CN115989647A - Rf前端lo泄漏和正交误差参数的确定 - Google Patents
Rf前端lo泄漏和正交误差参数的确定 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115989647A CN115989647A CN202180053039.8A CN202180053039A CN115989647A CN 115989647 A CN115989647 A CN 115989647A CN 202180053039 A CN202180053039 A CN 202180053039A CN 115989647 A CN115989647 A CN 115989647A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- transmitter
- receiver
- despread
- pseudo
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 89
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 23
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 44
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 38
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 38
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 33
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 29
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 108010003272 Hyaluronate lyase Proteins 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001583 randomness test Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
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
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/16—Circuits
- H04B1/1646—Circuits adapted for the reception of stereophonic signals
- H04B1/1661—Reduction of noise by manipulation of the baseband composite stereophonic signal or the decoded left and right channels
- H04B1/1669—Reduction of noise by manipulation of the baseband composite stereophonic signal or the decoded left and right channels of the demodulated composite stereo signal
- H04B1/1676—Reduction of noise by manipulation of the baseband composite stereophonic signal or the decoded left and right channels of the demodulated composite stereo signal of the sum or difference signal
-
- 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
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
-
- 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
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/7097—Interference-related aspects
- H04B1/71—Interference-related aspects the interference being narrowband interference
- H04B1/7101—Interference-related aspects the interference being narrowband interference with estimation filters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B17/00—Monitoring; Testing
- H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
- H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
- H04B17/354—Adjacent channel leakage power
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/0007—Code type
- H04J13/0022—PN, e.g. Kronecker
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/0014—Carrier regulation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/0014—Carrier regulation
- H04L2027/0018—Arrangements at the transmitter end
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
- H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
- H04L27/36—Modulator circuits; Transmitter circuits
- H04L27/362—Modulation using more than one carrier, e.g. with quadrature carriers, separately amplitude modulated
- H04L27/364—Arrangements for overcoming imperfections in the modulator, e.g. quadrature error or unbalanced I and Q levels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
本公开提供了一种以联合方式估计发射机RF前端(例如直接上变频发射机RF前端)的LO泄漏和正交误差参数的方法和系统。所提出的方法利用在发射机基带处插入的PN序列。在观测接收机侧,RX累加器被实现为对接收机信号求和,以利用来自发射机侧的相同PN序列的解扩增益。通过解扩过程,接收机‑发射机信道可以被估计并用于提取正交误差参数。所估计的信道还可用于消除RX累加器输出内呈现的用户数据干扰,其可进一步用于计算LO泄漏。
Description
相关申请
本公开要求2020年7月22日提交的、名称为“基于扩展频谱的二次误差和LO泄漏的联合参数估计”的美国临时专利申请No.63/054,953的优先权,其公开内容通过引用全部并入。
技术领域
本公开一般涉及收发机射频(RF)前端的本地振荡器(LO)泄漏和正交误差参数的估计。特别地,本公开涉及直接转换RF前端架构中LO泄漏和正交误差参数的估计。
背景技术
用于无线基础设施(例如蜂窝基站)的发射机传统上使用超外差或复杂中频(IF)架构来实现。使用直接转换架构而非超外差架构来实现无线发射机可以通过集成和使用更少的组件来降低总体系统成本和尺寸。
直接转换发射机通常包括同相(I)和正交相位(Q)基带路径,每个基带路径包括各自的混频器,该混频器使用频率大约等于期望RF中心频率的LO信号执行频率转换。I路径混频器LO信号和Q路径混频器LO的相位相差90度(正弦和余弦),并且混频器输出在RF处相加。
