CN115037320B - 一种等效基带直流偏移的估计方法、装置以及发射机 - Google Patents

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CN115037320B CN202210531351.XA CN202210531351A CN115037320B CN 115037320 B CN115037320 B CN 115037320B CN 202210531351 A CN202210531351 A CN 202210531351A CN 115037320 B CN115037320 B CN 115037320B
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Abstract

本申请公开了一种等效基带直流偏移的估计方法、装置以及发射机，通过增加发送一种新的基带信号，即补偿IQ两路幅度失配值的第四组基带信号，同时估计由本地振荡器造成的相位失配θ、射频发射机在I路和Q路的等效基带直流偏移DI和DQ，待对θ的估计完成后，再修正其对DI和DQ的估计值的影响，DIsinθ和DQsinθ的存在被彻底消除了，并极大的降低了本地振荡器的相位失配值sinθ对各种噪声敏感的影响，使得对等效基带直流偏移DI和DQ的估计可以与本地振荡器的相位失配值θ的估计同时进行，且大幅降低了估计系统对各种噪声的敏感度，易于硬件实现。

Description

一种等效基带直流偏移的估计方法、装置以及发射机
技术领域
本申请涉及电子通信技术领域，具体涉及一种等效基带直流偏移的估计方法、装置以及发射机。
背景技术
为了消除在射频接收机中因为各种非理想因素而产生的载波泄漏，需要高精度估计射频发射机IQ(in-phase，quadrature，同相正交信号)两路信号的等效基带直流偏移，然后通过在基带中补偿估计得到的直流偏移来消除载波泄漏。但是，在估计射频发射机IQ两路信号的等效基带直流偏移时，射频发射机本地振荡器的相位失配会严重影响对IQ两路信号的等效基带直流偏移的估计精度。因此，对等效基带直流偏移的估计必须在精确估计本地振荡器的相位失配之后才能进行。
然而，由于对等效基带直流偏移进行估计本身就非常耗时，在精确估计本地振荡器的相位失配之后再估计等效基带直流偏移会造成整个估计过程耗时更加漫长。而且，本地振荡器的相位失配值与等效基带直流偏移存在着相乘关系，即使估计得到了精确的本地振荡器的相位失配值，但是，由于相位失配值是一个很小的值，其与等效基带直流偏移相乘会大幅降低估计信号的信噪比，会导致在估计等效基带直流偏移时对各种噪声十分敏感，最终导致等效基带直流偏移的估计精确度降低，因此提高估计精度的硬件成本较高。
发明内容
本申请提供一种等效基带直流偏移的估计方法、装置以及发射机，以解决现有技术中的一个或多个技术问题。
第一方面，本实施方式提供了一种等效基带直流偏移的估计方法，应用于估计系统，所述估计系统包括顺次连接的同相正交信号IQ两路幅度、相位失配及直流偏移模块，以及信号反馈链路，所述方法包括：
步骤S110：接收第一组基带信号和第二组基带信号，经过所述估计系统处理，得到第一输出信号和第二输出信号，根据所述第一输出信号和所述第二输出信号估计IQ两路幅度失配值；
步骤S120：利用所述IQ两路幅度失配值对第三组基带信号和第四组基带信号补偿，补偿后的信号经过所述估计系统处理，得到第三输出信号和第四输出信号；
步骤S130：所述第三输出信号与所述第四输出信号相加，提取相加结果的信号分量幅度，所述第三输出信号与所述第四输出信号相减，提取相减结果的信号分量幅度；
步骤S140：根据所述相加结果的信号分量幅度估计本地振荡器造成的相位失配；
步骤S150：根据所述相加结果的信号分量幅度和所述相减结果的信号分量幅度估计IQ两路的等效基带直流偏移，所述IQ两路的等效基带直流偏移包括多种偏移估计结果；
步骤S160：利用所述IQ两路幅度失配值、所述本地振荡器造成的相位失配、所述IQ两路的等效基带直流偏移的估计值对所述第三组基带信号和所述第四组基带信号进行迭代补偿，针对补偿后的第三组基带信号和第四组基带信号，执行所述步骤S120至所述步骤S150，从所述多种偏移估计结果中识别出目标偏移估计结果。
在一种实施方式中，所述第一组基带信号包括SI1＝cos(wbt)，SQ1＝0；所述第二组基带信号包括SI2＝0，SQ2＝sin(wbt)；所述第三组基带信号包括SI3＝cos(wbt)，SQ3＝sin(wbt)；所述第四组基带信号包括相位差为90°的两个基带信号。
在一种实施方式中，所述第四组基带信号包括SI4＝sin(wbt)，SQ4＝cos(wbt)。
在一种实施方式中，所述步骤S110，包括：
所述第一组基带信号SI1＝cos(wbt)，SQ1＝0，经过所述估计系统处理，得到第一输出信号为从/>中提取频率为2wb的信号分量幅度，得到AI(wb)；
所述第二组基带信号SI2＝0，SQ2＝sin(wbt)，经过所述估计系统处理，得到第二输出信号为从/>中提取频率为2wb的信号分量幅度，得到AQ(wb)；
根据所述信号分量幅度AI(wb)和AQ(wb)计算所述IQ两路幅度失配值
在一种实施方式中，在所述步骤S120，
补偿了的第三组基带信号为SI31＝cos(wbt)，/>补偿了/>的第四组基带信号为SI41＝sin(wbt)，/>补偿后的信号经过所述估计系统处理，得到第三输出信号/>和第四输出信号/>
在一种实施方式中，所述步骤S130，包括：
所述第三输出信号与所述第四输出信号/>相加，提取相加结果的频率为wb的信号分量幅度/>
所述第三输出信号与所述第四输出信号/>相减，提取相减结果的频率为wb的信号分量幅度/>
其中，DI和DQ分别是IQ两路的等效基带直流偏移。
在一种实施方式中，所述步骤S140，包括：
所述第三输出信号与所述第四输出信号相加，提取相加结果的频率为2wb的信号分量：
计算Tθ(t)的信号分量幅度
其中，G(2wb)是信号反馈链路在基带频率为2wb时的幅度增益，在补偿了幅度失配后，IQ两路在频率为wb时的幅度增益相同，统一表示为GT(wb)＝GI(wb)＝GQ(wb)，是由IQ两路模拟滤波器失配造成的在基带频率为wb时的相位失配；
根据所述信号分量幅度估计所述本地振荡器造成的相位失配θ的值：
有正负两个值，先选取正值，标记为/>
在一种实施方式中，所述步骤S150，包括：
根据
估计IQ两路的等效基带直流偏移和/>包括：
第一估计结果:
第二估计结果:
第三估计结果:
第四估计结果:
在一种实施方式中，所述步骤S160，包括：
步骤S161：在θ＝0的条件下，根据所述第一估计结果，计算和/>的值；
步骤S162：利用所述IQ两路幅度失配值所述本地振荡器造成的相位失配所述IQ两路的等效基带直流偏移/>和/>的估计值，对所述第三组基带信号和所述第四组基带信号进行补偿，得到补偿后的第三组基带信号：
补偿后的第四组基带信号：
步骤S163：针对补偿后的第三组基带信号SI32、SQ32，以及补偿后的第四组基带信号SI32、SI42，执行步骤S120至S140，得到相加结果的信号分量幅度和相减结果的信号分量幅度/>以及新的本地振荡器造成的相位失配/>
步骤S164：如果小于/>第一次估计本地振荡器造成的相位失配/>的值选取正值是正确的，即/>如果/>大于/>第一次估计本地振荡器造成的相位失配/>的值选取正值是错误的，即/>
步骤S165：根据以及所述第一估计结果、所述第二估计结果、所述第三估计结果、所述第四估计结果计算/>和/>的值；
步骤S166：利用所述IQ两路幅度失配值所述本地振荡器造成的相位失配所述IQ两路的等效基带直流偏移/>和/>的估计值，对所述第三组基带信号和所述第四组基带信号进行补偿，得到补偿后的第三组基带信号：
得到补偿后的第四组基带信号：
步骤S167：针对补偿后的第三组基带信号SI33、SQ33，以及补偿后的第四组基带信号SI43、SQ43，执行步骤S120至S140，得到相加结果的信号分量幅度和相减结果的信号分量幅度/>
