并在每次迭代更新后，根据第一参数和第二参数的最新值计算镜像抑制比，直至镜像抑制比符合预设条件；将第一参数和第二参数的最新值输出至校准电路，以使校准电路根据第一参数和第二参数的最新值对零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准。本申请能够提高I/Q不平衡校准准确度和效率。

Description

零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法及装置
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法及装置、零中频无线发射机、电子设备及存储介质。
背景技术
随着近年来软件无线电理论和应用趋于成熟与完善，软件无线电技术已经被越来越广泛地应用于雷达通信及各种军用和民用的无线通信系统中,作为软件无线电的核心架构之一，零中频架构也得到了越来越普遍的应用。
零中频发射机是把基带信号直接调制到射频载波上的一种最直接和最简单的调制方式，其突出优点是不需要中频放大、中频滤波、中频变频等电路，同时放宽了对变频器后滤波器的性能要求，甚至可以不需要滤波器，从而极大地减小了发射机的体积、重量、功耗和成本。
然而，零中频架构的性能会受到一些非线性失真的限制，存在同相分量I路信号与正交分量Q路信号不平衡(简称I/Q不平衡)的问题。I/Q不平衡会在信号通道引起镜像频率，从而为信号的传输带来噪声。在大多数对I/Q不平衡的研究中都考虑的是接收器的I/Q不平衡，因为在接收机中模拟电路的I/Q不平衡发生在数字电路之前，所以可以实现数字后校准，例如基于自适应滤波或盲参数估计的直接补偿技术。但是对于发射机的I/Q不平衡的情况，由于模拟电路的I/Q不平衡发生在发射机的数字电路之后，数字后校正的方法便不可行，一种解决思路是利用数字校准电路预测发射机的I/Q不平衡，然后在发射机的数字电路部分实现I/Q不平衡补偿，具体可以采用二分法的方式对I/Q不平衡进行补偿，但是二分法通过不断比较的方法非常浪费自动化测试设备(Automatic Test Equipment，ATE)的测试时间，而且由于对比过程中存在误差，使得校准结果存在误差和校准时间增长，增加了测试成本。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法及装置、零中频无线发射机、电子设备及存储介质，以至少解决如何提高I/Q不平衡校准准确度和效率的问题。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：
本申请第一方面提供一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法，所述方法包括：
确定校准电路的第一参数和第二参数，所述校准电路用于对零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准；
针对所述第一参数和第二参数，分别确定两个初始值；
根据所述初始值，依次自适应迭代更新所述第一参数或第二参数的值，并在每次迭代更新后，根据所述第一参数和第二参数的最新值计算镜像抑制比，直至所述镜像抑制比符合预设条件；
将所述第一参数和第二参数的最新值输出至所述校准电路，以使所述校准电路根据所述第一参数和第二参数的最新值对所述零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准。
在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述依次自适应迭代更新所述第一参数或第二参数的值，包括：
交替取所述第一参数和第二参数中的一个作为目标参数；
每取一个目标参数，将所述目标参数已有最新的两个值分别与另一个参数已有的一个值进行组合，得到两组校准值，其中，首次更新所述目标参数时，已有最新的两个值为所述目标参数的两个初始值；
确定所述两组校准值分别对应的代价函数值；
根据所述目标参数已有最新的两个值和两个所述代价函数值，计算所述目标参数的最新值，并利用所述最新值更新所述目标参数已有的值。
在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述确定所述两组校准值分别对应的代价函数值，包括：
针对每组所述校准值，根据所述校准值对应的镜像抑制比计算代价函数值。
在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述根据所述校准值对应的镜像抑制比计算代价函数值，包括：
根据测量得到的所述校准值对应的镜像抑制比，与所述校准值中目标参数的值的平方值的乘积，计算代价函数值。
在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述根据所述目标参数已有最新的两个值和两个所述代价函数值，计算所述目标参数的最新值，包括：
根据所述目标参数已有最新的两个值之和，与代价参数之差，计算所述目标参数的最新值，其中，所述代价参数根据所述两个代价函数值之差与所述目标参数已有最新的两个值之差的比值确定。
在本申请第一方面的一些变更实施方式中，所述校准电路包括寄存器，所述将所述第一参数和第二参数的最新值输出至所述校准电路，包括：
根据所述寄存器对应的控制字与校准值的转换关系，将所述第一参数和第二参数的最新值转换为针对所述寄存器的控制字，并将所述控制字输出至所述寄存器。
本申请第二方面提供一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准装置，所述装置包括：
校准参数确定模块，用于确定校准电路的第一参数和第二参数，所述校准电路用于对零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准；
初始值确定模块，用于针对所述第一参数和第二参数，分别确定两个初始值；