附图说明
为了提供对本公开及其特征和优点的更完整的理解,结合附图参考以下描述,其中相同的参考数字表示相同的部分,其中:
图1示出了理想的RF混频器;
图2示出了LO泄漏的概念;
图3是直接转换收发机RF前端的一部分的说明性框图;
图4是理想混频器的模型的说明性框图;
图5是发射机和接收机之间的信道模型的说明性框图;
图6示出了根据本公开的一些实施例的示例性收发机前端;
图7示出了根据本公开的一些实施例的伪噪声(PN)序列注入和信号生成模块;
图8示出了根据本公开的一些实施例的发射机(TX)RF前端;
图9示出了根据本公开的一些实施例的模拟TX RF前端;
图10示出了根据本公开的一些实施例的观测模块;
图11示出了根据本公开的一些实施例的累加器模块;
图12示出了根据本公开的一些实施例的分析模块;
图13是根据本公开的一些实施例的用于确定LO泄漏和正交误差参数的方法的流程图;
图14是根据本公开的一些实施例的用于估计正交误差参数的方法的流程图;
图15是根据本公开的一些实施例的用于计算LO泄漏参数的方法的流程图;和
图16提供了示出根据本公开的一些实施例的示例数据处理系统的框图,该示例性数据处理系统可以被配置为实现或控制操作收发机前端的至少一部分。
具体实施方式
综述
本公开的系统、方法和设备各自具有几个创新方面,其中没有一个单独负责本文公开的所有期望属性。本文描述的主题的一个或多个实现的细节在下文和附图中阐述。
将收发机RF前端集成到射频集成电路(RFIC)中是当今流行的。优选的RF前端架构之一基于直接转换,也称为零中频(零IF)。基于直接转换前端架构的直接转换收发机可能遭受LO泄漏。如果不加以纠正,发射LO泄漏可能会在期望的发射范围内产生不必要的发射,从而可能危及系统性能。此外,直接转换前端架构可能遭受正交误差,后者也称为l/Q失衡。
为了理解LO泄漏的问题,参考图1和图2。在图1的示例中,示出了包括两个输入端口和一个输出端口的RF混频器。在RF混频器左侧示出了第一输入信号,在RF混频器下方示出了第二输入信号,而在RF混频器右侧示出了输出信号,每个输出信号具有一定的频率(f)和幅度(A)。理想的混频器产生输出频率FOUT,其是两个输入FIN和FLO的乘积,即输入(IN)频率和LO的频率。在频率方面,输出应为FIN+FLO和/或FIN-FLO。如果任一输入未驱动,则可能没有输出。在图1的示例中,可以将FIN设置为基带频率为1MHz的基带频率(FBB),并且可以将FLO设置为LO频率为500MHz的FLO。如果混频器是理想的,它可以产生包含两个音调的输出:一个在499MHz和一个在501MHz。
由于硅管芯内的寄生电容和键合线到键合线的耦合,施加到RF混频器的LO端口的信号也可以直接耦合到RF输出。如图2的示例所示,这可导致在FBB和FLO处添加不希望的能量,如右上角图中FBB和FLO处FOUT中的向上箭头所示。FBB处的能量可以被忽略,因为它远离期望的输出,并且可以被位于混频器输出之后的RF分量过滤掉。无论FBB处的能量如何,FLO处的能量都可能是一个问题。它可能非常接近或在期望的输出信号内,并且难以或不可能通过滤波来去除,因为滤波也会过滤期望的信号。FLO处的这种不需要的能量被称为LO泄漏,即驱动混频器的LO泄漏到混频器的输出端口。
在仅传输一个边带的真实IF架构中,可以通过使用RF滤波来解决LO泄漏。相反,在两个边带都要被发送的零IF架构中,LO泄漏通常被添加在期望输出的调制频谱的中心,并且呈现出更困难的挑战。传统滤波不再是一种选择,因为任何消除LO泄漏的滤波通常也会去除所需传输的部分。
为了理解正交误差的问题,参考图3。图3示出了使用IQ调制器将比特流调制到载波上的直接转换无线发射机的一部分的示例框图100。在图3的示例中,表示为traffic_I和traffic_Q的两个比特流可以由数模转换器(DAC)102a、102b转换为模拟信号。DAC 102a、102b的输出可以驱动两个低通滤波器或TX基带滤波器(BBF)104以例如去除奈奎斯特图像。滤波器104的输出然后可以驱动IQ调制器的基带输入,图3中包括用于I和Q路径中的每一个的两个RF混频器108a、108b以及混频器110。RF混频器108a、108b可以与图2中所示的RF混频器类似地操作。来自LO 106的LO信号可以分成两个信号,振幅相等但相位差为90°。这两个正交信号可以驱动两个RF混频器108a、108b的输入,在该示例中,可以将其视为模拟乘法器。到RF混频器108a、108b的LO输入可以由锁相环(PLL)生成的相对纯的连续波形(CW)信号驱动。两个RF混频器108a、108b的输出可以在混频器110中相加在一起以提供IQ调制器的输出。信号可以经由TX RF前端发送,TX RF前端通常包括功率放大器112和天线114。
I和Q信号的处理可能会导致I和Q的信号幅度不相等,或者没有精确地相隔90°。例如,I路径的增益可以大于Q路径的增益;这可能是由DAC 102a、102b增益失配、低通滤波器插入损耗、失配或IQ调制器内部的增益失衡引起的。增益不平衡可导致RF混频器108a处的I乘法器大于RF混频器108b处的Q乘法器,反之亦然。这通常导致接收机处的信号完整性降低,因为接收机期望I和Q信号之间的完美平衡。此外,在IQ调制器中,通常使用多相滤波器或二分频触发机电路实现LO的90°相位分离。在任一电路中,90°分相或正交通常包括缺陷。IQ增益不平衡和相位不完美(共同称为正交误差)可能导致接收机中信号和比特判决的错误重建。
注意,本公开不限于处理两个比特流的收发机,例如图3的示例中的traffic_I和traffic_Q。例如,单个比特流(例如,traffic_I或traffic_Q)可以被分成两个并行比特流,以支持其他调制方案,例如正交相移键控(QPSK)。
因此,LO泄漏和正交误差可以引入图3中表示为120的RF收发机的部分中。LO泄漏和正交误差对信号的贡献可以如图4所示建模。在图4的模型200中,I信号路径可能受到LO泄漏(LOL_I)的影响,而Q信号路径可能受LO泄漏(LOL_Q)的影响。I和Q信号路径上的信号例如源自如图3所示的DAC 102a、102b。增益误差(gTX)和相位缺陷(COS(θTX)和sin(θTX))可能导致正交误差添加到I和Q信号路径。这可能导致I信号路径的正交误差分量为-gTX sin(θTX),并且Q信号路径的误差分量为gTX cos(θTX)。RF混频器(例如,图3中所示的RF混频器108a、108b)在图4中被建模为理想混频器,通过将因子cos(ωt)和-sin(ωt)应用于I和Q信号路径以分别获得I信号和Q信号来实现90°相位分离。
图5示出了发射机(TX)和接收机(RX)之间的信号路径的模型300。图5所示的信号路径包括用于I/Q用户信号的I分量UI的上路径和用于I/Q信号的Q分量UQ的下路径。
如下面将进一步描述的,UI和UQ信号可以通过调制的PN序列来修改,例如,UI信号的调制的PN-I和UQ的调制的PN-Q。这里,PN,也称为伪随机噪声,是一种类似于满足统计随机性的一个或多个标准测试的噪声的信号。PN序列通常包括一个确定的脉冲序列或二进制零和在预定周期后重复的一个脉冲序列。
此外,可以通过直流(DC)校正信号来修改UI和UQ信号,例如,对UI信号的DC-1校正和对UQ信号的DC-Q校正。所得信号表示为UI(n)和UQ(n)。
LO泄漏的贡献在图5中示出为分别添加到I和Q信号路径中的UI(n)和UQ(n)信号的固有LOL_I和固有LOL_Q分量。
参考图5所示的模型,可以在TX的DAC(例如,图3的DAC 102a和102b)与观测接收机(RX)306的模数转换器(ADC)之间定义复合信道模型(H)。复合信道模型可以由级联正交误差模型302(例如,类似于图4)、环回桥模型304产生,以对将由TX的发射机发射并由RX接收的信号进行建模,以及发射机和接收机增益G。在图5的示例中,假设环回桥304是理想的,即,如对I和Q信号分量的cos(σ)和±sin(σ)操作所反映的,TX和环回RX信号之间仅呈现增益和相位旋转。
在图5的模型中,TX信号经过TX RF前端并反馈到观测接收机306。然后可以如下对复合信道模型H进行建模。假设存在K个传输块,其中每个块具有N个样本。设xk(n)=[xk,I(n),xK,Q(n)]T表示第k个块的第n个发送样本,其中I和Q表示在同相和正交信号上发送的样本。类似地,设yk(n)=[yk,I(n),yk,Q(n)]T表示观测RX接收机上第k个块的第n个接收样本。
RX-TX关系可建模如下:
yk(n)=H*xk(n)+wk(n) (公式2)
其中wk(n)可以是接收机处的2X1加性高斯白噪声矢量,其分布遵循wk(n)~N(0,gw*I2)。
公式1和公式2将在下面的描述中进一步使用。
信号uI(n)和uQ(n)表示LO泄漏误差和正交误差之前TX处的信号,可以被馈送到TX累加器以用于进一步分析,如图5中的符号①所示。表示由RX 306接收的信号的信号yk,I(n)和yk,Q(n)信号可以被馈送到RX累加器以用于进一步分析,如图5中的符号②所示。