步骤S168：根据AD+1(wb)、AD-1(wb)、以及所述第一估计结果、所述第二估计结果、所述第三估计结果、所述第四估计结果计算目标偏移估计结果/>和/>
在一种实施方式中，所述步骤S165，包括：
如果AD+1(wb)＞AD-1(wb)，和/>有相同的符号，即同为正，或同为负；
如果k为一个大于1的常数，正确的结果为所述第二估计结果或所述第三估计结果；
和/>代入所述第二估计结果，计算/>和/>的值；
如果正确的结果为所述第一估计结果或所述第四估计结果；
和/>代入所述第一估计结果，计算/>和/>的值。
在一种实施方式中，所述步骤S165，包括：
如果AD+1(wb)＜AD-1(wb)，和/>有相反的符号，即一正一负；
如果k为一个大于1的常数，正确的结果为所述第三估计结果或所述第四估计结果；
和/>代入所述第三估计结果，计算/>和/>的值；
如果k为一个大于1的常数，正确的结果为所述第一估计结果或所述第二估计结果；
和/>代入所述第一估计结果，计算/>和/>的值。
在一种实施方式中，所述步骤S168，包括：
如果 和/>有相同的符号，即/>和/>同为正，或同为负；
如果所述步骤S165中选择的估计结果是错的，即如果所述步骤S165中选择的估计结果是所述第二估计结果，那么正确的结果为所述第三估计结果；
和/>代入所述第三估计结果，计算所述目标偏移估计结果/>和/>的值；
如果上所述步骤S165中选择的估计结果是所述第一估计结果，那么正确的结果为所述第四估计结果；
和/>代入所述第四估计结果，计算所述目标偏移估计结果/>和/>的值。
在一种实施方式中，所述步骤S168，包括：
如果 和/>有相反的符号，即一正一负；
如果所述步骤S165中选择的估计结果是错的，即如果所述步骤S165中选择的估计结果是所述第三估计结果，那么正确的结果为所述第四估计结果；
和/>代入所述第四估计结果，计算所述目标偏移估计结果/>和/>的值；
如果所述步骤S165中选择的估计结果是错的，即如果所述步骤S165中选择的估计结果是所述第一估计结果，那么正确的结果为所述第二估计结果；
和/>代入所述第二估计结果，计算所述目标偏移估计结果/>和/>的值。
第二方面，一种等效基带直流偏移的估计装置，应用于估计系统，所述估计系统包括顺次连接的同相正交信号IQ两路幅度、相位失配及直流偏移模块，以及信号反馈链路，所述装置包括：
幅度失配值估计模块，用于接收第一组基带信号和第二组基带信号，经过所述估计系统处理，得到第一输出信号和第二输出信号，根据所述第一输出信号和所述第二输出信号估计IQ两路幅度失配值；
基带信号补偿模块，用于利用所述IQ两路幅度失配值对第三组基带信号和第四组基带信号补偿，补偿后的信号经过所述估计系统处理，得到第三输出信号和第四输出信号；
信号分量幅度提取模块，用于所述第三输出信号与所述第四输出信号相加，提取相加结果的信号分量幅度，所述第三输出信号与所述第四输出信号相减，提取相减结果的信号分量幅度；
相位失配估计模块，用于根据所述相加结果的信号分量幅度估计本地振荡器造成的相位失配；
等效基带直流偏移估计模块，用于根据所述相加结果的信号分量幅度和所述相减结果的信号分量幅度估计IQ两路的等效基带直流偏移，所述IQ两路的等效基带直流偏移包括多种偏移估计结果；
目标偏移估计结果识别模块，用于利用所述IQ两路幅度失配值、所述本地振荡器造成的相位失配、所述IQ两路的等效基带直流偏移的估计值对所述第三组基带信号和所述第四组基带信号进行迭代补偿，针对补偿后的第三组基带信号和第四组基带信号，指示所述基带信号补偿模块至所述等效基带直流偏移估计模块执行，从所述多种偏移估计结果中识别出目标偏移估计结果。
在一种实施方式中，所述第一组基带信号包括SI1＝cos(wbt)，SQ1＝0；所述第二组基带信号包括SI2＝0，SQ2＝sin(wbt)；所述第三组基带信号包括SI3＝cos(wbt)，SQ3＝sin(wbt)；所述第四组基带信号包括相位差为90°的两个基带信号。
在一种实施方式中，所述第四组基带信号包括SI4＝sin(wbt)，SQ4＝cos(wbt)。
在一种实施方式中，所述幅度失配值估计模块，包括：
第一信号分量幅度提取子模块，用于所述第一组基带信号SI1＝cos(wbt)，SQ1＝0，经过所述估计系统处理，得到第一输出信号为从/>中提取频率为2wb的信号分量的幅度，得到AI(wb)；
第二信号分量幅度提取子模块，用于所述第二组基带信号SI2＝0，SQ2＝sin(wbt)，经过所述估计系统处理，得到第二输出信号为从/>中提取频率为2wb的信号分量的幅度，得到AQ(wb)；
幅度失配值估计子模块，用于根据分量幅度AI(wb)和AQ(wb)计算所述IQ两路幅度失配值
在一种实施方式中，所述基带信号补偿模块，包括：
补偿子模块，用于利用将第三组基带信号补偿为SI31＝cos(wbt)，利用/>将第四组基带信号补偿为SI41＝sin(wbt)，补偿后的信号经过所述估计系统处理，得到第三输出信号和第四输出信号/>
在一种实施方式中，所述信号分量幅度提取模块，包括：
第一提取子模块，用于所述第三输出信号与所述第四输出信号/>相加，提取相加结果的频率为wb的信号分量幅度/>
第二提取子模块，用于所述第三输出信号与所述第四输出信号/>相减，提取相减结果的频率为wb的信号分量幅度/>
其中，DI和DQ分别是IQ两路的等效基带直流偏移。
在一种实施方式中，所述相位失配估计模块，包括：
信号分量提取子模块，用于所述第三输出信号与所述第四输出信号相加，提取相加结果的频率为2wb的信号分量：
计算Tθ(t)的信号分量幅度
其中，G(2wb)是信号反馈链路在基带频率为2wb时的幅度增益，在补偿了幅度失配后，IQ两路在频率为wb时的幅度增益相同，统一表示为GT(wb)＝GI(wb)＝GQ(wb)，是由IQ两路模拟滤波器失配造成的在基带频率为wb时的相位失配；
相位失配估计子模块，用于根据所述信号分量幅度估计所述本地振荡器造成的相位失配θ的值：
有正负两个值，先选取正值，标记为/>
在一种实施方式中，所述等效基带直流偏移估计模块，包括：
估计结果计算子模块，用于根据
估计IQ两路的等效基带直流偏移和/>包括：
第一估计结果:
第二估计结果:
第三估计结果:
第四估计结果:
在一种实施方式中，所述目标偏移估计结果识别模块，包括：
第一等效基带直流偏移计算子模块，用于在θ＝0的条件下，根据所述第一估计结果，计算和/>的值；
第一次基带信号补偿子模块，用于利用所述IQ两路幅度失配值所述本地振荡器造成的相位失配/>所述IQ两路的等效基带直流偏移/>和/>的估计值，对所述第三组基带信号和所述第四组基带信号进行补偿，得到补偿后的第三组基带信号：
补偿后的第四组基带信号：
相位失配计算子模块，用于针对补偿后的第三组基带信号SI32、SQ32，以及补偿后的第四组基带信号SI32、SI42，指示所述基带信号补偿模块至所述相位失配估计模块执行，得到相加结果的信号分量幅度和相减结果的信号分量幅度/>以及新的本地振荡器造成的相位失配/>
相位失配取值子模块，用于如果小于/>第一次估计本地振荡器造成的相位失配/>的值选取正值是正确的，即/>如果/>大于/>第一次估计本地振荡器造成的相位失配/>的值选取正值是错误的，即/>
第二等效基带直流偏移计算子模块，用于根据AD+1(wb)、AD-1(wb)、以及所述第一估计结果、所述第二估计结果、所述第三估计结果、所述第四估计结果计算/>和/>的值；
第二次基带信号补偿子模块，用于利用所述IQ两路幅度失配值所述本地振荡器造成的相位失配/>所述IQ两路的等效基带直流偏移/>和/>的估计值，对所述第三组基带信号和所述第四组基带信号进行补偿，得到补偿后的第三组基带信号：
得到补偿后的第四组基带信号：
信号分量幅度计算子模块，用于针对补偿后的第三组基带信号SI33、SQ33，以及补偿后的第四组基带信号SI43、SQ43，指示所述基带信号补偿模块至所述相位失配估计模块执行，得到相加结果的信号分量幅度和相减结果的信号分量幅度/>
目标偏移估计结果计算子模块，用于根据AD+1(wb)、AD-1(wb)、以及所述第一估计结果、所述第二估计结果、所述第三估计结果、所述第四估计结果计算目标偏移估计结果/>和/>
在一种实施方式中，所述第二等效基带直流偏移计算子模块，包括：