迭代更新模块，用于根据所述初始值，依次自适应迭代更新所述第一参数或第二参数的值，并在每次迭代更新后，根据所述第一参数和第二参数的最新值计算镜像抑制比，直至所述镜像抑制比符合预设条件；
校准值输出模块，用于将所述第一参数和第二参数的最新值输出至所述校准电路，以使所述校准电路根据所述第一参数和第二参数的最新值对所述零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准。
在本申请第二方面的一些变更实施方式中，所述迭代更新模块，包括：
参数选择单元，用于交替取所述第一参数和第二参数中的一个作为目标参数；
组合单元，用于每取一个目标参数，将所述目标参数已有最新的两个值分别与另一个参数已有的一个值进行组合，得到两组校准值，其中，首次更新所述目标参数时，已有最新的两个值为所述目标参数的两个初始值；
代价函数值确定单元，用于确定所述两组校准值分别对应的代价函数值；
最新值计算单元，用于根据所述目标参数已有最新的两个值和两个所述代价函数值，计算所述目标参数的最新值，并利用所述最新值更新所述目标参数已有的值。
在本申请第二方面的一些变更实施方式中，所述代价函数值确定单元，包括：
代价函数值计算子单元，用于针对每组所述校准值，根据所述校准值对应的镜像抑制比计算代价函数值。
在本申请第二方面的一些变更实施方式中，所述代价函数值计算子单元，包括：
函数值计算子单元，用于根据测量得到的所述校准值对应的镜像抑制比，与所述校准值中目标参数的值的平方值的乘积，计算代价函数值。
在本申请第二方面的一些变更实施方式中，所述最新值计算单元，包括：
最新值计算子单元，用于根据所述目标参数已有最新的两个值之和，与代价参数之差，计算所述目标参数的最新值，其中，所述代价参数根据所述两个代价函数值之差与所述目标参数已有最新的两个值之差的比值确定。
在本申请第二方面的一些变更实施方式中，所述校准电路包括寄存器，所述校准值输出模块，包括：
转换后输出单元，用于根据所述寄存器对应的控制字与校准值的转换关系，将所述第一参数和第二参数的最新值转换为针对所述寄存器的控制字，并将所述控制字输出至所述寄存器。
本申请第三方面提供一种零中频无线发射机，所述零中频无线发射机采用本申请第一方面所述的方法对I/Q不平衡进行校准。
本申请第四方面提供一种电子设备，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，所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现本申请第一方面所述的方法。
本申请第五方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现本申请第一方面所述的方法。
本申请第一方面提供的一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法，通过确定校准电路的第一参数和第二参数，所述校准电路用于对零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准；针对所述第一参数和第二参数，分别确定两个初始值；根据所述初始值，依次迭代更新所述第一参数或第二参数的值，并在每次迭代更新后，根据所述第一参数和第二参数的最新值计算镜像抑制比，直至所述镜像抑制比符合预设条件；将所述第一参数和第二参数的最新值输出至所述校准电路，以使所述校准电路根据所述第一参数和第二参数的最新值对所述零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准。相较于现有技术，可以采用迭代计算的方式准确确定校准电路的第一参数和第二参数，从而准确有效地对I/Q不平衡进行校准，同时相较于二分法可以大幅减少校准所需时间。
本申请第二方面提供的零中频无线发射机的I/Q不平衡校准装置、第三方面提供零中频无线发射机、第四方面提供的电子设备和第五方面提供的计算机可读存储介质，与本申请第一方面提供的零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法出于相同的发明构思，与其具有相同的有益效果。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
图1示意性地示出了本申请的一些实施方式所提供的一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法的流程图；
图2示意性地示出了本申请的一些具体实施方式所提供的一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法的流程图；
图3示意性地示出了本申请的一些实施方式所提供的一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准装置的示意图；
图4示意性地示出了本申请的一些实施方式所提供的一种电子设备的示意图；
图5示意性地示出了本申请的一些实施方式所提供的一种计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
另外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请实施例提供了一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法及装置、零中频无线发射机、电子设备及存储介质，以至少解决如何提高编程效率和准确性的问题。下面结合附图进行示例性说明。
首先，为了便于理解，对本申请实施例的技术构思及相关原理进行简要说明如下。
针对现有技术中采用二分法进行对I/Q不平衡进行补偿所存在的准确度差、效率低的问题，本申请采用自适应迭代的校准算法代替二分法实现零中频无线发射机中I/Q不平衡的校准，其原理介绍如下：
(1)通过IQ两路中引起I/Q不平衡的实际幅度偏移与相位偏移构建两个参数α，β，
Figure BDA0003120011900000061
Figure BDA0003120011900000062
其中，g是电路的幅度偏移量，