uI和uQ信号可以乘以具有比原始数据速率高得多的比特率的PN序列。PN序列也被称为PN扩展序列。所产生的发射信号可能类似于带限白噪声。该类噪声信号可用于在接收端重建原始数据,例如,通过将信号乘以相同的PN序列。这个过程称为解扩,在数学上可以是发送的PN序列与接收机已经知道发射机正在使用的PN序列的相关性。在解扩之后,信噪比可以近似地增加扩展因子,该扩展因子是扩展序列速率与数据速率的比率。
本公开提供了一种方法和系统,以有利地以联合方式估计发射机RF前端(例如直接上变频发射机RF前端)的LO泄漏和正交误差参数。所提出的方法利用在发射机基带处插入的PN序列,例如图5中所示的调制的PN-I和调制的PN-Q序列。在观测接收机侧,RX累加器被实现为对接收机信号求和,以利用来自发射机侧的相同PN序列的解扩增益。通过解扩过程,可以估计接收机-发射机信道,例如图5所示的复合信道模型H。估计的信道H可用于提取正交误差参数。估计的信道H还可用于消除RX累加器输出内呈现的用户数据干扰,其可进一步用于计算LO泄漏。
所提出的方法和系统的优点包括:1)所添加的PN序列可以将零DC均值添加到用户数据,因此它适合于在DC上携带信息的系统;2)它允许使用同一组数据捕获同时估计正交误差和LO泄漏,以减少数据捕获长度并加快估计时间-这在例如快速跳频环境中至关重要;以及3)它允许增加的PN序列功率非常低,而长PN序列提供大的扩展/解扩增益。
如本领域技术人员将理解的,本公开的各方面可以以各种方式(例如,作为方法、系统、计算机程序产品或计算机可读存储介质)体现。因此,本公开的各方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或结合软件和硬件方面的实施例的形式,这些实施例在本文中通常被称为“电路、模块”或“系统”。“本公开中描述的功能可以作为由一个或多个硬件处理单元执行的算法来实现,例如,一台或多台计算机的一个或更多个微处理器。在各种实施例中,本文中描述的每个方法的不同步骤和部分步骤可以由不同的处理单元来执行。此外,本公开的各个方面可以采取以下步骤:在一个或多个计算机可读介质中体现的计算机程序产品的一种形式,最好是非暂时性的,其上体现(例如存储)有计算机可读程序代码。
以下详细描述呈现了特定特定实施例的各种描述。然而,本文描述的创新可以以多种不同的方式体现,例如,如权利要求和/或选择的示例所定义和覆盖的。在以下描述中,参考附图,其中相似的参考数字可以表示相同或功能相似的元件。应当理解,附图中所示的元件不一定按比例绘制。此外,应当理解,某些实施例可以包括比附图中所示的更多的元件和/或附图中所图示的元件的子集。此外,一些实施例可以结合来自两个或更多附图的特征的任何适当组合。
以下公开描述了用于实现本公开的特征和功能的各种说明性实施例和示例。尽管以下结合各种示例性实施例描述了特定的组件、布置和/或特征,但这些仅仅是用于简化本公开的示例,并不旨在限制。当然,将认识到,在任何实际实施例的开发中,必须做出许多特定于实现的决策,以实现开发者的特定目标,包括遵守系统、业务和/或法律约束,这些约束可能因实现而异。此外,将认识到,虽然这种开发工作可能是复杂和耗时的,但对于受益于本公开的本领域普通技术人员来说,这将是一项常规工作。
在本公开中,如果使用的话,术语“基本上”、“近似地”、“大约地”等可用于通常指在目标值的+/-20%之内,例如,基于本文所述或本领域已知的特定值的上下文,在目标值+/-10%之内,或(A和B)。为了本公开的目的,短语“A、B和/或C”或符号“A/B/C”是指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B、C)。
本公开的其他特征和优点将从以下描述和权利要求中显而易见。
示例收发机前端
图6示出了根据一些实施例的用于以联合方式估计LO泄漏和正交误差的示例收发机前端400的框图。收发机前端400可以集成到RFIC中。收发机前端400可以是直接转换(例如,零IF)前端。
在一些实施例中,收发机前端400可以在校准模式下操作,其中可以在不实际向接收机发送信号的情况下确定LO泄漏和正交误差。在校准之后,收发机前端400可以被设置为操作模式,其中信号被发送到接收机。
收发机前端400可以包括PN序列注入和信号生成模块420。PN序列注入和生成模块420可以被配置为接收用户数据dk(n),其可以包括校正因子dcCorr。在图6中,dk(n)+dcCorr的两个箭头表示用户数据的I和Q信号路径。PN序列注入和信号生成模块420还可以被配置为从分析模块480接收I和Q信号路径中的每一个的PN缩放因子θk。PN序列注入和信号生成模块420可以被配置为从用户数据dk(n)生成包括PN序列(在图6中针对I和Q信号路径描绘的uk(n))的用户信号,其中PN序列基于缩放因子θk。uk(n)信号可以输出到TX RF前端模块440和观测模块460。在PN序列注入和信号生成模块420中生成的原始PN序列PNraw(n)可以被输出到观测模块460。PN序列注入和信号生成模块420将在图7中进一步描述。
收发机前端400可以包括TX RF前端模块440。TX RF前端模块440可以被配置为从PN序列注入和信号生成模块420接收uk(n)信号。TX RF前端模块440可以向uk(n)信号引入LO泄漏信号。TX RF前端模块440将信号发送到一个或多个观测接收机442。TX RF前端模块440将在图8中进一步描述。
收发机前端400可以包括一个或多个观测接收机442,其表示由TX RF前端440发送的信号的一个或更多个接收机。观测接收机442可以被配置为将接收到的信号yk(n)提供给观测模块460以供进一步处理。
当向接收机发送信号时,正交误差可能被引入到信号中。在图6中,示出了复合信道H,其可以被建模以表示正交误差,例如,如图5的示例中所示。在校准模式下,TX RF前端模块440、复合信道H和观测接收机442可作为系统性能实现,即表示实际传输路径的模型,并导致输入到TX RF后端模块440的uk(n)信号被修改为信号yk(n),而无需实际传输。
收发机前端400可以包括观测模块460。观测模块460可以被配置为从PN序列注入和信号生成模块420接收uk(n)信号和原始PN序列PNraw(n)。观测模块460还可以被配置为从观测接收机442接收yk(n)信号。观测模块460可以使用例如从分析模块480接收的整数延迟值delint和分数延迟值delfrac用于信号同步目的。基于各种输入信号,观测模块460可以从所接收的uk(n)信号生成累积用户信号tk,从所接收到的uk(n)信号生成经解扩的累积用户信号Φk,从所收到的yk(n)号生成累积接收机信号rk,从所收到的yk(n)号生成经解扩展的累积接收机信号rk,despr。tk、Φk、rk和rk,despr信号可以被输出到分析模块480用于进一步处理。观测模块460将在图10中进一步描述。
收发机前端400还可以包括分析模块480。分析模块480可以被配置为生成缩放因子θk以供PN序列注入和信号生成模块420使用。分析模块480可以被配置为生成整数延迟值delint和分数延迟值delfrac以供观测模块460使用。分析模块480可以被配置为分析从观测模块460获得的tk、Φk、rk和rk,despr信号,并且基于该分析的结果,计算收发机前端400的LO泄漏和正交误差参数。分析模块480将在图12中进一步描述。
示例PN序列注入和信号生成模块
图7更详细地示出了如图6所示的PN序列注入和信号生成模块420的示例。除了PN序列注入和信号生成模块420之外,还示出了通信连接到PN序列注入与信号生成模块420的虚线模块。即,TX RF前端模块440、观测模块460和分析模块480被示为虚线框。在图7中,uk(n)信号分别以I和Q信号路径的单独形式uk,I(n)和uk,Q(n)示出。此外,对于I和Q信号路径中的每一个,缩放因子θk以各自的形式θk,I和θk,Q表示。
PN序列注入和信号生成模块420可以包括用于生成原始PN序列PNraw(n)的PN生成器422。二进制相移键控(BPSK)调制器可以根据标准BPSK调制方案生成PN(n)序列。PN(n)序列和缩放因子θk可以被馈送到同相和正交缩放模块426,以生成用于I和Q信号路径中的每一个的缩放的PN(n)序列PN(n)θk,I和PN(n)θk,Q。加法器428可以将这样获得的缩放的PN(n)θk,I和PN(n)θk,Q添加到用户数据dk(n),可能包括dcCorr分量,以获得I和Q信号路径的uk,I(n)和uk,Q(n)信号。
PN序列注入和信号生成模块420可以被实现为软件控制的硬件模块或数字电路。或者,PN序列注入和信号生成模块420可以用软件实现。
示例TX前端模块