第二等效基带直流偏移相同符号判断单元，用于如果AD+1(wb)＞AD-1(wb)，和有相同的符号，即同为正，或同为负；
第一计算单元，用于如果k为一个大于1的常数，正确的结果为所述第二估计结果或所述第三估计结果；/> 和/>代入所述第二估计结果，计算/>和/>的值；
第二计算单元，用于如果正确的结果为所述第一估计结果或所述第四估计结果；/>和/>代入所述第一估计结果，计算/>和/>的值。
在一种实施方式中，所述第二等效基带直流偏移计算子模块，包括：
第二等效基带直流偏移相反符号判断单元，用于如果AD+1(wb)＜AD-1(wb)，和有相反的符号，即一正一负；
第三计算单元，用于如果k为一个大于1的常数，正确的结果为所述第三估计结果或所述第四估计结果；/> 和/>代入所述第三估计结果，计算/>和/>的值；
第四计算单元，用于如果k为一个大于1的常数，正确的结果为所述第一估计结果或所述第二估计结果；/> 和/>代入所述第一估计结果，计算/>和/>的值。
在一种实施方式中，所述目标偏移估计结果计算子模块，包括：
目标偏移估计结果相同符号判断单元，用于如果 和/>有相同的符号，即/>和/>同为正，或同为负；
第五计算单元，用于如果所述第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是错的，即如果所述第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是所述第二估计结果，那么正确的结果为所述第三估计结果；和/>代入所述第三估计结果，计算所述目标偏移估计结果/>和的值；
第六计算单元，用于如果所述第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是所述第一估计结果，那么正确的结果为所述第四估计结果；和/>代入所述第四估计结果，计算所述目标偏移估计结果/>和的值。
在一种实施方式中，所述目标偏移估计结果计算子模块，包括：
目标偏移估计结果相反符号判断单元，用于如果 和/>有相反的符号，即一正一负；
第七计算单元，用于如果所述第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是错的，即所述第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是所述第三估计结果，那么正确的结果为所述第四估计结果；和/>代入所述第四估计结果，计算所述目标偏移估计结果/>和的值；
第八计算单元，用于如果所述第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是错的，即所述第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是所述第一估计结果，那么正确的结果为所述第二估计结果；和/>代入所述第二估计结果，计算所述目标偏移估计结果/>和的值。
第三方面，本实施方式提供了一种发射机，包括至少一个如上所述的等效基带直流偏移的估计装置。
本申请采用上述技术方案，具有如下优点：通过增加发送一种新的基带信号，即补偿IQ两路幅度失配值的第四组基带信号，同时估计由本地振荡器造成的相位失配θ、射频发射机在I路和Q路的等效基带直流偏移DI和DQ，待对θ的估计完成后，再修正其对DI和DQ的估计值的影响，DIsinθ和DQsinθ的存在被彻底消除了，并极大的降低了本地振荡器的相位失配值sinθ对各种噪声敏感的影响，使得对等效基带直流偏移DI和DQ的估计可以与本地振荡器的相位失配值θ的估计同时进行，且大幅降低了估计系统对各种噪声的敏感度，易于硬件实现。
上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：
图1绘示现有技术提供的一种射频发射机IQ两路幅度、相位失配及直流偏移模块结构示意图；
图2绘示本申请实施例提供的一种射频发射机IQ两路幅度、相位失配及直流偏移的估计系统结构示意图；
图3绘示本申请实施例提供的一种应用于射频发射机的等效基带直流偏移的估计方法流程图；
图4绘示本申请实施例提供的一种等效基带直流偏移的估计装置结构示意图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
在射频发射机中，设置有如图1所示的射频发射机IQ(in-phase，quadrature，同相正交信号)两路幅度、相位失配及直流偏移模块10。如果发送的基带信号为：
由于射频发射机IQ两路存在着幅度、相位失配及直流偏移，SI和SQ输入至图1所示的射频发射机IQ两路幅度、相位失配及直流偏移模块10中进行混频，混频后的射频信号为：
上式中GI(w)和GQ(w)分别是射频发射机在基带频率为w时的I路和Q路的幅度增益。因此，γ(w)＝GI(w)/GQ(w)是在基带频率为w时的IQ两路幅度失配值。是由IQ两路模拟滤波器失配造成的在基带频率为w时相位失配。θ是由本地振荡器造成的相位失配，与信号频率无关。DI和DQ分别是射频发射机在I路和Q路的等效基带直流偏移，这些直流偏移值将决定射频发射机的载波泄漏程度，也与信号频率无关。
为了估计γ(w)、θ、DI和DQ的值，如图2所示，在图1提供的模块10的基础上建立信号反馈链路20。信号反馈链路20可以包括：两个PGA(可编程增益放大器)、X2(平方器)、交流耦合(AC Coupling)和LPF(低通滤波器)、ADC(Analog-to-Digital Converter，模/数转换器)以及参数估计模块(parameter estimation)，按照图2的方式进行串联。模块10和信号反馈链路20之间连接有一开关。需要指出的是，一种情况下，信号反馈链路20可以设置在发射机中，在需要对模块10输出的信号进行估计，则打开开关，在信号反馈链路20的输出端进行信号采样。另一种情况，为了节省硬件成本，信号反馈链路20可以复用接收机的一部分硬件，例如，PGA、ADC以及参数估计模块复用接收机的一部分硬件。
在射频发射机端，数字信号源30发送以下三种基带信号至射频发射机IQ两路幅度、相位失配及直流偏移模块10：
第一组基带信号：SI＝cos(wbt)，SQ＝0；
第二组基带信号：SI＝0，SQ＝sin(wbt)；
第三组基带信号：SI＝cos(wbt)，SQ＝sin(wbt)。
第一组基带信号、第二组基带信号和第三组基带信号经过模块10的混频处理，得到对应的混频后的射频信号。第一组基带信号、第二组基带信号和第三组基带信号对应的混频后的射频信号输入至信号反馈链路20中，经过交流耦合及低通滤波器后，直流分量及频率为2wc的分量会被滤掉，得到最终的输出信号。
具体的，当数字信号源30发送信号为第一组基带信号时，最终的输出信号即第一输出信号为：
上式中G(w)是信号反馈链路20在基带频率为w时的幅度增益。
数字信号源30发送信号为第二组基带信号时，最终的输出信号即第二输出信号为：
数字信号源30发送信号为第三组基带信号时，最终的输出信号即第三输出信号为：
最终的输出信号和/>输入至参数估计模块，对γ(w)、/>θ、DI和DQ进行估计，输出最终的估计结果。对γ(w)、/>的估计可以通过处理/>和精确完成。对θ的估计可以通过处理/>和/>精确完成。对γ(w)、θ进行估计的具体过程可以参考现有技术中通用的估计过程。对DI和DQ的估计主要通过提取/>和/>中频率为wb的信号分量的幅度来完成。但是，从公式(3)和(4)可以知道，由于DIsinθ和DQsinθ的存在，对射频发射机在I路和Q路的等效基带直流偏移DI和DQ的估计必须在精确估计θ之后才能进行，否则估计精度就会受到很大限制。而在精确估计θ之后才能估计DI和DQ会造成包括γ(w)、/>θ在内的整个估计过程耗时过长，因为对DI和DQ进行估计本身就非常耗时。即使有了精确的θ值，由于sinθ是一个很小的值，DIsinθ和DQsinθ的存在相当于大幅降低了DI和DQ的信噪比，造成估计系统对各种噪声十分敏感，提高估计精度的硬件成本很大。