Figure BDA0003120011900000063
是电路的相位偏移量。当我们求得α和β的值时，便可以将电路中存在的I/Q不平衡校准回来(即α和β是校准电路需要补偿的目标值)。
(2)通过校准电路的补偿值
Figure BDA0003120011900000064
可以求得由I/Q不平衡引起的镜像抑制比IRR的大小为，
Figure BDA0003120011900000071
(3)构建代价函数J，
Figure BDA0003120011900000072
通过步骤(2)可知，当校准电路的补偿值能够完全补偿电路的I/Q不平衡(即
Figure BDA0003120011900000073
)时，
Figure BDA0003120011900000074
其中J(α,β)表示校准值为
Figure BDA0003120011900000075
时的代价函数，利用函数和镜像抑制比、校准值的关系便可以不断迭代校准值，使得I/Q不平衡得到补偿。
(4)将校准电路的补偿值
Figure BDA0003120011900000076
任意设置为两种不同的补偿量，然后根据步骤(3)中对函数J的定义求不同补偿值下函数J的值，
J(α1,β1)＝(α1-α)2+(β1-β)2
J(α2,β1)＝(α2-α)2+(β1-β)2
J(α2,β2)＝(α2-α)2+(β2-β)2
其中，αm和βm分别表示第m次校准电路设置的补偿值。
(5)根据步骤(4)可以得到α和β与两次不同的补偿量α1,α2,β1,β2和J函数之间的关系为，
Figure BDA0003120011900000077
Figure BDA0003120011900000078
(6)由于步骤(4)中的J函数是无法直接测量的，因此不能直接求得α和β的值，只能通过迭代方法求解。所以需要利用步骤(3)中IRR与J函数之间的关系和步骤(4)中α和β与J函数的关系进行迭代。先根据测量得到的IRR计算迭代J函数的大小为，
Figure BDA0003120011900000079
Figure BDA00031200119000000710
Figure BDA00031200119000000711
其中，IRR21表示校准电路的校准值为α2,β1时镜像抑制比的大小，其具体的值可以通过测量获得，J函数表示J函数在迭代过程中的值。
(7)根据步骤(5)所得到的α和β与两次不同的补偿量α1,α2,β1,β2和J函数之间的关系，计算得到新的校准值
Figure BDA0003120011900000081
Figure BDA0003120011900000082
Figure BDA0003120011900000083
(8)将新得到的校准值
Figure BDA0003120011900000084
分两次带入校准系统中并测量IRR23和IRR32，然后重复步骤(6)到步骤(8)，使得IRRmn越来越小，即发射机电路的I/Q不平衡越来越小，同时使得
Figure BDA0003120011900000085
从而成功实现了对I/Q不平衡的校准。
基于上述过程(1)至(8)，即实现了采用自适应迭代的方法对零中频无线发射机进行I/Q不平衡的校准，从而解决了数字校准电路校准零中频发射机时需要预测后级电路I/Q不平衡的困难，使得零中频发射机的不再受到因I/Q不平衡引起的镜像频率的干扰，提升零中频发射机的性能和实用性。
需要说明的是，上述(2)中计算镜像抑制比IRR的公式可以通过以下原理得到：
镜像抑制比可以先通过电路中I/Q不平衡的实际偏移量来描述，电路中的I/Q信号y(t)可表示为，
Figure BDA0003120011900000086
上式中，ω表示载波信号的角频率，g是电路的幅度偏移量，
Figure BDA0003120011900000087
是电路的相位偏移量。
因此可以将载波信号y(t)写为，
Figure BDA0003120011900000088
上式中，
Figure BDA0003120011900000089
由上式可知镜像频率的大小为
Figure BDA00031200119000000810
信号大小为K1ejωt，则镜像抑制比IRR为，
Figure BDA00031200119000000811
另外，(2)中所述校准电路的补偿值
Figure BDA0003120011900000091
可以先代入电路中，得到I/Q信号经过补偿后的表达式。首先在未补偿时，I/Q信号r(t)的表达式为，
Figure BDA0003120011900000092
上式中，ZI(t)是I路的基带信号，ZQ(t)是Q路的基带信号。由于在数字前端对电路进行校准，令基带信号经过校准后变为，
ZI(t)＝αZI(t)+βZQ(t)
ZQ(t)＝ZQ(t)
则r(t)可写为，
Figure BDA0003120011900000093
令
Figure BDA0003120011900000094
则可得镜像抑制比的计算公式，
Figure BDA0003120011900000095
基于上述原理性说明，以下对本申请实施例提供了一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法及装置、零中频无线发射机、电子设备及存储介质进行示例性说明。
请参考图1，其示意性地示出了本申请的一些实施方式所提供的零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法的流程图，如图1所示，一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法，可以包括以下步骤：
S101：确定校准电路的第一参数和第二参数，所述校准电路用于对零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准；
S102：针对所述第一参数和第二参数，分别确定两个初始值；