图8更详细地示出了诸如图6所示的TX RF前端模块440的示例。除了TX RF前端模块440之外,还示出了通信连接到TX RF前端模块440的虚线模块。即,PN序列注入和信号生成模块420和观测接收机442被示为虚线框。
TX RF前端模块440可以包括基带LO泄漏模型,其可以例如在校准模式中用于将LO泄漏信号添加到输入信号以生成xk,I(n)和xk,Q(n)信号。TX RF前端模块440还可以包括正交误差模型446,其可以例如在校准模式中用于在将信号传输到观测接收机442之前向xk,I(n)和xk,Q(n)信号添加正交误差。
当收发机前端未在校准模式下操作时,TX RF前端模块可被配置为作为模拟TX RF前端440’操作,如图9所示。在图9中,模拟TX RF前端包括RF模块443,其准备uk,I(n)和uk,Q(n)信号以通过一个或多个天线441进行传输。RF模块443可以包括各种硬件组件,例如图3所示的功率放大器112。
在一些实施例中,可以同时使用图8和图9的配置。然后可以使用诸如图8中所示的配置来校准收发机,同时使用诸如图9中所示配置来发送信号。
示例观测模块
图10更详细地示出了诸如图6所示的观测模块460的示例。除了观测模块460之外,示出了与观测模块460通信连接的虚线模块。即,PN序列注入和信号生成模块420、观测接收机442和分析模块480被示为虚线框。
观测模块460可以包括用于从PN序列注入和信号生成模块420接收uk,I(n)和uk,Q(n)信号的先进先出(FIFO)缓冲器462。观测模块460还可以包括第二FIFO缓冲器464,用于从PN序列注入和信号生成模块420接收PNraw(n)信号。FIFO 462、464可以使用从分析模块480接收到的脱联值来应用信号同步。第一FIFO可以将接收到的uk(n)信号(即,对于I和Q信号路径)输出到累加器模块470。uk(n)信号的延迟版本可以与uk(n)信号一起输入到解扩器466,以获得解扩的udespread,k(n)信号。来自第二FIFO 464的PNraw(n)信号可用于解扩操作。udespread,k(n)信号可以被输入到累加器模块470。
从观测接收机442接收的yk(n)信号可以由内插器模块468接收,内插器可以使用来自分析模块的delfrac值来同步所接收的信号。在例如校准模式中,如上所述,可以通过TXRF前端440和传输信道H的模型处理uk(n)信号来接收yk(n)信号。内插器模块468可以向累加器模块470输出yk(n)信号,即用于I和Q信号路径。yk(n)信号的延迟版本可以与yk(n)信号一起输入到解扩器466,以获得解扩的ydespread,k(n)信号。来自第二FIFO 464的PNraw(n)信号可用于此解扩操作。ydespread,k(n)信号可以被输入到累加器模块470。
累加器模块470可累加所接收的信号,并将由此获得的tk、Φk、rk和rk,despr信号输出到分析模块480以供进一步处理。累加器模块470将在图11中进一步描述。
观测模块460可以用硬件实现。累加器可以实现为数字电路。或者,累加器可以用软件实现。
示例累加器模块
累加器模块470可以以各种方式实现。图11中示出了一个示例,其中累加器模块470包括发射机侧和观测接收机侧。在发射机侧,第一TX累加器#1可以接收uk(n)信号并输出由此获得的tk信号。第二TX累加器#2可以接收udespread,k(n)信号并输出由此获得的Φk信号。在观测接收机侧,第一RX累加器#1可以接收yk(n)信号并输出由此获得的rk信号。第二RX累加器#2可以接收ydespread,k(n)信号并输出这样获得的rk,despreaded信号。
累加器可以被实现为复合累加器,例如,一个用于发射机侧数据,一个针对观测接收机侧数据。
示例分析模块
图12更详细地示出了诸如图6所示的分析模块480的示例。除了分析模块480之外,示出了与分析模块480通信连接的虚线模块。即,PN序列注入和信号生成模块420和观测模块460被示为虚线框。
分析模块480可以包括PN缩放生成器模块481,用于生成缩放因子θk,I和θk,Q。缩放因子θk,I和θk,Q可以输出到PN序列注入和信号生成模块420。分析模块480可以包括可编程整数延迟模块482和可编程分数延迟模块483,用于分别生成delint和delfrac值。
由此获得的信道特性可以被输入到用户数据消除模块485。用户数据消除模块485还可以从观测模块460接收tk和rk信号。用户数据消除模块485可以被配置为基于所接收的tk和rk信号以及信道特性来消除干扰并生成rLOL,k。
因此,LO泄漏和正交误差参数可以由分析模块480同时估计。所获得的LO泄漏和正交误差参数可用于配置收发机前端400以补偿LO泄漏和正交误差。
在示例实施例中,计算的LO泄漏可用于更新dcCorr以补偿LO泄漏。对于正交误差校正,计算的正交误差可用于在LO泄漏校正之前驱动致动器(图6中未示出)。
分析模块480可以固件实现,例如收发机前端400的固件。
信号注入和求解器建模
在以下章节中,将更详细地解释用于获得LO泄漏和正交误差参数的信号注入和求解器建模。将参考图6-12所示的元件。
信号注入和求解器建模-PN序列注入发射机
在第k个传输块的第n个样本中,PN生成器模块(例如,PN生成器422)可以生成PNraw(n)。然后,PNraw(n)可以被馈送到BPSK调制器,例如BPSK调制器424,以根据标准BPSK调制产生PN序列PN(n)∈{—1,1},即
ΡΝ(n)可以被馈送到同相和正交缩放模块,例如同相和正交比例缩放模块428,以获得适当的比例缩放。具体地,I和Q的定标器可以被写入向量形式:
这里,gPN是PN序列的幅度,其可以被选择为与用户数据相比足够小,从而不影响发射信号质量。
注意,θk可以选择公式4中规定的值以外的值,使得[θ0,θ1,...,θK-1][θ0,θ1,...,θK-1]T是秩为二的矩阵并具有小的条件数。
同相和四阶缩放模块的输出可以写成矢量形式PN(n)θk。PN(n)θk可以与数据路径上的用户数据dk(n)相加,并馈送到发射机前端,例如TX RF前端440,以及用于馈送到观测模块460的回送桥。因此,获得以下信号:
uk(n)=dk(n)+θk*PN(n)+dcCorr (公式5)
其中dk(n)是第k个块的第n个样本的用户数据。注意,dcCorr的附加项也可以添加到公式5的右侧,其表示添加到数据路径的LO泄漏校正值。
LO泄漏可以被添加到TX前端的uk(n),从而生成传输数据xk(n),即,xk(n)=uk(n)+LOL。这里,LOL=[LOLi,LOLq]T是LO泄漏,并且被假设为K个传输块上的常数。
信号注入和求解器建模-观测接收机处的信号
然后,xk(n)可以被馈送到回送桥中,用于馈送到观测模块460中。根据图4和图5中引入的模型,接收机信号可以由以下表示:
注意,可以将延迟项δ添加到表示接收信号和发送信号之间的延迟的等式中。H是包含如公式1中的正交误差参数的复合信道。
信号注入和求解器建模-LO泄漏和正交误差求解器计算信道
RX与TX信号之间的延迟δ可以有整数部分和小数部分。整数和分数延迟可以由环回路径延迟测量模块预先计算,这不在本公开的范围内,并且可以例如由可编程整数延迟模块482和可编程分数延迟模块483提供。整数延迟可以在TX FIFO(例如FIFO 462和464)处补偿;可以使用诸如内插器模块468的RX内插器来补偿分数延迟。这两个操作可等效于去除延迟,并产生如下RX信号:
yk(n)=H*(dk(n)+N*θk*PN(n)+dcCorr+tOD+wk(n),n=0,1,...,N-1. (公式7)
在收集第k个块的所有N个样本之后,这些样本可以在解扩器(例如解扩器466)处乘以相同的PN序列PN(N)之后,根据以下等式在RX相关器处组合:
由于解扩过程,公式9右侧的第二项和第三项可以被抑制,这导致第k个块的简化公式:
rk,despreaded=H*φk (公式10)
所有rk,despreaded,(k=0,...,K-1)可以在信道估计模块(例如信道估计模块484)处被组合成矩阵形式,如下:
R=H*Σ。 (公式11)
注意,通过仔细选择参数可以避免矩阵逆。例如,传输K=2个数据块,并且θ0=[gPN,0]T和θ1=[0,gPN]T。在该示例中,如果由于较大的解扩增益而忽略项∑n=0,...,N-1(dk(n)+dcCorr)*PN(n),则信道估计器可以简单地输出
计算正交参数
用户数据消除
接收机累加器,例如RX累加器#1,也可以输出第k个块的接收样本的和而不进行解扩,这产生以下等式:
公式15右手边的第一项是计算LOL的期望项。rk,k=0,1,...,K-1可以被馈送到用户数据消除模块,例如用户数据消除单元485,以消除由用户数据引起的干扰。
除了rk之外,TX累加器还可以将TX数据的第k个块的样本之和tk输出到用户数据消除模块,例如用户数据消除单元485,
tk=∑n=0,...,N-1dk(n)+dcCorr+θk*PN(n). (公式16)