为了解决这一问题，本实施例提供了一种新的等效基带直流偏移的估计方法，通过增加发送一种新的基带信号，来估计DI和DQ的方法，彻底消除了估计信号中本地振荡器的相位失配值与等效基带直流偏移的相乘项DIsinθ和DQsinθ的存在，并极大的降低了本地振荡器的相位失配值sinθ对各种噪声敏感的影响，使得对等效基带直流偏移DI和DQ的估计可以与本地振荡器的相位失配值θ的估计同时进行，且大幅降低了估计系统对各种噪声的敏感度，易于硬件实现。
实施例一
在一种具体实施方式中，如图3所示，提供一种应用于射频发射机的等效基带直流偏移的估计方法，应用于如图2所示的估计系统，估计系统包括顺次连接的同相正交信号IQ两路幅度、相位失配及直流偏移模块和信号反馈链路20以及数字信号源30，包括如下步骤：
步骤S110：接收第一组基带信号和第二组基带信号，经过估计系统处理，得到第一输出信号和第二输出信号，根据第一输出信号和第二输出信号估计IQ两路幅度失配值；
步骤S120：利用IQ两路幅度失配值对第三组基带信号和第四组基带信号补偿，补偿后的信号经过估计系统处理，得到第三输出信号和第四输出信号；
步骤S130：第三输出信号与第四输出信号相加，提取相加结果的信号分量幅度，第三输出信号与第四输出信号相减，提取相减结果的信号分量幅度；
步骤S140：根据相加结果的信号分量幅度估计本地振荡器造成的相位失配；
步骤S150：根据相加结果的信号分量幅度和相减结果的信号分量幅度估计IQ两路的等效基带直流偏移，IQ两路的等效基带直流偏移包括多种偏移估计结果；
步骤S160：利用IQ两路幅度失配值、本地振荡器造成的相位失配、IQ两路的等效基带直流偏移的估计值对第三组基带信号和第四组基带信号进行迭代补偿，针对补偿后的第三组基带信号和第四组基带信号，执行步骤S120至步骤S150，从多种偏移估计结果中识别出目标偏移估计结果。
在一种示例中，如图2所示，在发射机端，基于现有技术中数字信号源30发送的三种基带信号，本实施例增加发送了一种新的基带信号—第四组基带信号：SI＝sin(wbt)，SQ＝cos(wbt)。第四组基带信号也可以包括其他类似的基带信号，例如，SI＝sin(wbt+π/2)，SQ＝cos(wbt+π/2)等,也可达到相同的效果，这里仅以此信号为例。
当射频发射机IQ两路幅度、相位失配及直流偏移模块10接收数字信号源30发送第四组基带信号之后，第四组基带信号经过处理，信号反馈链路20得到对应的最终的输出信号即第四输出信号为：
在数字信号源30发送第三组基带信号和第四组基带信号之前，按如下步骤发送第一组基带信号和第二组基带信号，继而完成了对基带频率为w时的IQ两路幅度失配值γ(w)的精确估计：
1、模块10收到第一组基带信号后，提取频率为2wb的信号分量的幅度，得到AI(wb)。根据公式(3)可以推出(对公式3开根号处理)：
/>
2、模块10收到第二组基带信号后，提取频率为2wb的信号分量的幅度，得到AQ(wb)。根据公式(4)可以推出(对公式4开根号处理)：
3、从公式(7)和(8)可以得到的估计值：
利用IQ两路幅度失配值补偿第三组基带信号，得到新的第三组基带信号：SI＝cos(wbt)，/>同样的，利用IQ两路幅度失配值/>补偿第四组基带信号，得到新的第四组基带信号：SI＝sin(wbt)，/>这样，IQ两路在基带频率为wb时的幅度增益相同，可以统一表示为：
GT(wb)＝GI(wb)＝GQ(wb) (10)
同时，在估计θ、DI和DQ时，通常将wb设为尽量低的频率，因此可以完全忽略的影响，即/>这样，将公式(5)和(6)加在一起且仅考虑频率为wb的信号分量幅度，可以得到：
用公式(5)减去公式(6)且仅考虑频率为wb的信号分量幅度，可以得到：
因为wb是一个尽量低的频率，可以有以下推论：
G(wb)≈G(2wb) (13)
将公式(7)、(8)、(13)和(14)综合在一起用于公式(11)和(12)，可以得到：
在公式(15)和(16)中，AI(wb)和的值是已知的，θ虽然是未知，但其对D+(t)和D-(t)幅度的影响由于(1-sinθ)和(1+sinθ)的存在而变的很小，在初步估计DI和DQ时，完全可以忽略。这样，可以同时估计θ、DI和DQ，待对θ的估计完成后，再修正其对DI和DQ的估计值的影响。更重要的是，在公式(15)和(16)中，DIsinθ和DQsinθ的存在被彻底消除了。
基于以上分析，本实施例提供了一种估计DI和DQ的新算法，并相应的调整了估计θ的算法，具体描述如下。首先，提取第三输出信号与第四输出信号的相加结果的频率为wb的信号分量D+(t)的幅度，以及提取第三输出信号与第四输出信号的相减结果的频率为wb的信号分量D-(t)的幅度：
从公式(17)和(18)中求解DI和DQ，有以下四组可能的结果：
可能结果1:
可能结果2:
可能结果3:
可能结果4:
为了识别哪一组可能结果是正确的，通过如下步骤进行识别：
步骤一：第一次发射第三组基带信号和第四组基带信号时，将提取到的D+(t)和D-(t)的幅度标记为和/>在假设θ＝0的条件下，按可能结果1，即公式(19)和(20)计算/>和/>的值。同时将公式(5)和(6)加在一起且仅考虑频率为2wb的信号分量，可以得到：
上式中信号的幅度，能够用来估计θ的值：
/>
θ有正负两个可能值，先选取正的可能值，标记为
步骤二：第二次发射第三组基带信号和第四组基带信号时，首先要对发射信号按得到的和/>的值进行补偿，即将第三组基带信号补偿为将第四组基带信号补偿为/> 处理接收到的信号，提取D+(t)和D-(t)的幅度标记为/>和/>同时再次按公式(27)和(28)估计θ的值。
如果新的θ值小于说明上次选取正的可能值是正确的，即/>如果新的θ值大于/>说明上次选取正的可能值是错误的，即/>
步骤三：如果说明DI和DQ有相同的符号，即同为正，或同为负。如果这里k为一个略大于1的常数，比如1.5。正确的结果应该是可能结果2或可能结果3。所以，用/>和/>按可能结果2，即通过公式(21)和(22)计算/>和/>的值。反之，即/>正确的结果应该是可能结果1或可能结果4。所以，可以用和/>按可能结果1，即通过公式(19)和(20)计算/>和/>的值。反之，即说明DI和DQ有相反的符号，即一正一负。如果/>正确的结果应该是可能结果3或可能结果4。所以，用/> 和/>按可能结果3即通过公式(23)和(24)计算/>和/>的值。反之，即/>正确的结果应该是可能结果1或可能结果2。所以，用/> 和/>按可能结果1，即通过公式(19)和(20)计算/>和/>的值。
步骤四：第三次发射信号三和信号四时，首先要对发射信号按得到的 和/>的值进行补偿，即将信号三补偿为/> 将信号四补偿为处理接收到的信号，提取D+(t)和D-(t)的幅度标记为/>和/>
步骤五：如果说明DI和DQ有相同的符号，即同为正，或同为负。如果上一次选择的可能结果是错的：如果上一次选择的是可能结果1，正确的结果应该是可能结果4。所以，用/>和/>按可能结果4，即通过公式(25)和(26)计算/>和/>的值。如果上一次选择的是可能结果2，正确的结果应该是可能结果3。所以，我们用/>和/>按可能结果3，即通过公式(23)和(24)计算/>和/>的值。反之，即说明DI和DQ有相反的符号，即一正一负。如果/>上一次选择的可能结果是错的：如果上一次选择的是可能结果1，正确的结果应该是可能结果2。所以，可以用/>和/>按可能结果2，即通过公式(21)和(22)计算/>和/>的值。如果上一次选择的是可能结果3，正确的结果应该是可能结果4。所以，可以用/>和/>按可能结果4，即通过公式(25)和(26)计算/>和/>的值。
在一种实施方式中，第一组基带信号包括SI1＝cos(wbt)，SQ1＝0；第二组基带信号包括SI2＝0，SQ2＝sin(wbt)；第三组基带信号包括SI3＝cos(wbt)，SQ3＝sin(wbt)；第四组基带信号包括相位差为90°的两个基带信号。
在一种实施方式中，第四组基带信号包括SI4＝sin(wbt)，SQ4＝cos(wbt)。
一种示例中，第四组基带信号与第三组基带信号相差90度或-90度的相位差，例如，SI4＝cos(wbt+π/2)，SQ4＝sin(wbt+π/2)，或SI4＝cos(wbt-π/2)，SQ4＝sin(wbt-π/2).