S103：根据所述初始值，依次自适应迭代更新所述第一参数或第二参数的值，并在每次迭代更新后，根据所述第一参数和第二参数的最新值计算镜像抑制比，直至所述镜像抑制比符合预设条件；
S104：将所述第一参数和第二参数的最新值输出至所述校准电路，以使所述校准电路根据所述第一参数和第二参数的最新值对所述零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准。
本申请实施例提供的上述零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法，至少可以取得以下有益效果：通过确定校准电路的第一参数和第二参数，所述校准电路用于对零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准；针对所述第一参数和第二参数，分别确定两个初始值；根据所述初始值，依次迭代更新所述第一参数或第二参数的值，并在每次迭代更新后，根据所述第一参数和第二参数的最新值计算镜像抑制比，直至所述镜像抑制比符合预设条件；将所述第一参数和第二参数的最新值输出至所述校准电路，以使所述校准电路根据所述第一参数和第二参数的最新值对所述零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准。相较于现有技术，可以采用迭代计算的方式准确确定校准电路的第一参数和第二参数，从而准确有效地对I/Q不平衡进行校准，同时相较于二分法可以大幅减少校准所需时间。
其中，依次自适应迭代更新所述第一参数或第二参数的值，是指采用迭代算法交替更新第一参数和第二参数，且每次只更新第一参数和第二参数中的一者，每一次更新视为一次迭代。相应的，上述步骤S103中，依次自适应迭代更新所述第一参数或第二参数的值，包括：
交替取所述第一参数和第二参数中的一个作为目标参数；
每取一个目标参数，将所述目标参数已有最新的两个值分别与另一个参数已有的一个值进行组合，得到两组校准值，其中，首次更新所述目标参数时，已有最新的两个值为所述目标参数的两个初始值；
确定所述两组校准值分别对应的代价函数值；
根据所述目标参数已有最新的两个值和两个所述代价函数值，计算所述目标参数的最新值，并利用所述最新值更新所述目标参数已有的值。
其中，上述确定所述两组校准值分别对应的代价函数值，可以包括：
针对每组所述校准值，根据所述校准值对应的镜像抑制比计算代价函数值。
具体的，可以根据测量得到的所述校准值对应的镜像抑制比，与所述校准值中目标参数的值的平方值的乘积，计算代价函数值。例如，可以根据测量得到的所述校准值对应的镜像抑制比，通过以下公式计算所述校准值对应的代价函数值：
Figure BDA0003120011900000111
上式中，J表示代价函数值，αm表示第m次更新的目标参数，βn表示第n次更新的另一个参数，IRRm,n表示镜像抑制比。
另外，上述根据所述目标参数已有最新的两个值和两个所述代价函数值，计算所述目标参数的最新值，可以包括：
根据所述目标参数已有最新的两个值之和，与代价参数之差，计算所述目标参数的最新值，其中，所述代价参数根据所述两个代价函数值之差与所述目标参数已有最新的两个值之差的比值确定。
例如，可以根据所述目标参数已有最新的两个值和两个所述代价函数值，通过以下公式计算所述目标参数的最新值：
Figure BDA0003120011900000112
上式中，αk表示第k次更新的目标参数，βk-1表示第k-1次更新的另一个参数，J表示代价函数值。
需要说明的是，上述校准电路中可以设置有寄存器，相应的，所述将所述第一参数和第二参数的最新值输出至所述校准电路，包括：
根据所述寄存器对应的控制字与校准值的转换关系，将所述第一参数和第二参数的最新值转换为针对所述寄存器的控制字，并将所述控制字输出至所述寄存器。
通过本实施方式，可以将第一参数和第二参数的最新值转换为针对寄存器的控制字输出至所述寄存器，从而通过寄存器控制校准电路实现I/Q不平衡校准。
为了便于理解，下面结合具体实施方式进一步进行说明，其中，下述示例性说明可以参照前述任意实施例的说明进行理解，部分内容不再赘述。
需要说明的是，在下述示例性说明中，虽然部分用词发生了变化，但这并不影响其含义的表达，下述说明中会对部分用词与前述实施例说明中的用词进行对应性说明，该对应性说明所表达的对应关系既可以包括等同关系、也可以包括上下位关系，本领域技术人员可以结合实际情况进行理解。
在本申请的一个具体实施例中，请参考图2，其示意性地示出了本申请的一些具体实施方式所提供的一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法的流程图，如图2所示，可以通过以下步骤实现零中频无线发射机I/Q不平衡的校准：
步骤1：设置校准电路的初始校准值，即第一参数α和第二参数β的初始值，并组合得到三组校准电路的初始值即三组校准值，其中，第一参数α和第二参数β的初始值可以根据经验值确定，本申请实施例并不限定其具体数值，第一参数α和第二参数β组合得到的三组校准值可以为α1,β1、α2,β1和α2,β2。
例如，令初始校准值α1＝0.99,α2＝1.01,β1＝-0.01,β2＝0.01，并将其转换为控制校准电路的寄存器的值。
需要说明的是，不同芯片对应的寄存器控制字与校准值的转换关系不尽相同，在具体实施时，可以根据实际采用芯片对应的上述转换关系将上述校准值转换为寄存器的控制字，以控制校准电路对I/Q不平衡进行校准，例如，对于一些示例性的芯片，其寄存器控制字与算法采用的校准值关系如下，
Figure BDA0003120011900000121
其中gain_reg和phase_reg是芯片控制校准电路的寄存器中的值。
步骤2：记录不同校准值下的镜像抑制比，并计算对应的J函数。
分别记录校准值为α1,β1、α2,β1和α2,β2时的镜像抑制比，例如IRR11＝-32.76dBc，IRR21＝-34.28dBc，IRR22＝-40.29dBc。利用测量得到的镜像抑制比计算代价函数J的大小。
Figure BDA0003120011900000122
Figure BDA0003120011900000123