用户数据消除模块可以消除干扰并生成rLOL,K,
LO泄漏计算
可以向LO泄漏估计模块(例如LO泄漏估计模块486)馈送rLOL,K。在LO泄漏估计模块中,rLOL,K可以在所有K个块上相加,这产生下一个等式:
∑k=0,...,K-1rLOL,k=N*K*H*LOL+H*∑n=0,...,N-1,k=0,...,K-1(wk(n)) (公式18)
由于大N*K,公式18的第二项可以忽略。然后LO泄漏可以计算为:
LOL=1/(N*K)*H-1*∑k=0,...,K-1rLOL,k (公式19)
确定LO泄漏和正交误差参数的示例方法
图13示出了用于确定收发机前端(例如参照图6-12描述的收发机前端400)的LO泄漏和正交误差参数的方法500的流程图。有利地,该方法允许同时确定LO泄漏参数和正交误差参数。
在步骤502中,可以生成PN序列。PN序列例如由图7所示的PN发生器422产生。在步骤504中,PN序列可能在被BPSK调制器(例如图7所示的BPSK调制器424)处理之后,在发射机基带处被插入到用户信号中。在步骤506中,可以例如在如图10所示的观测模块460中接收发射机信号。在步骤508中,可以使用与插入到用户信号中相同的PN序列来解扩的发射机信号。该解扩例如由图10中的上部解扩器466执行。在步骤510中,可以例如通过如图6所示的观测接收机442接收观测接收机信号。可以通过将基带泄漏模型和正交误差模型应用于发射机信号以模拟实际传输来接收观测接收机信号,如参考图8所述。在步骤512中,可以使用与插入到用户信号中相同的PN序列来解扩观测接收机信号。解扩例如由图10中的下解扩器466执行。在步骤514中,LO泄漏参数和正交误差参数可以基于接收的发射机信号、解扩的发射机信号,接收的观测接收机信号和解扩的接收信号来确定,例如,如参考图12所解释的。
确定auadrature误差参数
图14是用于确定正交误差参数的方法600的流程图,其可以是图13的步骤514的一部分。在步骤602中,可以基于解扩的接收机信号和解扩的发射机信号来估计信道特性。步骤602可以例如由信道估计模块484执行。在步骤604中,可以使用估计的信道特性来提取正交误差参数。步骤604可以例如由正交误差计算模块487执行。
计算LO泄漏参数
图15是用于计算LO泄漏参数的方法700的流程图,其可以是图13的步骤514的一部分。在步骤702中,可以基于解扩的接收机信号和解扩的发射机信号来估计信道特性。步骤702可以例如由信道估计模块484执行。在步骤704中,可以基于接收的观测接收机信号和接收的发射机信号并使用估计的信道特性来消除用户数据干扰。步骤704可以例如由用户数据消除模块485执行。在步骤706中,可以基于消除的用户数据干扰和估计的信道特性来计算LO泄漏参数。步骤704可以例如由LO泄漏估计模块486执行。
示例数据处理系统
图16提供了示出根据本公开的一些实施例的示例数据处理系统800的框图,该系统800可以被配置为控制如本文所述的收发机前端的部分的操作。例如,数据处理系统800可以被配置为实现或控制收发机前端400的操作部分的部分,如参考图6-12所述。
如图16所示,数据处理系统800可以包括通过系统总线806耦合到存储器元件804的至少一个处理器802,例如硬件处理器802。这样,数据处理系统可以在存储器元件804内存储程序代码。此外,处理器802可以执行经由系统总线806从存储器元件804访问的程序代码。在一个方面,数据处理系统可以被实现为适合于存储和/或执行程序代码的计算机。然而,应当理解,数据处理系统800可以以包括能够执行本公开中描述的功能的处理器和存储器的任何系统的形式来实现。
在一些实施例中,处理器802可以执行软件或算法以执行本公开中所讨论的活动,特别是与配置和/或操作如本文所述的一个或多个基于l/Q的收发机前端相关的活动。处理器802可以包括提供可编程逻辑的硬件、软件或固件的任何组合,包括作为非限制性示例的微处理器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、专用集成电路(1C)(ASIC)或虚拟机处理器。处理器802可以通信地耦合到存储器元件804,例如以直接存储器存取(DMA)配置,使得处理器802可以从存储器元件804中读取或写入存储器元件804。
通常,存储器元件804可以包括任何合适的易失性或非易失性存储器技术,包括双倍数据速率(DDR)随机存取存储器(RAM)、同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、闪存、只读存储器(ROM)、光介质、虚拟存储器区域、磁存储器或磁带存储器,或任何其他合适的技术。除非另有规定,否则本文所讨论的任何存储器元件都应被解释为包含在广义术语“存储器”内。被测量、处理、跟踪或发送到或来自数据处理系统800的任何组件的信息可以被提供在任何数据库、寄存器、控制列表、高速缓存或存储结构中,所有这些都可以在任何合适的时间段参考。任何这样的存储选项都可以包含在本文所使用的广义术语“存储器”中。类似地,本文所述的任何潜在处理元件、模块和机器应被解释为包含在广义术语“处理器”内。本图中所示的元件还可以包括用于在网络环境中接收、发送和/或以其他方式传送数据或信息的适当接口,使得它们可以与例如数据处理系统800通信。
在某些示例实现中,如本文所概述的操作收发机前端的机制可以通过编码在一个或多个有形介质中的逻辑来实现,所述逻辑可以包括非瞬时介质,例如,ASIC中提供的嵌入式逻辑、DSP指令、要由处理器或其他类似机器执行的软件(可能包括目标代码和源代码)、或其他类似机器等。在这些实例中的一些实例中,诸如图16中所示的存储器元件804之类的存储器元件可以存储用于本文所述操作的数据或信息。这包括存储器元件能够存储被执行以执行本文描述的活动的软件、逻辑、代码或处理器指令。处理器可以执行与数据或信息相关联的任何类型的指令,以实现本文详述的操作。在一个示例中,诸如图16中所示的处理器802之类的处理器可以将元素或物品(例如,数据)从一个状态或事物转换为另一状态或事物。在另一示例中,本文概述的活动可以用固定逻辑或可编程逻辑(例如,由处理器执行的软件/计算机指令)来实现,并且本文所标识的元件可以是某种类型的可编程处理器、可编程数字逻辑(例如,FPGA、DSP、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程序只读存储器(EEPROM)或包括数字逻辑、软件、代码、电子指令或其任何适当组合的ASIC。
存储器元件804可以包括一个或多个物理存储器设备,例如本地存储器808和一个或更多个大容量存储设备810。本地存储器可以指在程序代码的实际执行期间通常使用的RAM或其他非持久性存储器设备。大容量存储设备可以实现为硬盘驱动器或其他持久数据存储设备。处理系统800还可以包括一个或多个高速缓冲存储器(未示出),其提供至少一些程序代码的临时存储,以减少在执行期间必须从大容量存储设备810检索程序代码的次数。
如图16所示,存储器元件804可以存储应用程序818。在各种实施例中,应用程序818可以存储在本地存储器808、一个或多个大容量存储设备810中,或者与本地存储器和大容量存储装置分开。应当理解,数据处理系统800可以进一步执行可以促进应用程序818的执行的操作系统(图8中未示出)。以可执行程序代码的形式实现的应用程序818可以由数据处理系统800执行,例如由处理器802执行。应用程序818以可执行的形式实现,响应于执行应用程序,数据处理系统800可以被配置为执行本文描述的一个或多个操作或方法步骤。
可选地,被描绘为输入设备812和输出设备814的输入/输出(I/O)设备可以耦合到数据处理系统。输入设备的示例可以包括但不限于键盘、诸如鼠标之类的定点设备等。输出设备的示例可以包括但不限于监视器或显示器、扬声器等。在一些实施例中,输出设备814可以是任何类型的屏幕显示器,例如等离子显示器、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、电致发光(EL)显示器或任何其他指示器,例如表盘、气压计或LED。在一些实现中,系统可以包括用于输出设备814的驱动器(未示出)。输入和/或输出设备812、814可以直接或通过中间I/O控制器耦合到数据处理系统。
在一个实施例中,输入和输出设备可以被实现为组合的输入/输出设备(在图16中用围绕输入设备812和输出设备814的虚线示出)。这种组合设备的一个例子是触敏显示器,有时也称为“触摸屏显示器”或简称“触摸屏”。在这样的实施例中,可以通过触摸屏显示器上或触摸屏显示器附近的物理对象(例如用户的触笔或手指)的移动来提供对设备的输入。
可选地,网络适配器816还可以耦合到数据处理系统,以使其能够通过介入的专用或公共网络耦合到其他系统、计算机系统、远程网络设备和/或远程存储设备。网络适配器可以包括用于接收由所述系统、设备和/或网络发送到数据处理系统800的数据的数据接收机,以及用于将数据从数据处理系统八百发送到所述系统和/或设备的数据发送器。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡是可以与数据处理系统800一起使用的不同类型的网络适配器的示例。
选择示例
以下段落提供了本文公开的实施例的各种示例。
示例1提供了基于同相和正交相位(l/Q)的收发机前端中的方法。该方法可以包括例如在收发机前端的观测模块中接收发射机信号。发射机信号可以基于用户数据信号和PN序列。该方法还可以包括例如在观测模块中接收包括用户数据信号和PN序列的接收机信号。接收机信号可以基于用户数据信号和PN序列。接收机信号通常基于发射机信号。例如,接收机信号可以是在被发送之后并且在接收机处被接收的发射机信号。该方法还可以包括例如在观测模块中接收PN序列。该方法还可以包括例如在观测模块中使用PN序列获得解扩的发射机信号。该方法还可以包括例如在观测模块中使用PN序列获得解扩的接收机信号。
示例2提供了根据示例1的方法,其中该方法还可以包括例如在观测模块的累加器模块中累加发射机信号和接收机信号。该方法还可以包括,例如,在观测模块的第一解扩器中,使用PN序列对发射机信号进行解扩,以获得解扩的发射机信号。该方法还可以包括例如在观测模块的第二解扩器中使用PN序列解扩的接收机信号以获得解扩的接收机信号。
示例3提供了根据示例2的方法,其中该方法还可以包括例如在观测模块的第一FIFO缓冲器中同步接收到的发射机信号,然后将其提供给累加器模块和第一解扩器。该方法还可以包括例如在观测模块的第二FIFO缓冲器中同步PN序列,然后将其提供给第一解扩器和第二解扩器。该方法还可以包括例如在观测模块的内插器模块中,在将接收到的接收机信号提供给累加器模块和第二解扩器之前,对接收到的信号进行同步。
示例4提供了根据示例3的方法,其中使用例如从收发机前端的分析模块接收的一个或多个整数延迟值,例如通过第一FIFO缓冲器和第二FIFO缓冲器执行同步,并且其中例如,由内插器模块使用例如从分析模块接收的一个或多个分数延迟值来执行同步。
示例5提供了根据示例1的方法,其中该方法还可以包括例如在收发机前端的分析模块中从观测模块接收发射机信号、解扩的发射机信号、接收机信号和解扩的接收机信号。该方法还可以包括例如,在分析模块中,基于发射机信号、解扩的发射机信号、接收机信号和解扩的接收机信号,确定收发机前端的一个或多个LO泄漏参数。该方法还可以包括例如,在分析模块中,基于解扩的发射机信号和解扩的接收机信号,确定收发机前端的一个或多个正交误差参数。
示例6提供了根据示例5的方法,其中该方法还可以包括例如在分析模块的信道估计模块中接收来自观测模块的解扩的发射机信号和解扩的接收机信号。信道估计模块可以基于解扩的发射机信号和解扩的接收机信号来确定收发机前端的发射机RF前端和观测接收机之间的传输信道的信道特性。
示例7提供了根据示例6的方法,其中将发射机RF前端、传输信道和观测接收机实现为收发机前端中的软件模型。
示例8提供了根据示例6的方法,其中该方法还可以包括例如在分析模块的用户数据消除模块中接收例如来自观测模块的发射机信号和接收机信号。该方法还可以包括基于发射机信号、接收机信号和信道特性(例如,由信道估计模块确定的),例如在用户数据消除模块中消除干扰。该方法还可以包括例如,在分析模块的LO泄漏估计模块中,基于例如由信道估计模块确定的信道特性以及消除干扰的结果来确定一个或多个LO泄漏参数。
示例9提供了根据示例6的方法,其中该方法还可以包括例如,在分析模块的正交误差计算模块中,基于信道特性(例如,由信道估计模块确定的)来确定一个或多个正交误差参数。
示例10提供了根据示例6的方法,其中该方法还可以包括例如在PN缩放生成器模块中生成缩放因子。发射机信号和接收机信号中的PN序列可已经乘以缩放因子。信道特性的确定还可以基于例如从缩放生成器模块接收的缩放因子。
示例11提供了根据示例1的方法,其中该方法还可以包括例如在PN序列注入和信号生成模块的PN发生器中生成PN序列。该方法还可以包括例如,在PN序列注入和信号生成模块的BPSK调制器中,根据BPSK标准调制PN序列,并获得调制的PN序列。该方法还可以包括例如在PN序列注入和信号生成模块的同相和正交缩放模块中缩放调制的PN序列以获得缩放的PN序列。该方法还可以包括例如,在PN序列注入和信号生成模块的一个或多个加法器模块中,将缩放的PN序列与用户数据信号相加,以获得发射机信号。
示例12提供了RFIC。RFIC可以是基于同相和正交相位(l/Q)的收发机前端的一部分。RFIC可以包括软件控制的数字电路,该数字电路包括用于生成PN序列的PN发生器和用于将PN序列或PN序列的导数与基于同相和正交相位(l/Q)的用户数据信号相加的一个或多个加法器模块。RFIC还可以包括另一个数字电路,该数字电路包括用于接收发射机信号和接收机信号的累加器模块,该另一数字电路还包括一个或多个解扩器模块,用于使用PN序列解扩的发射机信号和接收机信号,以获得解扩的发射机信号和解扩的接收机信号。
示例13提供了根据示例12的RFIC,其中RFIC还可以包括包括软件代码的固件,当由一个或多个处理器执行时,该软件代码使用解扩的发射机信号和解扩的接收机信号作为输入,生成并输出发射机RF前端和观测接收机之间的传输信道的信道特性。
示例14提供了根据示例13的RFIC,其中发射机射频前端、传输信道和观测接收机可以作为系统性能来实现,模拟发射机射频前端和传输信道以及观测接收机。
示例15提供了根据示例13的RFIC,其中固件可以进一步包括软件代码,当由一个或多个处理器执行时,该软件代码使用信道特性和用户数据消除结果作为输入来生成和输出一个或更多个LO泄漏参数,当由所述一个或多个处理器执行时,使用所述发射机信号、所述接收机信号和所述信道特性作为输入来生成并输出所述数据消除结果。
示例16提供了根据示例13的RFIC,其中固件可以进一步包括软件代码,当由一个或多个处理器执行时,该软件代码使用信道特性作为输入来生成和输出一个或更多个正交误差参数。
示例17提供了用于生成LO泄漏参数和正交误差参数的方法。该方法可以包括生成PN序列。该方法还可以包括将PN序列或PN序列的导数插入到用户数据信号中以获得发射机信号。该方法还可以包括接收发射机信号。该方法还可以包括使用相同的PN序列从发射机信号获得解扩的发射机信号。该方法还可以包括接收观测接收机信号,观测接收机信号基于收发机信号。该方法还可以包括使用相同的PN序列从接收机信号获得解扩的接收机信号。该方法还可以包括基于发射机信号、解扩的发射机信号、观测接收机信号和解扩的接收信号来确定LO泄漏参数和正交误差参数。
示例18提供了根据示例17的方法,其中正交误差参数的确定可以包括:基于解扩的接收机信号和解扩的发射机信号来估计信道特性;以及使用所估计的信道特性来提取正交误差参数。
示例19提供了根据示例17的方法,其中LO泄漏参数的确定可以包括基于解扩的接收机信号和解扩的发射机信号来估计信道特性。LO泄漏参数的确定还可以包括基于接收到的观测接收机信号和接收到的发射机信号并使用估计的信道特性来消除用户数据干扰。LO泄漏参数的确定还可以包括基于消除的用户数据干扰和估计的信道特性来计算LO泄漏参数。
示例20提供了根据示例17的方法,其中该方法还可以包括使用发射机RF前端、传输信道和观测接收机的模型来生成接收机信号。
示例21提供了基于同相和正交相位(l/Q)的收发机前端。收发机前端可以包括观测模块。观测模块可以接收包括用户数据信号和PN序列的发射机信号。观测模块还可以接收包括用户数据信号和PN序列的接收机信号。观测模块还可以接收PN序列。观测模块还可以使用PN序列获得解扩的发射机信号。观测模块还可以使用PN序列获得解扩的接收机信号。
示例22提供了根据示例21的收发机前端,其中观测模块可以包括累加器模块,以接收和累加发射机信号和接收机信号。观测模块还可以包括第一解扩器,用于使用PN序列解扩发射机信号以获得解扩的发射机信号。观测模块还可以包括第二解扩器,用于使用PN序列解扩接收机信号以获得解扩的接收机信号。
示例23提供了根据示例22的收发机前端,其中观测模块可以进一步包括第一FIFO缓冲器,以在将接收到的发射机信号提供给累加器模块和第一解扩器之前对其进行同步。观测模块还可以包括第二FIFO缓冲器,以在将PN序列提供给第一解扩器和第二解扩器之前同步PN序列。观测模块还可以包括内插器模块,用于在将接收到的接收机信号提供给累加器模块和第二解扩器之前同步该接收机信号。
示例24提供了根据示例23的收发机前端,其中第一FIFO缓冲器和第二FIFO缓冲器可以使用从收发机前端的分析模块接收的一个或多个整数延迟值来执行同步。内插器模块可以使用从分析模块接收的一个或多个分数延迟值来执行同步。
示例25提供了根据示例21的收发机前端,其中收发机前端可以进一步包括分析模块。分析模块可以从观测模块接收发射机信号、解扩发射机信号、接收机信号和解扩接收机信号。分析模块还可以基于发射机信号、解扩发射机信号、接收机信号和解扩接收机信号来确定收发机前端的一个或多个LO泄漏参数。分析模块还可以基于解扩的发射机信号和解扩的接收机信号来确定收发机前端的一个或多个正交误差参数。
示例26提供了根据示例25的收发机前端,其中分析模块可以包括信道估计模块,以从观测模块接收解扩的发射机信号和解扩的接收机信号。信道估计模块可以基于解扩的发射机信号和解扩的接收机信号来确定收发机前端的发射机RF前端和观测接收机之间的传输信道的信道特性。
示例27提供了根据示例26的收发机前端,其中发射机RF前端、传输信道和观测接收机可以被实现为收发机前端中的软件模型。
示例28提供了根据示例26的收发机前端,其中分析模块还可以包括用户数据消除模块,以从观测模块接收发射机信号和接收机信号。用户数据消除模块可以基于发射机信号、接收机信号和信道估计模块确定的信道特性来消除干扰。分析模块还可以包括LO泄漏估计模块,用于基于由信道估计模块确定的信道特性和来自用户数据消除模块的输出来确定一个或多个LO泄漏参数。
示例29提供了根据示例26的收发机前端,其中分析模块还可以包括正交误差计算模块,以基于由信道估计模块确定的信道特性来确定一个或多个正交误差参数。
示例30提供了根据示例26的收发机前端,其中收发机前端还可以包括PN缩放生成器模块以生成缩放因子。发射机信号和接收机信号中的PN序列可能已经乘以缩放因子。信道估计模块可以进一步基于从缩放生成器模块接收的缩放因子来确定信道特性。
示例31提供了根据示例31的收发机前端,其中收发机前端还可以包括PN序列注入和信号生成模块。PN序列注入和信号生成模块可以包括用于生成PN序列的PN发生器。PN序列注入和信号生成模块还可以包括BPSK调制器,以根据BPSK标准调制PN序列并获得调制的PN序列。PN序列注入和信号生成模块还可以包括同相和正交缩放模块,以缩放调制的PN序列以获得缩放的PN序列。PN序列注入和信号生成模块还可以包括一个或多个加法器模块,用于将缩放的PN序列与用户数据信号相加以获得发射机信号。
其他注释、变更和说明
应当理解,根据本文所述的任何特定实施例,不一定可以实现所有目的或优点。因此,例如,本领域技术人员将认识到,某些实施例可被配置为以实现或优化本文所教导的一个优点或一组优点的方式操作,而不必实现本文所教导或建议的其他目的或优点。
还必须注意,本文概述的所有规范、尺寸和关系(例如,模块/系统的数量、逻辑操作等)仅用于示例和教学目的。在不脱离本公开的精神或所附权利要求的范围的情况下,可以显著地改变这种信息。本规范仅适用于一些非限制性示例,因此,应将其解释为此类示例。在前面的描述中,已经参考组件的特定布置描述了示例实施例。在不脱离所附权利要求的范围的情况下,可以对这些实施例进行各种修改和改变。因此,描述和附图应被视为说明性的而非限制性的。
注意,对于本文提供的众多示例,可以根据两个、三个、四个或更多个组件来描述交互。然而,这样做只是为了清楚和举例。应当理解,该系统可以以任何合适的方式被合并。沿着类似的设计备选方案,可以以各种可能的配置来组合附图中所示的任何组件、模块和元件,所有这些都清楚地在本公开的广泛范围内。
注意,在本说明书中,引用了包括在“一个实施例”、“示例性实施例”“实施例”,“另一实施例””、“一些实施例”和“各种实施例”中的各种特征(例如,元件、结构、模块、组件、步骤、操作、特征等),任何这样的特征被包括在本公开的一个或多个实施例中,但可以或不必在相同的实施例中组合。
本领域技术人员可以确定许多其他的改变、替换、变化、变更和修改,并且本公开意图包括落入所附权利要求范围内的所有这些改变、替代、变化、修改和修改。注意,上文描述的系统和方法的所有可选特征也可以相对于本文描述的方法或系统来实现,并且示例中的细节可以在一个或多个实施例中的任何地方使用。
Claims (20)
1.一种由基于同相和正交相位(l/Q)的收发机前端实现的方法,所述方法包括:
接收发射机信号,其中所述发射机信号基于用户数据信号和伪噪声序列;
接收接收机信号,其中所述接收机信号基于所述用户数据信号和所述伪噪声序列;
使用所述伪噪声序列获得解扩的发射机信号;以及
使用所述伪噪声序列获得解扩的接收机信号。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
累加一个或多个发射机信号和一个或多个接收机信号以获得累加的发射机信号和累加的接收机信号;
使用所述伪噪声序列解扩所述累加的发射机信号以获得解扩的发射机信号;和
使用所述伪噪声序列解扩所述累加的接收机信号以获得解扩的接收机信号。
3.根据权利要求2所述的方法,还包括:
在累加和解扩所述发射机信号之前同步所述发射机信号;
在解扩所述发射机信号和所述接收机信号之前同步所述伪噪声序列;和
在累加和解扩所述接收机信号之前同步所述接收机信号。
4.根据权利要求3所述的方法,
其中使用一个或多个整数延迟值来同步所述发射机信号,以及
其中使用一个或多个分数延迟值来同步所述接收机信号。
5.根据权利要求1所述的方法,还包括:
基于所述发射机信号、所述解扩的发射机信号、所述接收机信号和所述解扩的接收机信号,确定基于l/Q的收发机前端的一个或多个本地振荡器泄漏参数;和
基于所述解扩的发射机信号和所述解扩的接收机信号确定基于l/Q的收发机前端的一个或多个正交误差参数。
6.根据权利要求5所述的方法,还包括:
基于所述解扩的发射机信号和所述解扩的接收机信号,确定基于l/Q的收发机前端的发射机射频前端和观测接收机之间的传输信道的信道特性。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括将所述发射机射频前端、所述传输信道和所述观测接收机实现为所述基于l/Q的收发机前端中的软件模型。
8.根据权利要求6所述的方法,还包括:
基于所述发射机信号、所述接收机信号和所述信道特性来消除干扰;和
基于所述信道特性和所述干扰消除的结果来确定所述一个或多个本地振荡器泄漏参数。
9.根据权利要求6所述的方法,还包括:
基于所述信道特性确定所述一个或多个正交误差参数。
10.根据权利要求6所述的方法,还包括:
生成缩放因子;和
使用所述缩放因子生成缩放的伪噪声序列,
其中所述发射机信号和所述接收机信号基于所述缩放的伪噪声序列,
并且其中还基于所述缩放因子来确定所述信道特性。
11.根据权利要求1所述的方法,还包括:
生成所述伪噪声序列;
根据二进制相移键控标准调制所述伪噪声序列以获得调制的伪噪声序列;
缩放所述调制的伪噪声序列以获得缩放的伪噪声序列;和
将所述缩放的伪噪声序列添加到所述用户数据信号以获得所述发射机信号。
12.一种射频集成电路,包括:
软件控制的数字电路,包括用于生成伪噪声序列的伪噪声发生器和用于将所述伪噪声序列或伪噪声序列导数与基于同相和正交相位(l/Q)的用户数据信号相加的一个或多个加法器模块;和
另一数字电路,包括累加器模块,用于接收发射机信号和接收机信号,其中所述接收机信号基于基于l/Q的用户数据信号,并且其中所述接收机信号基于基于l/Q的用户数据信号,
其中所述另一数字电路还包括一个或多个解扩器模块,用于使用所述伪噪声序列解扩所述发射机信号和是接收机信号,来获得解扩的发射机信号和解扩的接收机信号。
13.根据权利要求12所述的射频集成电路,还包括:固件,所述固件包括第一软件代码,当由一个或多个处理器执行时,所述第一软件代码使用所述解扩的发射机信号和所述解扩的接收机信号作为输入,生成发射机射频前端和观测接收机之间的传输信道的信道特性。
14.根据权利要求13所述的射频集成电路,其中所述发射机射频前端、所述传输信道和所述观测接收机作为系统性能来实现,模拟所述发射机射频前端、所述传输信道和所述观测接收机。
15.根据权利要求13所述的射频集成电路,
其中所述固件包括第二软件代码,当由所述一个或多个处理器执行时,所述第二软件程序代码使用所述发射机信号、所述接收机信号和所述信道特性作为输入来生成用户数据消除结果,
并且其中所述固件包括第三软件代码,当由所述一个或多个处理器执行时,所述第三软件程序代码使用所述信道特性和所述用户数据消除结果作为输入来生成一个或更多个本地振荡器泄漏参数。
16.根据权利要求13所述的射频集成电路,其中所述固件还包括第四软件代码,所述第四软件代码在由所述一个或多个处理器执行时,使用所述信道特性作为输入来生成一个或多个正交误差参数。
17.一种用于生成本地振荡器泄漏参数和正交误差参数的方法,所述方法包括:
生成伪噪声序列;
将所述伪噪声序列或伪噪声序列的导数插入到用户数据信号中以获得发射机信号;
使用所述伪噪声序列从所述发射机信号获得解扩的发射机信号;
接收观测接收机信号,所述观测接收机信号基于所述发射机信号;
使用所述伪噪声序列从所述观测接收机信号获得解扩的接收机信号;和
基于所述发射机信号、所述解扩的发射机信号、所述观测接收机信号和所述解扩的接收信号来确定本地振荡器泄漏参数和正交误差参数。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述正交误差参数的确定包括:
基于所述解扩的接收机信号和所述解扩的发射机信号估计信道特性;和
使用估计的信道特性来提取所述正交误差参数。
19.根据权利要求17所述的方法,其中所述本地振荡器泄漏参数的确定包括:
基于所述解扩的接收机信号和所述解扩的发射机信号估计信道特性;
基于所述观测接收机信号、所述发射机信号和所述信道特性消除用户数据干扰;和
基于消除所述用户数据干扰的结果和所述信道特性来计算所述本地振荡器泄漏参数。
20.根据权利要求17所述的方法,还包括:
使用发射机射频前端、传输信道和观测接收机中的一个或多个的模型来生成接收机信号。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063054953P | 2020-07-22 | 2020-07-22 | |
US63/054,953 | 2020-07-22 | ||
PCT/US2021/042265 WO2022020278A1 (en) | 2020-07-22 | 2021-07-20 | Determining lo leakage and quadrature error parameters of an rf front end |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115989647A true CN115989647A (zh) | 2023-04-18 |
Family
ID=79729464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180053039.8A Pending CN115989647A (zh) | 2020-07-22 | 2021-07-20 | Rf前端lo泄漏和正交误差参数的确定 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230163798A1 (zh) |
EP (1) | EP4186164A1 (zh) |
CN (1) | CN115989647A (zh) |
WO (1) | WO2022020278A1 (zh) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8594252B2 (en) * | 2005-08-22 | 2013-11-26 | Qualcomm Incorporated | Interference cancellation for wireless communications |
US7822389B2 (en) * | 2006-11-09 | 2010-10-26 | Texas Instruments Incorporated | Methods and apparatus to provide an auxiliary receive path to support transmitter functions |
US20100158076A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Vns Portfolio Llc | Direct Sequence Spread Spectrum Correlation Method for a Multiprocessor Array |
-
2021
- 2021-07-20 CN CN202180053039.8A patent/CN115989647A/zh active Pending
- 2021-07-20 EP EP21847123.3A patent/EP4186164A1/en active Pending
- 2021-07-20 WO PCT/US2021/042265 patent/WO2022020278A1/en unknown
-
2023
- 2023-01-23 US US18/158,328 patent/US20230163798A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20230163798A1 (en) | 2023-05-25 |
WO2022020278A1 (en) | 2022-01-27 |
EP4186164A1 (en) | 2023-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106165366B (zh) | 利用符号定时恢复对调制信号进行频率与相位偏移补偿 | |
JP5562030B2 (ja) | I/q不平衡補償 | |
CA2281236C (en) | Direct conversion rf schemes using a virtually generated local oscillator | |
CN104508985A (zh) | 对平台无线电干扰进行基带去除 | |
TWI530134B (zh) | 一種通訊裝置,爲其產生同相/正交失衡校正資料之方法以及相關之非暫態電腦可讀取儲存媒體 | |
EP2966822B1 (en) | System and method for calibrating radio frequency transceiver and computer storage medium | |
EP2033392A2 (en) | Fast in-phase and quadrature imbalance calibration | |
US7805273B2 (en) | Waveform generator, waveform generation apparatus, test apparatus and computer readable medium | |
CN102368690A (zh) | 微纳卫星测控数字中频与基带处理方法及装置 | |
CN103986480B (zh) | 用于迭代计算数值的方法和装置 | |
EP3642965B1 (en) | System-on-a-chip for reception of telemetry messages over a radio frequency channel | |
CN115989647A (zh) | Rf前端lo泄漏和正交误差参数的确定 | |
US20220200838A1 (en) | Method and apparatus for in-phase and quadrature imbalance correction in a frequency domain | |
JP2009030983A (ja) | 波形発生装置、波形生成装置、試験装置およびプログラム | |
CN105191245A (zh) | 使用双cordic架构在接收器下转换中校正正交相位和增益失配 | |
CN107579941B (zh) | 用于i/q减损校正的机制、以及利用偏移本地振荡器的发送器减损测量 | |
RU2736623C1 (ru) | Система на кристалле приема сообщений телеметрической информации по радиочастотному каналу | |
JP2010532621A (ja) | 直交振幅変調信号を送受信する方法、それを実行するシステム、機械読み取り可能媒体、および、直交振幅変調信号の受信を同期させる方法の使用 | |
Kim et al. | LabVIEW-based software-defined radio: 4-QAM modem | |
EP4109760A1 (en) | Method and system for digital equalization of a linear or non-linear system | |
Pinho | Library and applications for DSP and SDR research | |
WO2007139119A1 (ja) | マルチパス特性推定方法及び装置、受信方法並びに受信信号補正方法及び装置 | |
Dhillon | Optimization of DSSS Receivers Using Hardware-in-the-Loop Simulations | |
Luo et al. | Research on IQ Imbalance Error of Orthogonal Alternating Sampling | |
JP2007134975A (ja) | デジタル変復調装置 |
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 |