在一种实施方式中，步骤S110，包括：
第一组基带信号SI1＝cos(wbt)，SQ1＝0，经过估计系统处理，得到第一输出信号为从/>中提取频率为2wb的信号分量幅度，得到AI(wb)；
第二组基带信号SI2＝0，SQ2＝sin(wbt)，经过估计系统处理，得到第二输出信号为从/>中提取频率为2wb的信号分量幅度，得到AQ(wb)；根据所述信号分量幅度AI(wb)和AQ(wb)计算IQ两路幅度失配值/>
在一种实施方式中，在步骤S120中，
补偿了的第三组基带信号为SI31＝cos(wbt)，/>补偿了/>的第四组基带信号为SI41＝sin(wbt)，/>补偿后的信号经过估计系统处理，得到第三输出信号/>和第四输出信号/>
在一种实施方式中，步骤S130，包括：
第三输出信号与第四输出信号/>相加，提取相加结果的频率为wb的信号分量幅度/>
第三输出信号与第四输出信号/>相减，提取相减结果的频率为wb的信号分量幅度/>
其中，DI和DO分别是IQ两路的等效基带直流偏移。
在一种实施方式中，步骤S140，包括：
第三输出信号与第四输出信号相加，提取相加结果的频率为2wb的信号分量：
计算Tθ(t)的信号分量幅度
其中，G(2wb)是信号反馈链路在基带频率为2wb时的幅度增益，IQ两路在频率为wb时的幅度增益相同，统一表示为GT(wb)＝GI(wb)＝GQ(wb)，是由IQ两路模拟滤波器失配造成的在基带频率为wb时的相位失配；
根据信号分量幅度估计本地振荡器造成的相位失配θ的值：
有正负两个值，先选取正值，标记为/>
在一种实施方式中，步骤S150，包括：
根据
估计IQ两路的等效基带直流偏移和/>包括：
第一估计结果:
第二估计结果:
第三估计结果:
第四估计结果:
在一种实施方式中，步骤S160，包括：
步骤S161：在θ＝0的条件下，根据第一估计结果，计算和/>的值；
步骤S162：利用IQ两路幅度失配值本地振荡器造成的相位失配/>IQ两路的等效基带直流偏移/>和/>的估计值，对第三组基带信号和第四组基带信号进行补偿，得到补偿后的第三组基带信号：
/>
补偿后的第四组基带信号：
步骤S163：针对补偿后的第三组基带信号SI32、SQ32，以及补偿后的第四组基带信号SI32、SI42，执行步骤S120至S140，得到相加结果的频率为wb的信号分量幅度和相减结果的频率为wb的信号分量幅度/>以及新的本地振荡器造成的相位失配/>
步骤S164：如果小于/>第一次估计本地振荡器造成的相位失配/>的值选取正值是正确的，即/>如果/>大于/>第一次估计本地振荡器造成的相位失配/>的值选取正值是错误的，即/>
步骤S165：根据AD+1(wb)、AD-1(wb)、以及第一估计结果、第二估计结果、第三估计结果、第四估计结果计算/>和/>的值；
步骤S166：利用IQ两路幅度失配值本地振荡器造成的相位失配/>IQ两路的等效基带直流偏移/>和/>的估计值，对第三组基带信号和第四组基带信号进行补偿，得到补偿后的第三组基带信号：
得到补偿后的第四组基带信号：
步骤S167：针对补偿后的第三组基带信号SI33、SQ33，以及补偿后的第四组基带信号SI43、SQ43，执行步骤S120至S140，得到相加结果的信号分量幅度和相减结果的信号分量幅度/>
步骤S168：根据AD+1(wb)、AD-1(wb)、以及第一估计结果、第二估计结果、第三估计结果、第四估计结果计算目标偏移估计结果/>和/>
在一种实施方式中，步骤S165，包括：
如果AD+1(wb)＞AD-1(wb)，和/>有相同的符号，即同为正，或同为负；
如果k为一个大于1的常数，正确的结果为第二估计结果或第三估计结果；
和/>代入第二估计结果，计算/>和/>的值；
如果正确的结果为第一估计结果或第四估计结果；
和/>代入第一估计结果，计算/>和/>的值。/>
在一种实施方式中，步骤S165，包括：
如果AD+1(wb)＜AD-1(wb)，和/>有相反的符号，即一正一负；
如果k为一个大于1的常数，正确的结果为第三估计结果或第四估计结果；
和/>代入第三估计结果，计算/>和/>的值；
如果k为一个大于1的常数，正确的结果为第一估计结果或第二估计结果；
和/>代入第一估计结果，计算/>和/>的值。
在一种实施方式中，步骤S168，包括：
如果和/>有相同的符号，即/>和/>同为正，或同为负；
如果步骤S165中选择的估计结果是错的，即如果步骤S165中选择的估计结果是第二估计结果，那么正确的结果为第三估计结果；
和/>代入第三估计结果，计算目标偏移估计结果/>和的值；
如果上步骤S165中选择的估计结果是第一估计结果，那么正确的结果为第四估计结果；
和/>代入第四估计结果，计算目标偏移估计结果/>和的值。
在一种实施方式中，步骤S168，包括：
如果 和/>有相反的符号，即一正一负；
如果步骤S165中选择的估计结果是错的，即如果步骤S165中选择的估计结果是第三估计结果，那么正确的结果为第四估计结果；
和/>代入第四估计结果，计算目标偏移估计结果/>和的值；
如果步骤S165中选择的估计结果是错的，即如果步骤S165中选择的估计结果是第一估计结果，那么正确的结果为第二估计结果；
和/>代入第二估计结果，计算目标偏移估计结果/>和的值。
实施例二
在另一种具体实施方式中，估计DI和DQ值的新方法的全部流程如下：
1、如图2所示，数字信号源30从t＝0起发送第一组基带信号：I＝cos(wbt),Q＝0。待射频接收机收到的信号稳定后，从t＝τ1时刻开始采集K*N个信号样点，得到这里N＝fs/fb，fs是数字信号采样频率，fb＝wb/2π，K是一个正整数。K越大抗随机噪声能力越强，但校准时间也就越长。/>在ADC之前是模拟信号，在采样后是数字信号。从采样得到的中提取频率为2wb的信号分量的幅度，得到AI(wb)。
2、从t＝τ1+K*N*Ts起停止发送第一组基带信号，并开始发送第二组基带信号：I＝0,Q＝sin(wbt)。从t＝2τ1+K*N*Ts起开始采集K*N个信号样点，得到从t＝2τ1+2K*N*Ts起停止发送第二组基带信号。从/>中提取频率为2wb的信号分量的幅度，得到AQ(wb)。AI(wb)和AQ(wb)分别代表IQ两路的幅度。如果这两个幅度不匹配，则对第三组基带信号和第四组基带信号进行补偿，
3、按公式(9)计算的值。从t＝2τ1+2K*N*Ts+τ2起发送补偿了/>的第三组基带信号：/>这里τ2为处理第一组基带信号和第二组基带信号并得到/>所需要的时间。从t＝3τ1+2K*N*Ts+τ2起开始采集K*N个信号样点，得到/>
4、从t＝3τ1+3K*N*Ts+τ2起停止发送补偿后的第三组基带信号，并开始发送补偿了的第四组基带信号：I＝sin(wbt),/>从t＝4τ1+3K*N*Ts+τ2起开始采集K*N个信号样点，得到/>
5、从t＝4τ1+4K*N*Ts+τ2起停止发送补偿后的第四组基带信号。处理和得到θ，标记为/>同时，将/>和/>相加，并提取相加结果中频率为wb的信号分量的幅度，标记为/>将/>和/>相减，并提取相减结果中频率为wb的信号分量的幅度，标记为/>在θ＝0的条件下，按可能结果1，即公式(19)和(20)计算/>和/>的值。
6、从t＝4τ1+4K*N*Ts+2τ2起发送补偿了和/>的第三组基带信号：/>从t＝5τ1+4K*N*Ts+2τ2起开始采集K*N个信号样点，得到新的/>
7、从t＝5τ1+5K*N*Ts+2τ2起停止发送补偿后的第三组基带信号，并开始发送补偿了和/>的第四组基带信号：/> 从t＝6τ1+5K*N*Ts+2τ2起开始采集K*N个信号样点，得到新的/>
8、从t＝6τ1+6K*N*Ts+2τ2起停止发送补偿后的第四组基带信号。处理新的和/>得到θ的最终结果，标记为/>同时，将新的/>和/>相加，并提取相加结果中频率为wb的信号分量的幅度，标记为/>将新的/>和/>相减，并提取相减结果中频率为wb的信号分量的幅度，标记为/>按识别流程计算新的/>和/>的值。
9、从t＝6τ1+6K*N*Ts+3τ2起发送补偿了 和新的/>及/>的第三组基带信号：/>从t＝7τ1+6K*N*Ts+3τ2起开始采集K*N个信号样点，得到新的/>
10、从t＝7τ1+7K*N*Ts+3τ2起停止发送补偿后的第三组基带信号，并开始发送补偿了和新的/>及/>的第四组基带信号：/> 从t＝8τ1+7K*N*Ts+3τ2起开始采集K*N个信号样点，得到新的/>从t＝8τ1+8K*N*Ts+3τ2起停止发送补偿后的第四组基带信号。
11、将新的和/>相加，并提取相加结果中频率为wb的信号分量的幅度，标记为/>将新的/>和/>相减，并提取相减结果中频率为wb的信号分量的幅度，标记为/>按识别流程E计算得到最终的/>和/>的值。
实施例三
如图4所示，提供一种等效基带直流偏移的估计装置，应用于估计系统，如图2所示，估计系统包括顺次连接的同相正交信号IQ两路幅度、相位失配及直流偏移模块10、信号反馈链路20以及数字信号源30，估计装置包括：
幅度失配值估计模块110，用于接收第一组基带信号和第二组基带信号，经过估计系统处理，得到第一输出信号和第二输出信号，根据第一输出信号和第二输出信号估计IQ两路幅度失配值；
基带信号补偿模块120，用于利用IQ两路幅度失配值对第三组基带信号和第四组基带信号补偿，补偿后的信号经过估计系统处理，得到第三输出信号和第四输出信号；
信号分量幅度提取模块130，用于第三输出信号与第四输出信号相加，提取相加结果的信号分量幅度，第三输出信号与第四输出信号相减，提取相减结果的信号分量幅度；