Figure BDA0003120011900000124
其中，J函数表示J函数在迭代过程中的值，α和β分别为第一参数和第二参数，其下标1和2分别表示该参数的更新次数(前两个初始值标记为1和2，后续从3开始继续标记)，IRR表示镜像抑制比的大小。
步骤3：利用β相同的两个校准值α1,β1和α2,β1得到的函数J计算新的校准值αk：
Figure BDA0003120011900000131
其中，k表示校准值的第k次迭代，由于前两次为设置的初始值，所以k＞2。
步骤4：将步骤3中得到的αk和之前已知的βk-1代入校准值，得到校准值为αk,βk-1时镜像抑制比IRRk,k-1的大小，当镜像抑制比达到指标要求时，则直接将校准值输出，否则将得到的镜像抑制比代入步骤2中函数J的迭代公式，得到新的函数J：
Figure BDA0003120011900000132
步骤5：利用α相同的两个校准值α2,β1和α2,β2得到的函数J计算新的校准值βk。
Figure BDA0003120011900000133
步骤6：将步骤5中得到的βk和步骤3中得到的αk代入校准值，得到校准值为αk,βk时镜像抑制比IRRk,k的大小，当镜像抑制比达到指标要求时，则直接将校准值输出，否则将得到的镜像抑制比代入步骤2中函数J的迭代公式，得到新的函数J。
Figure BDA0003120011900000134
步骤7：重复步骤3到步骤6，直到输出校准值即第一参数α和第二参数β的最新值。
以上实施例至少还可以取得以下技术效果：
1、使用自适应迭代的校准算法可以准确有效的对I/Q不平衡进行校准。
2、使用自适应迭代的校准算法可以大幅减少校准所需时间，比现有的二分法要快4到5秒。
在上述的实施例中，提供了一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法，与之相对应的，本申请还提供一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准装置。本申请实施例提供的零中频无线发射机的I/Q不平衡校准装置可以实施上述零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法，该零中频无线发射机的I/Q不平衡校准装置可以通过软件、硬件或软硬结合的方式来实现。例如，该零中频无线发射机的I/Q不平衡校准装置可以包括集成的或分开的功能模块或单元来执行上述各方法中的对应步骤。请参考图3，其示意性地示出了本申请的一些实施方式所提供的一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准装置的示意图。由于装置实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。
如图3所示，本申请实施例提供一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准装置10，所述装置10包括：校准参数确定模块101、初始值确定模块102、迭代更新模块103和校准值输出模块104。
校准参数确定模块101，用于确定校准电路的第一参数和第二参数，所述校准电路用于对零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准；初始值确定模块102，用于针对所述第一参数和第二参数，分别确定两个初始值；迭代更新模块103，用于根据所述初始值，依次自适应迭代更新所述第一参数或第二参数的值，并在每次迭代更新后，根据所述第一参数和第二参数的最新值计算镜像抑制比，直至所述镜像抑制比符合预设条件；校准值输出模块104，用于将所述第一参数和第二参数的最新值输出至所述校准电路，以使所述校准电路根据所述第一参数和第二参数的最新值对所述零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准。
在本申请实施例的一些变更实施方式中，所述迭代更新模块103，包括：参数选择单元，用于交替取所述第一参数和第二参数中的一个作为目标参数；组合单元，用于每取一个目标参数，将所述目标参数已有最新的两个值分别与另一个参数已有的一个值进行组合，得到两组校准值，其中，首次更新所述目标参数时，已有最新的两个值为所述目标参数的两个初始值；代价函数值确定单元，用于确定所述两组校准值分别对应的代价函数值；最新值计算单元，用于根据所述目标参数已有最新的两个值和两个所述代价函数值，计算所述目标参数的最新值，并利用所述最新值更新所述目标参数已有的值。
在本申请实施例的一些变更实施方式中，所述代价函数值确定单元，包括：代价函数值计算子单元，用于针对每组所述校准值，根据所述校准值对应的镜像抑制比计算代价函数值。
在本申请实施例的一些变更实施方式中，所述代价函数值计算子单元，包括：
函数值计算子单元，用于根据测量得到的所述校准值对应的镜像抑制比，与所述校准值中目标参数的值的平方值的乘积，计算代价函数值。
在本申请实施例的一些变更实施方式中，所述最新值计算单元，包括：
最新值计算子单元，用于根据所述目标参数已有最新的两个值之和，与代价参数之差，计算所述目标参数的最新值，其中，所述代价参数根据所述两个代价函数值之差与所述目标参数已有最新的两个值之差的比值确定。
在本申请实施例的一些变更实施方式中，所述校准电路包括寄存器，所述校准值输出模块104，包括：转换后输出单元，用于根据所述寄存器对应的控制字与校准值的转换关系，将所述第一参数和第二参数的最新值转换为针对所述寄存器的控制字，并将所述控制字输出至所述寄存器。
本申请实施例提供的零中频无线发射机的I/Q不平衡校准装置10，与本申请前述实施例提供的零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法出于相同的发明构思，具有相同的有益效果，此处不再赘述。
本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法对应的零中频无线发射机，所述零中频无线发射机采用前述任意实施方式提供的I/Q不平衡校准方法对I/Q不平衡进行校准。