相位失配估计模块140，用于根据相加结果的信号分量幅度估计本地振荡器造成的相位失配；
等效基带直流偏移估计模块150，用于根据相加结果的信号分量幅度和相减结果的信号分量幅度估计IQ两路的等效基带直流偏移，IQ两路的等效基带直流偏移包括多种偏移估计结果；
目标偏移估计结果识别模块160，用于利用IQ两路幅度失配值、本地振荡器造成的相位失配、IQ两路的等效基带直流偏移的估计值对第三组基带信号和第四组基带信号进行迭代补偿，针对补偿后的第三组基带信号和第四组基带信号，指示基带信号补偿模块120至等效基带直流偏移估计模块150执行，从多种偏移估计结果中识别出目标偏移估计结果。
在一种实施方式中，第一组基带信号包括SI1＝cos(wbt)，SQ1＝0；第二组基带信号包括SI2＝0，SQ2＝sin(wbt)；第三组基带信号包括SI3＝cos(wbt)，SQ3＝sin(wbt)；第四组基带信号包括相位差为90°的两个基带信号。
在一种实施方式中，第四组基带信号包括SI4＝sin(wbt)，SQ4＝cos(wbt)。
在一种实施方式中，幅度失配值估计模块，包括：
第一信号分量幅度提取子模块，用于第一组基带信号SI1＝cos(wbt)，SQ1＝0，经过估计系统处理，得到第一输出信号为从/>中提取频率为2wb的信号分量的幅度，得到AI(wb)；
第二信号分量幅度提取子模块，用于第二组基带信号SI2＝0，SQ2＝sin(wbt)，经过估计系统处理，得到第二输出信号为从/>中提取频率为2wb的信号分量的幅度，得到AQ(wb)；
幅度失配值估计子模块，用于根据所述信号分量幅度AI(wb)和AQ(wb)计算IQ两路幅度失配值
在一种实施方式中，基带信号补偿模块，包括：
补偿子模块，用于利用将第三组基带信号补偿为SI31＝cos(wbt)，利用/>将第四组基带信号补偿为SI41＝sin(wbt)，补偿后的信号经过估计系统处理，得到第三输出信号/>和第四输出信号/>
在一种实施方式中，信号分量幅度提取模块，包括：
第一提取子模块，用于第三输出信号与第四输出信号/>相加，提取相加结果的频率为wb的信号分量幅度/>
第二提取子模块，用于第三输出信号与第四输出信号/>相减，提取相减结果的频率为wb的信号分量幅度/>
其中，DI和DQ分别是IQ两路的等效基带直流偏移。
在一种实施方式中，相位失配估计模块，包括：
信号分量提取子模块，用于第三输出信号与第四输出信号相加，提取相加结果的频率为2wb的信号分量：
计算Tθ(t)的信号分量幅度
其中，G(2wb)是信号反馈链路在基带频率为2wb时的幅度增益，在补偿了幅度适配后，IQ两路在频率为wb时的幅度增益相同，统一表示为GT(wb)＝GI(wb)＝GQ(wb)，是由IQ两路模拟滤波器失配造成的在基带频率为wb时的相位失配；
相位失配估计子模块，用于根据信号分量幅度估计本地振荡器造成的相位失配θ的值：
有正负两个值，先选取正值，标记为/>
在一种实施方式中，等效基带直流偏移估计模块，包括：
估计结果计算子模块，用于根据
估计IQ两路的等效基带直流偏移和/>包括：
第一估计结果:
第二估计结果:
第三估计结果:
第四估计结果:
在一种实施方式中，目标偏移估计结果识别模块，包括：
第一等效基带直流偏移计算子模块，用于在θ＝0的条件下，根据第一估计结果，计算和/>的值；
第一次基带信号补偿子模块，用于利用IQ两路幅度失配值本地振荡器造成的相位失配/>IQ两路的等效基带直流偏移/>和/>的估计值，对第三组基带信号和第四组基带信号进行补偿，得到补偿后的第三组基带信号：
补偿后的第四组基带信号：
相位失配计算子模块，用于针对补偿后的第三组基带信号SI32、SQ32，以及补偿后的第四组基带信号SI32、SI42，指示基带信号补偿模块至相位失配估计模块执行，得到相加结果的频率为wb的信号分量幅度和相减结果的频率为wb的信号分量幅度以及新的本地振荡器造成的相位失配/>
相位失配取值子模块，用于如果小于/>第一次估计本地振荡器造成的相位失配/>的值选取正值是正确的，即/>如果/>大于/>第一次估计本地振荡器造成的相位失配/>的值选取正值是错误的，即/>
第二等效基带直流偏移计算子模块，用于根据AD+1(wb)、AD-1(wb)、以及第一估计结果、第二估计结果、第三估计结果、第四估计结果计算/>和/>的值；
第二次基带信号补偿子模块，用于利用IQ两路幅度失配值本地振荡器造成的相位失配/>IQ两路的等效基带直流偏移/>和/>对第三组基带信号和第四组基带信号进行补偿，得到补偿后的第三组基带信号：
得到补偿后的第四组基带信号：
信号分量幅度计算子模块，用于针对补偿后的第三组基带信号SI33、SQ33，以及补偿后的第四组基带信号SI43、SQ43，指示基带信号补偿模块至相位失配估计模块执行，得到相加结果的频率为wb的信号分量幅度和相减结果的频率为wb的信号分量幅度
目标偏移估计结果计算子模块，用于根据AD+1(wb)、AD-1(wb)、以及第一估计结果、第二估计结果、第三估计结果、第四估计结果计算目标偏移估计结果/>和/>
在一种实施方式中，第二等效基带直流偏移计算子模块，包括：
第二等效基带直流偏移相同符号判断单元，用于如果AD+1(wb)＞AD-1(wb)，和有相同的符号，即同为正，或同为负；
第一计算单元，用于如果k为一个大于1的常数，正确的结果为第二估计结果或第三估计结果；/>和/>代入第二估计结果，计算/>和/>的值；
第二计算单元，用于如果正确的结果为第一估计结果或第四估计结果；/>和/>代入第一估计结果，计算/>和/>的值。
在一种实施方式中，第二等效基带直流偏移计算子模块，包括：
第二等效基带直流偏移相反符号判断单元，用于如果AD+1(wb)＜AD-1(wb)，和有相反的符号，即一正一负；
第三计算单元，用于如果k为一个大于1的常数，正确的结果为第三估计结果或第四估计结果；/>和/>代入第三估计结果，计算/>和/>的值；
第四计算单元，用于如果k为一个大于1的常数，正确的结果为第一估计结果或第二估计结果；/>和/>代入第一估计结果，计算/>和/>的值。
在一种实施方式中，目标偏移估计结果计算子模块，包括：
目标偏移估计结果相同符号判断单元，用于如果 和/>有相同的符号，即/>和/>同为正，或同为负；
第五计算单元，用于如果第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是错的，即如果第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是第二估计结果，那么正确的结果为第三估计结果；/>和/>代入第三估计结果，计算目标偏移估计结果/>和/>的值；
第六计算单元，用于如果第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是第一估计结果，那么正确的结果为第四估计结果； 和/>代入第四估计结果，计算目标偏移估计结果/>和/>的值。
在一种实施方式中，目标偏移估计结果计算子模块，包括：
目标偏移估计结果相反符号判断单元，用于如果 和/>有相反的符号，即一正一负；
第七计算单元，用于如果第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是错的，即第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是第三估计结果，那么正确的结果为第四估计结果；/>和/>代入第四估计结果，计算目标偏移估计结果/>和/>的值；
第八计算单元，用于如果第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是错的，即第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是第一估计结果，那么正确的结果为第二估计结果；/>和/>代入第二估计结果，计算目标偏移估计结果/>和/>的值。
本实施方式还提供了一种发射机，包括至少一个如上所述的等效基带直流偏移的估计装置。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (27)

1.一种等效基带直流偏移的估计方法，应用于估计系统，所述估计系统包括顺次连接的同相正交信号IQ两路幅度、相位失配及直流偏移模块，以及信号反馈链路，其特征在于，所述方法包括：
步骤S110：接收第一组基带信号和第二组基带信号，经过所述估计系统处理，得到第一输出信号和第二输出信号，根据所述第一输出信号和所述第二输出信号估计IQ两路幅度失配值；
步骤S120：利用所述IQ两路幅度失配值对第三组基带信号和第四组基带信号补偿，补偿后的信号经过所述估计系统处理，得到第三输出信号和第四输出信号；
步骤S130：所述第三输出信号与所述第四输出信号相加，提取相加结果的信号分量幅度，所述第三输出信号与所述第四输出信号相减，提取相减结果的信号分量幅度；
步骤S140：根据所述相加结果的信号分量幅度估计本地振荡器造成的相位失配；
步骤S150：根据所述相加结果的信号分量幅度和所述相减结果的信号分量幅度估计IQ两路的等效基带直流偏移，所述IQ两路的等效基带直流偏移包括多种偏移估计结果；