本申请实施例提供的零中频无线发射机，与本申请前述实施例提供的零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法出于相同的发明构思，具有相同的有益效果，此处不再赘述。
本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法对应的电子设备，该电子设备可以是设置有零中频发射机的任意设备，以执行上述零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法。
请参考图4，其示意性地示出了本申请的一些实施方式所提供的一种电子设备的示意图。如图4所示，所述电子设备20包括：处理器200，存储器201，总线202和通信接口203，所述处理器200、通信接口203和存储器201通过总线202连接；所述通信接口203与零中频无线发射机连接，所述存储器201中存储有可在所述处理器200上运行的计算机程序，所述处理器200运行所述计算机程序时执行本申请前述任一实施方式所提供的零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法。
其中，存储器201可能包含高速随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口203(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。
总线202可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器201用于存储程序，所述处理器200在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本申请实施例任一实施方式揭示的所述零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法可以应用于处理器200中，或者由处理器200实现。
处理器200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，上述方法的各步骤可以通过处理器200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200可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(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201，处理器200读取存储器201中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本申请实施例提供的电子设备与本申请前述实施例提供的零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法出于相同的发明构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法对应的计算机可读介质，请参考图5，其示出的计算机可读存储介质为光盘30，其上存储有计算机程序(即程序产品)，所述计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施方式所提供的零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法。
需要说明的是，所述计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。
本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请前述实施例提供的零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
需要说明的是，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
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，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。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，又例如，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通信接口，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。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准方法，其特征在于，所述方法包括：
确定校准电路的第一参数和第二参数，所述校准电路用于对零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准；
针对所述第一参数和第二参数，分别确定两个初始值；
根据所述初始值，依次自适应迭代更新所述第一参数或第二参数的值，并在每次迭代更新后，根据所述第一参数和第二参数的最新值计算镜像抑制比，直至所述镜像抑制比符合预设条件；
将所述第一参数和第二参数的最新值输出至所述校准电路，以使所述校准电路根据所述第一参数和第二参数的最新值对所述零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次自适应迭代更新所述第一参数或第二参数的值，包括：
交替取所述第一参数和第二参数中的一个作为目标参数；
每取一个目标参数，将所述目标参数已有最新的两个值分别与另一个参数已有的一个值进行组合，得到两组校准值，其中，首次更新所述目标参数时，已有最新的两个值为所述目标参数的两个初始值；
确定所述两组校准值分别对应的代价函数值；
根据所述目标参数已有最新的两个值和两个所述代价函数值，计算所述目标参数的最新值，并利用所述最新值更新所述目标参数已有的值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述两组校准值分别对应的代价函数值，包括：
针对每组所述校准值，根据所述校准值对应的镜像抑制比计算代价函数值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述校准值对应的镜像抑制比计算代价函数值，包括：
根据测量得到的所述校准值对应的镜像抑制比，与所述校准值中目标参数的值的平方值的乘积，计算代价函数值。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标参数已有最新的两个值和两个所述代价函数值，计算所述目标参数的最新值，包括：
根据所述目标参数已有最新的两个值之和，与代价参数之差，计算所述目标参数的最新值，其中，所述代价参数根据所述两个代价函数值之差与所述目标参数已有最新的两个值之差的比值确定。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述校准电路包括寄存器，所述将所述第一参数和第二参数的最新值输出至所述校准电路，包括：
根据所述寄存器对应的控制字与校准值的转换关系，将所述第一参数和第二参数的最新值转换为针对所述寄存器的控制字，并将所述控制字输出至所述寄存器。
7.一种零中频无线发射机的I/Q不平衡校准装置，其特征在于，所述装置包括：
校准参数确定模块，用于确定校准电路的第一参数和第二参数，所述校准电路用于对零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准；
初始值确定模块，用于针对所述第一参数和第二参数，分别确定两个初始值；
迭代更新模块，用于根据所述初始值，依次自适应迭代更新所述第一参数或第二参数的值，并在每次迭代更新后，根据所述第一参数和第二参数的最新值计算镜像抑制比，直至所述镜像抑制比符合预设条件；
校准值输出模块，用于将所述第一参数和第二参数的最新值输出至所述校准电路，以使所述校准电路根据所述第一参数和第二参数的最新值对所述零中频无线发射机的I/Q不平衡进行校准。
8.一种零中频无线发射机，其特征在于，所述零中频无线发射机采用权利要求1至6任一项所述的方法对I/Q不平衡进行校准。
9.一种电子设备，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，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现如权利要求1至6任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如权利要求1至6任一项所述的方法。
CN202110674142.6A 2021-06-17 2021-06-17 零中频无线发射机的i/q不平衡校准方法及装置 Active CN113411088B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110674142.6A CN113411088B (zh) 2021-06-17 2021-06-17 零中频无线发射机的i/q不平衡校准方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110674142.6A CN113411088B (zh) 2021-06-17 2021-06-17 零中频无线发射机的i/q不平衡校准方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113411088A true CN113411088A (zh) 2021-09-17
CN113411088B CN113411088B (zh) 2022-11-11

Family

ID=77684908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110674142.6A Active CN113411088B (zh) 2021-06-17 2021-06-17 零中频无线发射机的i/q不平衡校准方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113411088B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115242325A (zh) * 2022-09-21 2022-10-25 北京智联安科技有限公司 Dcoc校准方法、装置及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101304395A (zh) * 2008-06-27 2008-11-12 中兴通讯股份有限公司 一种零中频发射机及其边带和本振泄漏的校正方法和装置
CN101330332A (zh) * 2007-06-22 2008-12-24 中兴通讯股份有限公司 一种收发信板的零中频校准方法
CN109617560A (zh) * 2018-11-13 2019-04-12 浙江大学 一种iq信号校准补偿方法
CN111934694A (zh) * 2020-07-08 2020-11-13 电子科技大学 一种宽带零中频收发系统失真补偿装置
CN112383365A (zh) * 2020-11-18 2021-02-19 武汉虹信科技发展有限责任公司 一种零中频自动校准方法及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101330332A (zh) * 2007-06-22 2008-12-24 中兴通讯股份有限公司 一种收发信板的零中频校准方法