步骤S160：利用所述IQ两路幅度失配值、所述本地振荡器造成的相位失配、所述IQ两路的等效基带直流偏移的估计值对所述第三组基带信号和所述第四组基带信号进行迭代补偿，针对补偿后的第三组基带信号和第四组基带信号，执行所述步骤S120至所述步骤S150，从所述多种偏移估计结果中识别出目标偏移估计结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一组基带信号包括SI1＝os(wbt)，SQ1＝0；所述第二组基带信号包括SI2＝0，SQ2＝in(wbt)；所述第三组基带信号包括SI3＝os(wbt)，SQ3＝in(wbt)；所述第四组基带信号包括相位差为90°的两个基带信号,其中t表示时间，wb为基带频率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第四组基带信号包括SI4＝sin(wbt)，SQ4＝cos(wbt)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S110，包括：
所述第一组基带信号SI1＝cos(wbt)，SQ1＝0，经过所述估计系统处理，得到第一输出信号为从/>中提取频率为2wb的信号分量幅度，得到AI(wb)；
所述第二组基带信号SI2＝0，SQ2＝sin(wbt)，经过所述估计系统处理，得到第二输出信号为从/>中提取频率为2wb的信号分量幅度，得到AQ(wb)；
根据所述信号分量幅度AI(wb)和AQ(wb)计算所述IQ两路幅度失配值
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤S120：
补偿了的第三组基带信号为SI31＝cos(wbt)，/>补偿了的第四组基带信号为SI41＝sin(wbt)，/>补偿后的信号经过所述估计系统处理，得到第三输出信号/>和第四输出信号/>
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S130，包括：
所述第三输出信号与所述第四输出信号/>相加，提取相加结果的频率为wb的信号分量幅度/>
所述第三输出信号与所述第四输出信号/>相减，提取相减结果的频率为wb的信号分量幅度/>
其中，DI和DQ分别是IQ两路的等效基带直流偏移，θ为本地震荡器造成的相位失配角度。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S140，包括：
所述第三输出信号与所述第四输出信号相加，提取相加结果的频率为2wb的信号分量：
计算Tθ(t)的信号分量幅度
其中，G(2wb)是信号反馈链路在基带频率为2wb时的幅度增益，在补偿了幅度失配后，IQ两路在频率为wb时的幅度增益相同，统一表示为GT(wb)＝GI(wb)＝GQ(wb)，是由IQ两路模拟滤波器失配造成的在基带频率为wb时的相位失配；
根据所述信号分量幅度估计所述本地振荡器造成的相位失配θ的值：
有正负两个值，先选取正值，标记为/>
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S150，包括：
根据
估计IQ两路的等效基带直流偏移和/>包括：
第一估计结果：
第二估计结果：
第三估计结果：
第四估计结果：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S160，包括：
步骤S161：在θ＝0的条件下，根据所述第一估计结果，计算和/>的值；
步骤S162：利用所述IQ两路幅度失配值所述本地振荡器造成的相位失配/>所述IQ两路的等效基带直流偏移/>和/>的估计值，对所述第三组基带信号和所述第四组基带信号进行补偿，得到补偿后的第三组基带信号：
补偿后的第四组基带信号：
步骤S163：针对补偿后的第三组基带信号SI32、SQ32，以及补偿后的第四组基带信号SI32、SI42，执行步骤S120至S140，得到相加结果的频率为wb的信号分量幅度AD+2(wb)和相减结果的频率为wb的信号分量幅度AD-2(wb)，以及新的本地振荡器造成的相位失配
步骤S164：如果小于/>第一次估计本地振荡器造成的相位失配/>的值选取正值是正确的，即/>如果/>大于/>第一次估计本地振荡器造成的相位失配/>的值选取正值是错误的，即/>
步骤S165：根据AD+1(wb)、AD-1(wb)、AD+2(wb)、AD-2(wb)，以及所述第一估计结果、所述第二估计结果、所述第三估计结果、所述第四估计结果计算和/>的值；
步骤S166：利用所述IQ两路幅度失配值所述本地振荡器造成的相位失配/>所述IQ两路的等效基带直流偏移/>和/>的估计值，对所述第三组基带信号和所述第四组基带信号进行补偿，得到补偿后的第三组基带信号：
得到补偿后的第四组基带信号：
步骤S167：针对补偿后的第三组基带信号SI33、SQ33，以及补偿后的第四组基带信号SI43、SQ43，执行步骤S120至S140，得到相加结果的频率为wb的信号分量幅度和相减结果的频率为wb的信号分量幅度/>
步骤S168：根据AD+1(wb)、AD-1(wb)、以及所述第一估计结果、所述第二估计结果、所述第三估计结果、所述第四估计结果计算目标偏移估计结果/>和
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S165，包括：
如果AD+1(wb)＞AD-1(wb)，和/>有相同的符号，即同为正，或同为负；
如果k为一个大于1的常数，正确的结果为所述第二估计结果或所述第三估计结果；
和/>代入所述第二估计结果，计算/>和/>的值；
如果正确的结果为所述第一估计结果或所述第四估计结果；
和/>代入所述第一估计结果，计算/>和/>的值。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S165，包括：
如果AD+1(wb)＜AD-1(wb)，和/>有相反的符号，即一正一负；
如果k为一个大于1的常数，正确的结果为所述第三估计结果或所述第四估计结果；
和/>代入所述第三估计结果，计算/>和/>的值；
如果k为一个大于1的常数，正确的结果为所述第一估计结果或所述第二估计结果；
和/>代入所述第一估计结果，计算/>和/>的值。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤S168，包括：
如果 和/>有相同的符号，即/>和/>同为正，或同为负；
如果所述步骤S165中选择的估计结果是错的，即如果所述步骤S165中选择的估计结果是所述第二估计结果，那么正确的结果为所述第三估计结果；
和/>代入所述第三估计结果，计算/>和/>的值；
如果上所述步骤S165中选择的估计结果是所述第一估计结果，那么正确的结果为所述第四估计结果；
和/>代入所述第四估计结果，计算所述目标偏移估计结果/>和/>的值。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤S168，包括：
如果 和/>有相反的符号，即一正一负；
如果所述步骤S165中选择的估计结果是错的，即如果所述步骤S165中选择的估计结果是所述第三估计结果，那么正确的结果为所述第四估计结果；
和/>代入所述第四估计结果，计算所述目标偏移估计结果/>和/>的值；
如果所述步骤S165中选择的估计结果是错的，即如果所述步骤S165中选择的估计结果是所述第一估计结果，那么正确的结果为所述第二估计结果；
和/>代入所述第二估计结果，计算所述目标偏移估计结果/>和/>的值。
14.一种等效基带直流偏移的估计装置，应用于估计系统，所述估计系统包括顺次连接的同相正交信号IQ两路幅度、相位失配及直流偏移模块，以及信号反馈链路，其特征在于，所述装置包括：
幅度失配值估计模块，用于接收第一组基带信号和第二组基带信号，经过所述估计系统处理，得到第一输出信号和第二输出信号，根据所述第一输出信号和所述第二输出信号估计IQ两路幅度失配值；
基带信号补偿模块，用于利用所述IQ两路幅度失配值对第三组基带信号和第四组基带信号补偿，补偿后的信号经过所述估计系统处理，得到第三输出信号和第四输出信号；
信号分量幅度提取模块，用于所述第三输出信号与所述第四输出信号相加，提取相加结果的信号分量幅度，所述第三输出信号与所述第四输出信号相减，提取相减结果的信号分量幅度；
相位失配估计模块，用于根据所述相加结果的信号分量幅度估计本地振荡器造成的相位失配；
等效基带直流偏移估计模块，用于根据所述相加结果的信号分量幅度和所述相减结果的信号分量幅度估计IQ两路的等效基带直流偏移，所述IQ两路的等效基带直流偏移包括多种偏移估计结果；
目标偏移估计结果识别模块，用于利用所述IQ两路幅度失配值、所述本地振荡器造成的相位失配、所述IQ两路的等效基带直流偏移的估计值对所述第三组基带信号和所述第四组基带信号进行迭代补偿，针对补偿后的第三组基带信号和第四组基带信号，指示所述基带信号补偿模块至所述等效基带直流偏移估计模块执行，从所述多种偏移估计结果中识别出目标偏移估计结果。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一组基带信号包括SI1＝cos(wbt)，SQ1＝0；所述第二组基带信号包括SI2＝0，SQ2＝sin(wbt)；所述第三组基带信号包括SI3＝cos(wbt)，SQ3＝sin(wbt)；所述第四组基带信号包括相位差为90°的两个基带信号，其中t表示时间，wb为基带频率。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第四组基带信号包括SI4＝sin(wbt)，SQ4＝cos(wbt)。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述幅度失配值估计模块，包括：
第一信号分量幅度提取子模块，用于所述第一组基带信号SI1＝cos(wbt)，SQ1＝0，经过所述估计系统处理，得到第一输出信号为从/>中提取频率为2wb的信号分量幅度，得到AI(wb)；
第二信号分量幅度提取子模块，用于所述第二组基带信号SI2＝0，SQ2＝sin(wbt)，经过所述估计系统处理，得到第二输出信号为从/>中提取频率为2wb的信号分量幅度，得到AQ(wb)；
幅度失配值估计子模块，用于根据所述信号分量幅度AI(wb)和AQ(wb)计算所述IQ两路幅度失配值
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述基带信号补偿模块，包括：
补偿子模块，用于利用将第三组基带信号补偿为SI31＝cos(wbt)，利用/>将第四组基带信号补偿为SI41＝sfn(wbt)，补偿后的信号经过所述估计系统处理，得到第三输出信号和第四输出信号/>
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述信号分量幅度提取模块，包括：
第一提取子模块，用于所述第三输出信号与所述第四输出信号/>相加，提取相加结果的频率为wb的信号分量幅度/>
第二提取子模块，用于所述第三输出信号与所述第四输出信号/>相减，提取相减结果的频率为wb的信号分量幅度/>
其中，DI和DQ分别是IQ两路的等效基带直流偏移，θ为本地震荡器造成的相位失配角度。
20.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述相位失配估计模块，包括：
信号分量提取子模块，用于所述第三输出信号与所述第四输出信号相加，提取相加结果的频率为2wb的信号分量：
计算Tθ(t)的信号分量幅度
其中，G(2wb)是信号反馈链路在基带频率为2wb时的幅度增益，在补偿了幅度失配后，IQ两路在频率为wb时的幅度增益相同，统一表示为GT(wb)＝GI(wb)＝GQ(wb)，是由IQ两路模拟滤波器失配造成的在基带频率为wb时的相位失配；
相位失配估计子模块，用于根据所述信号分量幅度估计所述本地振荡器造成的相位失配θ的值：
有正负两个值，先选取正值，标记为/>
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述等效基带直流偏移估计模块，包括：
估计结果计算子模块，用于根据
估计IQ两路的等效基带直流偏移和/>包括：
第一估计结果：
第二估计结果：
第三估计结果：
第四估计结果：
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述目标偏移估计结果识别模块，包括：
第一等效基带直流偏移计算子模块，用于在θ＝0的条件下，根据所述第一估计结果，计算和/>的值；
第一次基带信号补偿子模块，用于利用所述IQ两路幅度失配值所述本地振荡器造成的相位失配/>所述IQ两路的等效基带直流偏移/>和/>的估计值，对所述第三组基带信号和所述第四组基带信号进行补偿，得到补偿后的第三组基带信号：
补偿后的第四组基带信号：
相位失配计算子模块，用于针对补偿后的第三组基带信号SI32、SQ32，以及补偿后的第四组基带信号SI32、SI42，指示所述基带信号补偿模块至所述相位失配估计模块执行，得到相加结果的频率为wb的信号分量幅度和相减结果的频率为wb的信号分量幅度以及新的本地振荡器造成的相位失配/>
相位失配取值子模块，用于如果小于/>第一次估计本地振荡器造成的相位失配/>的值选取正值是正确的，即/>如果/>大于/>第一次估计本地振荡器造成的相位失配/>的值选取正值是错误的，即/>
第二等效基带直流偏移计算子模块，用于根据AD+1(wb)、AD-1(wb)、以及所述第一估计结果、所述第二估计结果、所述第三估计结果、所述第四估计结果计算/>和/>的值；
第二次基带信号补偿子模块，用于利用所述IQ两路幅度失配值所述本地振荡器造成的相位失配/>所述IQ两路的等效基带直流偏移/>和/>的估计值，对所述第三组基带信号和所述第四组基带信号进行补偿，得到补偿后的第三组基带信号：
得到补偿后的第四组基带信号：
信号分量幅度计算子模块，用于针对补偿后的第三组基带信号SI33、SQ33，以及补偿后的第四组基带信号SI43、SQ43，指示所述基带信号补偿模块至所述相位失配估计模块执行，得到相加结果的频率为wb的信号分量幅度和相减结果的频率为wb的信号分量幅度
目标偏移估计结果计算子模块，用于根据AD+1(wb)、AD-1(wb)、以及所述第一估计结果、所述第二估计结果、所述第三估计结果、所述第四估计结果计算目标偏移估计结果/>和/>
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第二等效基带直流偏移计算子模块，包括：
第二等效基带直流偏移相同符号判断单元，用于如果AD+1(wb)＞AD-1(wb)，和/>有相同的符号，即同为正，或同为负；
第一计算单元，用于如果k为一个大于1的常数，正确的结果为所述第二估计结果或所述第三估计结果；/> 和/>代入所述第二估计结果，计算/>和/>的值；
第二计算单元，用于如果正确的结果为所述第一估计结果或所述第四估计结果；/>和/>代入所述第一估计结果，计算/>和的值。
24.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第二等效基带直流偏移计算子模块，包括：
第二等效基带直流偏移相反符号判断单元，用于如果AD+1(wb)＜AD-1(wb)，和/>有相反的符号，即一正一负；
第三计算单元，用于如果k为一个大于1的常数，正确的结果为所述第三估计结果或所述第四估计结果；/> 和/>代入所述第三估计结果，计算/>和/>的值；
第四计算单元，用于如果k为一个大于1的常数，正确的结果为所述第一估计结果或所述第二估计结果；/> 和/>代入所述第一估计结果，计算/>和/>的值。
25.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述目标偏移估计结果计算子模块，包括：
目标偏移估计结果相同符号判断单元，用于如果 和/>有相同的符号，即/>和/>同为正，或同为负；
第五计算单元，用于如果所述第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是错的，即如果所述第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是所述第二估计结果，那么正确的结果为所述第三估计结果；和/>代入所述第三估计结果，计算所述目标偏移估计结果/>和的值；
第六计算单元，用于如果所述第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是所述第一估计结果，那么正确的结果为所述第四估计结果；和/>代入所述第四估计结果，计算所述目标偏移估计结果/>和/>的值。
26.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述目标偏移估计结果计算子模块，包括：
目标偏移估计结果相反符号判断单元，用于如果 和/>有相反的符号，即一正一负；
第七计算单元，用于如果所第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是错的，即如果所述第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是所述第三估计结果，那么正确的结果为所述第四估计结果；和/>代入所述第四估计结果，计算所述目标偏移估计结果/>和的值；
第八计算单元，用于如果所述第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是错的，即如果所述第二等效基带直流偏移计算子模块指示选择的估计结果是所述第一估计结果，那么正确的结果为所述第二估计结果；和/>代入所述第二估计结果，计算所述目标偏移估计结果/>和的值。
27.一种发射机，其特征在于，包括如权利要求14所述的等效基带直流偏移的估计装置。
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Applicant before: Hangzhou Dixin Technology Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: An estimation method, device, and transmitter for equivalent baseband DC offset

Granted publication date: 20230808

Pledgee: Guotou Taikang Trust Co.,Ltd.

Pledgor: Hangzhou Dixin Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980011364