CN101304395A (zh) * 2008-06-27 2008-11-12 中兴通讯股份有限公司 一种零中频发射机及其边带和本振泄漏的校正方法和装置
CN109617560A (zh) * 2018-11-13 2019-04-12 浙江大学 一种iq信号校准补偿方法
CN111934694A (zh) * 2020-07-08 2020-11-13 电子科技大学 一种宽带零中频收发系统失真补偿装置
CN112383365A (zh) * 2020-11-18 2021-02-19 武汉虹信科技发展有限责任公司 一种零中频自动校准方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨润光: "《宽带零中频收发机I/Q不平衡数字域校准方案的研究与实现》", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)信息科技辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115242325A (zh) * 2022-09-21 2022-10-25 北京智联安科技有限公司 Dcoc校准方法、装置及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN113411088B (zh) 2022-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10788794B2 (en) DTC based carrier shift—online calibration
CN105264813A (zh) 正交误差检测和校正
CN102163972A (zh) 对adc中非线性的修正
CN104253615A (zh) 具有自我校正的三角积分调变器及其校正方法
CN113411088B (zh) 零中频无线发射机的i/q不平衡校准方法及装置
JP4516973B2 (ja) Ｄｃオフセット補償方法及びｄｃオフセット補償装置
US9634681B1 (en) Analog-to-digital conversion with linearity calibration
EP3167553A1 (en) Cancelling intermodulation interference
CN104158543A (zh) 电子系统及其操作方法
CN108922478B (zh) 一种背光亮度调节方法、系统及显示设备
CN107819712A (zh) 本振泄漏自动校准方法及装置
CN101606315B (zh) 功率放大器时间延迟不变的预失真方法和装置
CN112083226A (zh) 电子设备的频率校准方法、装置、介质及电子设备
CN113949393B (zh) 发射机及其校准方法、装置及存储介质
CN104796105B (zh) Iq不匹配自校准可编程增益放大器、校准方法及应用
US20150271005A1 (en) Phase imbalance calibration
CN113439391B (zh) 一种校正接收机的互调失真信号的方法及装置
US20210194490A1 (en) Leakage Compensation for a Successive Approximation Analog-to-Digital Converter
WO2015011496A1 (en) A system of providing calibration information to a frequency attenuator means
CN113542184B (zh) 一种收发机iq不平衡校准方法及系统
WO2014041387A1 (en) Receiver unit and method for correcting a value of a receive signal strength indicator
US11838027B2 (en) All-digital phase-locked loop and calibration method thereof
CN113721885B (zh) 一种基于cordic算法的除法器
CN111147390B (zh) 负载分担求余的方法及装置
US20230422062A1 (en) Variable arbitrary resampler method for base station test system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Room 101, floor 1, building 3, yard 18, Kechuang 10th Street, Beijing Economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing 100176

Applicant after: Beijing yisiwei Computing Technology Co.,Ltd.

Applicant after: GUANGZHOU QUANSHENGWEI INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: Room 101, floor 1, building 3, yard 18, Kechuang 10th Street, Beijing Economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing 100176

Applicant before: Beijing yisiwei Computing Technology Co.,Ltd.

Applicant before: GUANGZHOU QUANSHENGWEI INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant