CN116018752A - N相发送器/接收器i/q不平衡校准 - Google Patents

Abstract

测量接收器被用于测量I/Q失配，其中引入RF相移来区分发送器I/Q失配和测量接收器I/Q失配。执行N≠4的N相Tx/MRx的联合发送和接收图像校准。由接收器级接收组合通信信号，例如具有同相和正交分量的RF信号。根据接收的同相/正交分量生成第一N相基带参考信号，其中N是等于3或大于4的整数。根据接收的同相/正交分量生成第二N相基带信号。第一N相基带参考信号与第二N相基带信号之间的失配被用于生成用于发送器的校正系数。

Description

N相发送器/接收器I/Q不平衡校准

技术领域

本公开内容总体上涉及同相/正交发送器的校准。

背景技术

由于同相路径与正交路径之间的增益和相位不平衡，线性同相/正交(in-phase/quadrature，I/Q)发送器通常会经受图像失真。这种图像失真通常需要使用测量接收器对发送器路径进行图像校准。然而，测量接收器本身也会经受类似的图像失真。在校准期间区分发送器图像和测量接收器图像的一种方法是在发送器与测量接收器之间插入RF移相器，以提供已知的RF相移。然而，当在覆盖多个频带的非常宽的频率范围上设计这种RF移相器时，使用单个网络在宽频率范围上设计接近恒定的相移成为一项具有挑战性的任务，这主要是由于在这种宽频率范围上布局寄生效应的变化和不可控行为。

发明内容

根据本公开内容的一个方面，一个总的方面包括一种具有本机振荡器生成电路的装置。该装置还包括N相接收器电路，该N相接收器电路被配置成接收通信信号，并从该通信信号生成同相/正交信号和相移同相/正交信号，该相移是已知相移，其中N是等于3或大于4的整数。该装置还包括I/Q失配校正电路，该I/Q失配校正电路被配置成使用已知相移从计算的失配生成发送器校正系数。

本技术的实现可以包括包含装置的以下特征中的一个或更多个，该装置包括N相本机振荡器交换电路，该N相本机振荡器交换电路被配置成从N相本机振荡器信号生成相移本机振荡器信号，作为在已知相移下的N相本机振荡器信号。该装置可以包括如下装置：其中N是6，并且N相本机振荡器交换电路包括被配置为非50％占空比3分频电路的多个锁存器，每个锁存器具有耦接至逻辑门的第一输入的输出，每个逻辑门具有3分频时钟信号作为第二输入，每个逻辑门的输出创建多个N个非交叠信号之一。该装置可以包括前述装置中的任何一个，其中N相本机振荡器交换电路包括与每个逻辑门相关联的至少一个多路复用器，每个多路复用器适合于在包括来自多个锁存器的第一输出和来自多个锁存器的第二输出的输入之间选择，该选择创建N个非交叠信号中的已知相移。该装置可以包括前述装置中的任何一个，其中每个逻辑门被配置成可在包括来自多个锁存器的第一输出和来自多个锁存器的第二输出的输入之间选择，该选择创建n个非交叠信号中的已知相移。该装置可以包括前述装置中的任何一个，其中I/Q失配校正电路还被配置成对同相/正交信号和相移同相/正交信号进行时间对准。该装置可以包括前述装置中的任何一个，其中该装置还包括发送级，并且该装置还被配置成将校正系数应用于发送级。所述技术的实现可以包括硬件、方法或过程、或者计算机可访问介质上的计算机软件。

一个总的方面包括一种对同相/正交失配进行校正的方法，该方法包括接收具有同相和正交分量的RF通信信号。校正的方法还可以包括从接收的信号的同相/正交分量生成第一N相基带参考信号，其中n是等于3或大于4的整数。校正的方法还包括根据接收的同相/正交分量生成第二N相基带信号，第二N相基带信号具有已知相移，该已知相移通过改变本机振荡器信号的输出相位来创建。校正的方法还可以包括基于已知相移从计算的失配生成发送器校正系数。

实现可以包括以下特征中的一个或更多个。该方法还可以包括基于本机振荡器信号从接收的同相/正交分量生成第一N相基带参考信号，以及基于在振荡器交换电路中交换本机振荡器信号的输出相位的已知相移从接收的同相/正交分量生成第二N相基带信号。该方法可以包括前述方法中的任何一个的实施方式，其中N是6，并且其中N相本机振荡器交换电路包括被配置为非50％占空比3分频电路的多个锁存器，每个锁存器具有耦接至逻辑门的第一输入的输出，每个逻辑门具有3分频时钟信号作为第二输入，每个逻辑门的输出创建多个n个非交叠信号之一，其中该方法包括通过选择来自多个锁存器的逻辑门输入中的多个输入来选择已知相移。该方法可以包括前述方法中的任何一个的实施方式，其中该方法还包括通过使能多个多路复用器中的选择位来选择到逻辑门的输入中的多个输入，多个多路复用器之一与每个逻辑门相关联，该选择创建在n个非交叠信号中的已知相移。该方法可以包括前述方法中的任何一个的实施方式，其中该方法还包括通过使能每个逻辑门中的选择位来选择到逻辑门的输入中的多个输入，该选择创建n个非交叠信号中的已知相移。该方法可以包括前述方法中的任何一个的实施方式，该方法还包括在所述计算之前在时间上对准同相/正交信号和相移同相/正交信号。该方法可以包括前述方法中的任何一个的实施方式，该方法还包括将校正系数应用于发送级。

一个总的方面包括一种无线通信系统，该无线通信系统包括被配置成生成第一通信信号的发送电路。无线通信系统还可以包括本机振荡器生成电路。无线通信系统还可以包括N相接收器电路，该N相接收器电路被配置成接收第二通信信号，并从该第二通信信号生成同相/正交信号和相移同相/正交信号，相移同相/正交信号的相移是已知相移，其中N是等于3或大于4的整数。无线通信系统还可以包括I/Q失配校正电路，该I/Q失配校正电路被配置成基于已知相移生成发送电路校正系数，并且还被配置成将校正系数应用于发送级。

实现可以包括以下特征中的一个或更多个。该系统还可以包括本机振荡器生成电路，该本机振荡器生成电路包括N相本机振荡器交换电路，该N相本机振荡器交换电路被配置成基于来自本机振荡器生成电路的本机振荡器信号输出在已知相移下的N相本机振荡器信号。该系统还可以包括包含前述特征中的任何一个的系统，其中N是6，并且N相本机振荡器交换电路包括被配置为非50％占空比3分频电路的多个锁存器，每个锁存器具有耦接至与非门的第一输入的输出，每个与非门具有3分频时钟信号作为第二输入，每个与非门的输出创建多个n个非交叠信号之一。该系统还可以包括包含前述特征中的任何一个的系统，其中N相本机振荡器交换电路包括与每个与非门相关联的至少一个多路复用器，每个多路复用器适合于在包括来自多个锁存器的第一输出和来自多个锁存器的第二输出的输入之间选择，该选择创建N个非交叠信号中的已知相移。该系统还可以包括包含前述特征中的任何一个的系统，其中每个与非门被配置成可在包括来自多个锁存器的第一输出和来自多个锁存器的第二输出的输入之间选择，该选择创建n个非交叠信号中的已知相移。该系统还可以包括包含前述特征中的任何一个的系统，其中I/Q失配校正电路还被配置成对同相/正交信号和相移同相/正交信号进行时间对准。所述技术的实现可以包括硬件、方法或过程、或者计算机可访问介质上的计算机软件。

提供了本发明内容来以简化形式介绍一系列构思，这些构思下面在具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决背景技术中提到的任何一个或所有缺点的实现方式。

附图说明

本公开内容的各方面通过示例的方式示出，并且不受附图的限制，对于附图相同的附图标记表示元件。

图1A示出了用于传输数据的无线网络。

图1B是可以在网络中例如，在图1A中使用的无线通信系统的框图。

图2是提供关于图1B的发送器部分的实施方式的更多细节的框图。

图3示出了四相本机振荡器信号和在每个相下的伴随占空比误差α和β。

图4A示出了接收组合的RF信号作为输入的四相接收器级。

图4B示出了在各个相位0°、90°、180°和270°下的各个占空比误差的不平衡。

图5示出了6相LO信号以及与六个相位0°、60°、120°、180°、240°和300°相关联的伴随占空比误差α和β。

图6A示出了接收组合的RF信号作为输入的六相接收器级。

图6B示出了6相LO交换接收器级中的占空比α和β之间的平衡。

图7示出了用于使用LO交换将已知相移引入至MRx输出中来估计Tx/MR数字图像校正的发送和接收IQ失配系数的方法。

图8A和图8B示出了更加详细的N相接收器。

图9示出了N相本机振荡器发生器的实施方式。

图10示出了N相发生器的第二实施方式。

图11示出了标准双输入与非逻辑门。

图12示出了MUX使能的双输入与非逻辑门。

具体实施方式

现在将参照附图描述本公开内容，其总体上涉及改进同相/正交(in-phase/quadrature，I/Q)发送电路的校准和校准所需的时间的技术。测量接收器用于测量I/Q失配，其中引入RF相移以有助于区分发送器I/Q失配和测量接收器I/Q失配。使用已知相移来计算发送器和测量接收器中的I/Q失配，而不是假设引入的相移的量。

提供如下技术：在不依赖于移相器或需要专用MRx PLL的情况下实现N≠4(例如，N＝3、5、6、8)的N相Tx/MRx的联合Tx/MRx图像校准。本机振荡器“交换”用于生成用于计算I/Q失配的已知相移。在该技术中，由接收器级接收组合的通信信号，例如具有同相和正交分量的RF信号。根据接收的同相/正交分量生成第一N相基带参考信号，其中N是等于3或大于4的整数。利用已知相移，根据接收的同相/正交分量生成第二N相基带信号。在一个方面中，这通过改变或“交换”本机振荡器信号的输出相位来执行。基于已知相移来计算第一N相基带参考信号与第二N相基带信号之间的失配，并且可以根据计算的失配生成发送器校正系数。

应当理解，所呈现的本公开内容的实施方式可以以许多不同的形式实现，并且权利要求的范围不应被解释为限于本文中阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本公开内容将是透彻且完整的，并且将向本领域技术人员充分传达创新性实施方式构思。实际上，本公开内容旨在覆盖这些实施方式的替换、修改和等同物，这些替换、修改和等同物被包括在如由所附权利要求限定的本公开内容的范围和精神内。此外，在所呈现的本公开内容的实施方式的以下详细描述中，阐述了许多具体细节，以便提供透彻的理解。然而，对于本领域普通技术人员来说将清楚的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践所呈现的本公开内容的实施方式。

图1A示出了用于传输数据的无线网络。通信系统10包括例如，用户设备11A至11C、无线接入网络(radio access network，RAN)12A至12B、核心网络13、公共交换电话网络(public switched telephone network，PSTN)14、因特网15和其他网络16。附加或替选网络包括私有和公共数据分组网络，包括公司内部网。虽然在附图中示出了特定数目的这些部件或元件，但是在系统10中可以包括任何数目的这些部件或元件。

在一个实施方式中，无线网络可以为包括至少一个5G基站的第五代(fifthgeneration，5G)网络，所述至少一个5G基站采用正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing，OFDM)和/或非OFDM，以及短于1ms(例如，100微秒或200微秒)的传输时间间隔(transmission time interval，TTI)来与通信装置进行通信。通常，基站也可以用于指代eNB和5G BS(5G BS，gNB)中的任意一个。另外，网络还可以包括用于处理经由至少一个eNB或gNB从通信装置接收的信息的网络服务器。

系统10使得多个无线用户能够发送和接收数据和其他内容。系统10可以实现一种或更多种通道接入方法，例如但不限于码分多址(code division multiple access，CDMA)、时分多址(time division multiple access，TDMA)、频分多址(frequencydivision multiple access，FDMA)、正交FDMA(orthogonal FDMA，OFDMA)或单载波FDMA(single-carrier FDMA，SC-FDMA)。

用户设备(user equipment，UE)11A至11C被配置成在系统10中操作和/或通信。例如，用户设备11A至11C被配置成发送和/或接收无线信号或有线信号。每个用户设备11A至11C表示任何合适的最终用户装置，并且可以包括这样的装置作为(或可以被称为)用户设备/装置、无线发送/接收单元(UE)、移动站、固定或移动订户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、智能电话、膝上型电脑、计算机、触摸板、无线传感器、可穿戴设备或消费电子设备。

在描绘的实施方式中，RAN 12A至12B分别包括一个或更多个基站17A、17B(统称为基站17)。基站17中的每个被配置成与UE 11A、11B、11C中的一个或更多个进行无线接口，以实现对核心网络13、PSTN 14、因特网15和/或其他网络16的访问。例如，基站(basestation，BS)17可以包括几个公知装置，例如基站收发信台(base transceiver station，BTS)、节点B(Node-B，NodeB)、演进节点B(evolved NodeB，eNB)、下一(第五)代(next(fifth)generation，5G)节点B(next(fifth)generation(5G)NodeB，gNB)、家庭节点B、家庭eNodeB、站点控制器、接入点(access point，AP)、或无线路由器、或服务器、路由器、交换机或者具有有线或无线网络的其他处理实体中的一个或更多个。

在一个实施方式中，基站17A形成RAN 12A的一部分，RAN 12A可以包括其他基站、元件和/或装置。类似地，基站17B形成RAN 12B的一部分，RAN 12B可以包括其他基站、元件和/或装置。基站17中的每个进行操作以在特定的地理区或区域(有时称为“小区”)内发送和/或接收无线信号。在一些实施方式中，可以采用对于每个小区具有多个收发器的多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)技术。

基站17使用无线通信链路通过一个或更多个空中接口(未示出)与用户设备11A至11C中的一个或更多个进行通信。空中接口可以利用任何合适的无线电接入技术。

预期的是，系统10可以使用多通道接入功能，包括例如其中基站17和用户设备11A至11C被配置成实现长期演进无线通信标准(Long Term Evolution，LTE)、高级LTE(LTEAdvanced，LTE-A)和/或LTE多媒体广播多播服务(Multimedia Broadcast MulticastService，MBMS)的方案。在其他实施方式中，基站17和用户设备11A至11C被配置成实现UMTS、HSPA或HSPA+标准和协议。当然，可以利用其他多址方案和无线协议。

RAN 12A至12B与核心网络13通信，以给用户设备11A至11C提供语音、数据、应用、因特网协议语音(Voice over Internet Protocol，VoIP)或其他服务。如所理解的，RAN12A至12B和/或核心网络13可以与一个或更多个其他RAN(未示出)直接或间接通信。核心网络13还可以用作其他网络(例如PSTN 14、因特网15和其他网络16)的网关接入。另外，用户设备11A至11C中的一些或全部可以包括用于使用不同无线技术和/或协议通过不同无线链路与不同无线网络通信的功能。

RAN 12A至12B还可以包括毫米和/或微波接入点(access point，AP)。AP可以是基站17的一部分，或者可以远离基站17定位。AP可以包括，但不限于连接点(mmW connectionpoint，mmW CP)或能够进行mmW通信的基站17(例如，mmW基站)。mmW AP可以在诸如，从24GHz到100GHz的频率范围内发送和接收信号，但是不需要在整个该范围内操作。如本文中所使用的，术语基站用于指代基站和/或无线接入点。

尽管图1A示出了通信系统的一个示例，但是可以对图1A进行各种改变。例如，通信系统10可以包括任何数目的用户设备、基站、网络或任何合适配置中的其他部件。还应当理解，术语用户设备可以指代与蜂窝或移动通信系统中的无线电网络节点通信的任何类型的无线装置。用户设备的非限制性示例是目标装置、装置到装置(device-to-device，D2D)用户设备、机器类型用户设备或者能够进行机器到机器(machine-to-machine，M2M)通信的用户设备、膝上型电脑、PDA、iPad、平板电脑、移动终端、智能手机、笔记本电脑嵌入式设备(laptop embedded equipped，LEE)、笔记本电脑安装设备(laptop mounted equipment，LME)和USB加密狗。

图1B是无线通信系统100，例如移动电话或用户设备11A至11C或基站17的框图，其示出了在下文中讨论的元件中的一些。为了发送来自处理器111的电路元件的输出信号，发送器(transmitter，Tx)部分101将输出信号从基带或中频(intermediate frequency，IF)范围信号之一上变频为射频(radio frequency，RF)范围信号，而且放大、滤波并可以在将发送信号供应至天线105之前执行其他处理。输出信号以同相/正交(in-phase/quadrature，I/Q)格式，作为由Tx I/Q框107生成的同相和正交信号I_Tx和Q_Tx被提供至Tx部分101。为了在Tx部分101中对信号进行上变频(以及，如下面所讨论的，在测量接收器MRx中进行下变频)，锁相环PLL 109可以提供本机振荡器频率LO。尽管PLL 109和Tx I/Q部分107在图1B中被示出为与Tx部分101分离的框，但是根据实施方式，这些元件可以被不同地组合为电路元件，并且以硬件、固件、软件或这些的组合来实现。

由天线105接收的信号被供应至接收器(receiver，Rx)部分103。在将信号传递至处理器111处表示的装置上的其他元件上之前，Rx部分103执行任何需要或想要的信号处理，例如从RF到IF或基带的下变频和滤波。锁相环PLL′129可以为下变频提供本机振荡器频率LO′。在图1B的实施方式中，Rx部分103的输出呈I/Q格式，并且Rx I/Q部分117将其转换为供应至处理器的接收信号。尽管PLL′129和Rx I/Q部分117在图1B中被示出为与Rx部分103分离的框，但是根据实施方式，这些元件可以被不同地组合为电路元件，并且以硬件、固件、软件或这些的组合来实现。

由于同相路径与正交路径之间的增益和相位不平衡，诸如Tx部分的线性同相/正交(in-phase/quadrature，I/Q)发送器通常会经受图像失真。这种图像失真可以通过使用测量接收器(measurement receiver，MRx)对发送器路径进行图像校准的使用来确定。然而，MRx(通常，直接变频、零中频I/Q下变频器)本身也会经受类似的图像失真，使得为了能够实现确定来自发送路径本身的失真，需要分离出引入图像失真的MRx。在校准期间区分Tx图像和MRx图像的一种方法是在Tx与MRx之间插入RF移相器，以提供已知RF相移(例如，通常为90度)。然而，当例如，通过RC/CR网络将这种RF移相器设计成在覆盖多个频带(例如，600MHz至6GHz)的非常宽的频率范围上操作时，使用单个网络在宽的频率范围上设计接近恒定的相移成为一项具有挑战性的任务，这主要是由于在这种宽的频率范围上布局寄生效应的变化和不可控行为。

为了帮助克服这一困难，可以使用多个移相器，其中每个移相器覆盖特定的频率范围，但是即使如此，仍不能保证接近恒定的相移，并且由于建模问题，可能无法在设计阶段期间从模拟中准确捕获接近恒定的相移。这使设计变得复杂，并且导致额外的设计时间/迭代和增加的范围/成本。

图2是提供关于图1B的Tx部分101的实施方式的更多细节以解决这些问题的框图。图2的框图示出了用于测量和校准Tx损伤的典型直接上变频(direct up conversion，DUCT)Tx I/Q发送器级300和零中频(zero-IF，ZIF)测量接收器MRx级400。Tx级300接收同相和正交信号I_Tx和Q_Tx，直接上变频(使用本机振荡器信号LO(或LO交换290))，放大，滤波和以其他方式处理信号，以生成发送信号Tx并将其供应至天线105。

提供如下技术：将已知相移引入至LO中，以帮助区分Tx图像和MRx图像，同时保持总级联Tx和MRx系统图像失真。在一个实施方式中，LO交换可以发生在MRx级400中；在替选实施方式中，LO交换可以发生在Tx级中。图2示出了LO相位交换电路290，其被示出为接收LO输出PLL 109并向接收器级400输出已知相移LO。

在图2中，RF至IF下变频可以为使用来自相同锁相环的与由Tx级300在直接变频上变频中使用的本机振荡器频率LO相同的本机振荡器频率LO的直接下变频，但是其他实施方式可以使用单独的本机振荡器信号源。MRx级的输出包括同相和正交信号I_MRx和Q_MRx。

LO相位交换电路290可以为提供相位交换的任何任意网络，如本文中所述。下面讨论了相位交换电路的实施方式。

为了对发送部分中的I/Q不平衡进行校正，在此以复数滤波器的一般形式示出的发送I/Q失配校正TxIQMC滤波器203在加法器205和207处引入校正，以抵消频率相关的图像失真。为了对MRx部分中的I/Q不平衡进行校正，在此也以复数滤波器的一般形式示出的测量接收器I/Q失配校正MRxIQMC滤波器213在加法器215和217处引入校正，以抵消由测量接收器引入的频率相关的图像失真。

TxIQMC滤波器203和MRxIQMC滤波器213的I/Q失配校正参数TxIQMC和MRxIQMC由N相估计电路211提供，N相估计电路211基于I_MRx和Q_MRx信号以及LO相位交换引入的已知相移来计算TxIQMC滤波器和RxIQMC滤波器的校正参数。在本技术中，LO交换用于帮助将已知相移引入至发送或接收级中，以帮助区分Tx图像和MRx图像，同时保持总级联Tx+MRx系统图像失真。诸如N相估计电路211的相位估计电路可以包括任何已知的相位估计电路系统，其被配置成基于I和Q相位信号(在此，I_MRx和Q_MRx信号)产生用于TxIOMC滤波器和RxIOMC滤波器的校正参数。

图3和图4示出了四相系统中的LO交换的构思，并且用于理解应用于N相系统的本技术，其中N为等于3或大于4的整数。

图3示出了四相LO信号和在每个相位下的伴随占空比误差α和β。如图3中所示，占空比误差α和β与四个相位0°、90°、180°和270°相关联。

图4A示出了基本MRx接收器级，其接收供应至混频器402、404、406、408的组合RF信号X_RFin(t)作为输入。在接收级400的左侧描绘中，混频器402、404、406、408被供应有没有任何相位交换的LO。混频器402和404向IF_0Deg级410提供在0°和180°下的中频(intermediate frequency，IF)输出，而混频器406和408向IF_90Deg级412提供在90°和270°下的中频输出。当这些4相LO信号被施加至4相MRx 400，如图4中所示时，即使IF级(IF_0Deg和IF_90Deg)相同，其也将会生成I/Q图像失真。

在图4A的右侧上，在接收器级400’处示出了90度LO交换。在接收级400’的右侧描绘中，混频器402’、404’、406’、408’被供应有来自例如，LO相位交换电路290的90°相位交换LO。在图4A中，混频器402’和404’向IF_0Deg级410提供在90°和270°下的IF输出，而混频器406’和408’向IF_90Deg级412提供在180°和0°下的IF输出。

在接收器级400中，LO有关的I/Q图像失真由每个IF级的增益引起，每个IF级的增益按LO占空比缩放。因此，I路径按α缩放，而Q路径按β缩放，并且当α≠β时，这会创建在I路径与Q路径之间的增益失配。因此，4相MRx级中的90度LO交换将改变MRx图像失真，因为I IF路径和Q IF路径将按不同的占空比(α≠β)缩放，如图3中所示。这在图4B中示出，图4B示出了在各个相位0°、90°、180°和270°下的各个占空比误差的不平衡。

然而，这种90°LO交换不能在4相测量接收器中使用以区分Tx图像和MRx图像。在4相Tx/MRx系统中，为了分离Tx图像和MRx图像，在Tx通道与MRx通道之间插入RF移相器，或者使用专用PLL来驱动MRx以实现IF下变频。

图5示出了6相LO信号以及与6个相位0°、60°、120°、180°、240°和300°相关联的伴随占空比误差α和β。虽然关于6相系统说明了主题，但是本技术适用于任何N相系统，其中N是等于3或大于4的整数。

图6A示出了MRx接收器级600，其接收供应至混频器602、604、606、608、610、612的组合RF信号X_RFin(t)作为输入。在接收级600中，混频器602、604、606、608、610、612被供应有没有任何相位交换的LO。混频器602和604向IF_0Deg级620提供在0°和180°下的IF输出。混频器606和608向IF_60Deg级622提供在60°和240°下的IF输出。混频器610和612向IF_120Deg级624提供在120°和300°下的IF输出。

在图6A的右侧上，在MRx接收器级600’处示出了120°LO交换。混频器接收由相位交换电路290提供的LO相位交换，而不是LO被输入至混频器602’、604’、606’、608’、610’、612’。在图6A中，混频器602’和604’向IF_0Deg级620提供在120°和300°下的IF输出。混频器606’和608’向IF_60Deg级622提供在180°和0°下的IF输出。混频器610’和612’向IF_120Deg级622提供在240°和60°下的IF输出。

当这些6相LO信号被施加至6相MRx，如图6A中所示时，在所有三个IF级(IF_0Deg、IF_60Deg和IF_120Deg)都相同的情况下，其将不会生成I/Q图像失真。如图5中所示，所有三个IF级都由LO占空比(α和β)进行同等缩放。这在图6B中示出，图6B示出了各个相位0°、60°、120°、180°、240°和300°以及LO占空比α和β的平衡。

在图6A的右边处示出的120°LO交换将不会改变联合Tx/MRx图像，因为所有IF级都将按相同的LO占空比缩放。LO交换将仅引入期望的(120°)相移以分离Tx图像和MRx图像。注意，图6A中的LO交换仅是LO连接的重新布置，而不改变与六个LO信号中的每一个相关联的占空比误差。这可以使用简单的LO多路复用器或使用至N相LO生成的输入的简单反相来实现，如下所述。

图7示出了用于使用LO交换将已知相移引入至MRx输出中来估计Tx/MR数字图像校正的Tx和MRx IQ失配系数的方法。图8A和图8B示出了更加详细的N相接收器。将进一步参照图8A和图8B来讨论图7。

参照图7，在703处，可以在N相接收器，例如图2的级400处接收RF信号，其中系统中使用的相位的数目N可以是除了0或4之外的任何整数。在705处，并且参照图8A，基于未交换的LO信号生成N相LO参考信号。如图8A中所示，MRx级800包括供应至混频器802、804、806、808、810、812的组合RF信号X_RFin(t)作为输入，混频器802、804、806、808、810、812也被供应有没有任何相位交换的LO。IF_0Deg级820、IF_60Deg级822、IF_120Deg级822分别向模数转换器830、832和834提供它们各自的定相IF输出。ADC 830、832和834的输出被耦接至加法器840、842，以提供MRx基带输出I/Q信号y_bb1(t)(下面进一步描述)。

在707处，并且参照图8B，基于交换的LO信号生成N相MRx参考信号。如图8B中所示，LO交换MRx级800’包括供应至混频器802、804、806、808、810、812的组合RF信号X_RFin(t)作为输入，混频器802、804、806、808、810、812被供应有相位交换的LO信号。(注意，供应至混频器802、804、806、808、810、812的LO相位已经从图8A中所示的LO相位改变)。IF_0Deg级820、IF_60Deg级822、IF_120Deg级822再次分别向模数转换器830、832和834提供它们各自的定相IF输出，模数转换器830、832和834的输出在840、842处被组合以提供(LO交换的)MRx基带输出I/Q信号y_bb2(t)(下面进一步描述)。

返回到图7，在709处，接收的MRx信号和在907处生成的参考信号在时间上进行对准。

在710处，可以计算Tx图像校正。需要四个独立的等式来求解四个IQ失配系数：K_T1&K_T2&K_R1&K_R2。下面在图6中示出了在LO交换之前和之后的6相MRx示例。考虑以下定义：

x_L(t)：Tx复基带参考信号，

Tx复基带参考图像信号，

y_bb(t)：MRx复基带信号输出，

K_T1&K_T2：Tx IQ失配系数，

K_R1&K_R2：MRx IQ失配系数。

Tx RF输出＝MRx RF输入由以下给出：

在没有相移(LO交换)的情况下，得到的MRx输出为(在不失一般性的情况下，假设单位增益MRx)：

并且在具有120°相移(LO交换)的情况下，得到的MRx输出为：

注意，y_bb1(t)和y_bb2(t)的上述等式之间的差异是项

和

项

和

具体来自120Deg LO相位交换。

在将接收的复基带信号ybb(t)与Tx参考信号x_L(t)进行时间对准之后，可以执行以下四个复相关：

在没有LO交换的情况下：

在具有LO交换的情况下：

上述四个等式可以求解四个未知数K_T1K_R1、K_T2K_R2、

并且Tx和MRxI/Q图像校正根据以下来计算：

因此，在具有LO交换的情况下，Tx和MRx I/Q图像可以被分离以用于估计和校正。在711处，可以将校正应用于Tx图像，如关于图2所讨论的。

图9示出了N相LO发生器的实施方式，其可以包括LO生成电路(代替PLL 109和LO相位交换电路290)。在图9中，N＝6。6相发生器900由如下组成：形成非50％占空比3分频电路的6个D型锁存器920、922、924、926、928、930、与非914和反相器916；以及六个2输入与非门932、934、936、942、944、946(每个具有耦接至其的相应的反相器952、954、956、962、964、966)，它们将来自3分频电路的锁存器输出与3分频时钟信号919组合在一起，以创建6个非交叠信号φ₁至φ₆，每个具有16.66％的占空比。在图9中，每个锁存器920、922、924、926、928、930的输出Qb形成到每个与非门932、934、936、942、944、946的一个输入，其中时钟信号919形成另一个输入。(为了清楚起见，未示出锁存器920、922、924、926、928、930中的每个的Qb输出中的每个之间的连接，但是应当理解，锁存器的每个标记输出是到与非门932、934、936、942、944、946之一的输入。例如，来自锁存器928的Qb1输出是到与非932的一个输入)。这种实现的一个显著优点是，6个D型锁存器不会对6个非交叠输出产生任何相位噪声，因为所有输出边沿过渡都仅由输入时钟边沿过渡创建。因此，所有6个D型锁存器器件可以在尺寸上显著降低，并且功耗显著减少。

图10示出了N相发生器的第二实施方式。与图9中的元件相同的图10中的元件具有相同的编号。为了便于TX/MRX图像校准，标记为Φ1、Φ2、Φ3、Φ4、Φ5、Φ6的LO信号必须相移120°，同时保持每个LO相位的属性(例如，占空比误差)。由于每个LO相位的属性由3分频时钟信号的质量确定，因此可以通过重新布置连接至6个与非门中的每一个的锁存器输出Q_b1至Q_b6来实现120°相移。

在图10中，多路复用器(multiplexer，MUX)1052、1054、1056、1062、1064、1066分别被设置在到每个与非门932、934、936、942、944、946的一个输入处。每个MUX可在到与非门932、934、936、942、944、946的两个输入(来自D型锁存器的Qb输出)之一之间选择。每个MUX输入可由在图10中标记为SEL的选择位选择，该选择位用于控制每个2对1MUX以选择正常(非相移)操作或120°相移操作。每个多路复用器可以仅使用两个n通道开关来实现，每条路径一个n通道开关。

在图11中示出图9的6相发生器的标准2输入与非门实现方式。图11示出了适合于用于图9的实施方式的三个双输入与非门。第一与非包括共享的NMOS晶体管1130，以及PMOS晶体管1110、1112和NMOS 1122，在晶体管1110、1112和NMOS 1122的栅极处具有“a”和“clk”作为输入。第二与非包括共享的NMOS晶体管1130，以及PMOS晶体管1114、1116和NMOS 1124，在晶体管1114、1116和1124的栅极处具有“b”和“clk”作为输入。第三与非包括共享的NMOS晶体管1130，以及PMOS晶体管1118、1120和1126，在晶体管1118、1120和1126的栅极处具有“c”和“clk”作为输入。第二实现方式使用多路复用器/与非电路的组合。

在另一个实施方式中，可以利用具有嵌入式选择位的与非门，而不是在图10中的每个与非门输入处提供MUX。图12示出了被修改以在其中嵌入多路复用器的图11的三个2输入与非门。与图9中的元件相同的图10中的元件具有相同的编号。每个与非可在两个输入之一之间选择。MUX由一系列NMOS晶体管1210、1212、1214、1216、1218、1220实现，每个具有耦接至它们各自栅极的SEL信号和

信号。例如，包括PMOS 1110和NMOS晶体管1122、1124，以及公共NMOS 1130的第一与非可基于施加至晶体管1210和1212的

信号在“a”和“b”输入之间选择。

可以使用硬件、固件、软件或这些的组合来实现本文中所述的技术。所使用的软件或固件可以存储在一个或更多个处理器可读存储装置上，以对图2的框中的一个或更多个进行编程来执行本文中描述的功能。处理器可读存储装置可以包括计算机可读介质，例如易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。通过示例的方式而非限制，计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质和通信介质。计算机可读存储介质可以以用于存储信息，例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的任何方法或技术来实现。计算机可读存储介质的示例包括RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字通用光盘(digital versatile disk，DVD)或其他光盘存储设备、盒式磁带、磁带、磁盘存储设备或其他磁性存储装置，或者可以用于存储期望信息并且可以由上述的部件访问的任何其他介质。一个或多个计算机可读介质不包括传播的、调制的或暂态信号。

通信介质通常在传播的、调制的或暂态数据信号，例如载波或其他传输机制中体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据，并且包括任何信息传递介质。术语“调制数据信号”是指使其特性中的一个或更多个以例如，在信号中对信息进行编码的方式设置或改变的信号。通过示例的方式而非限制，通信介质包括诸如有线网络或直接线连接的有线介质，以及诸如RF和其他无线介质的无线介质。上述中的任何一个的组合也包括在计算机可读介质的范围内。

在替选实施方式中，软件或固件中的一些或全部可以由专用硬件逻辑部件替换。例如，但不限于，可以使用的硬件逻辑部件的说明性类型包括现场可编程门阵列(Field-programmable Gate Array，FPGA)、专用集成电路(Application-specific IntegratedCircuit，ASIC)、专用标准产品(Application-specific Standard Product，ASSP)、芯片上系统的系统(System-on-a-chip system，SOC)、复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammable Logic Device，CPLD)、专用计算机等。在一个实施方式中，实现一个或更多个实施方式的软件(存储在存储装置上)用于编程一个或更多个处理器。一个或更多个处理器可以与一个或更多个计算机可读介质/存储装置、外围设备和/或通信接口进行通信。

应当理解，本主题可以以多种不同的形式来体现，并且不应被理解为限于本文中阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本主题将是透彻且完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本公开内容。实际上，本主题旨在涵盖这些实施方式的替选方案、修改和等同物，这些替选方案、修改和等同物包括在如由所附权利要求限定的本主题的范围和精神内。此外，在本主题的以下详细描述中，阐述了许多具体细节，以便提供对本主题的透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员来说将清楚的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本主题。

在本文中参考根据本公开内容的实施方式的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图来描述本公开内容的各方面。应当理解，流程图图示和/或框图中的每个框，以及流程图图示和/或框图中的框的组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其他可编程指令执行装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的机制。

出于说明和描述的目的而呈现本公开内容的描述，但是本公开内容的描述并非旨在穷尽或限于呈公开的形式的本公开内容。在不脱离本公开内容的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说将是明显的。在本文中选择和描述了本公开内容的各方面，以便最好地解释本公开内容的原理和实际应用，并使得本领域普通技术人员能够在具有适合于预期的特定用途的各种修改的情况下理解本公开内容。

出于本文件的目的，可以连续地执行和通过一个或更多个计算装置执行与所公开的技术相关联的每个过程。过程中的每个步骤可以由与其他步骤中使用的计算装置相同或不同的计算装置来执行，并且每个步骤不必由单个计算装置来执行。

尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求中限定的主题不一定限于上述的特定特征或动作。相反，上述的特定特征和动作作为实现权利要求的示例形式公开。

Claims (20)

1.一种装置，包括：

本机振荡器生成电路；

N相接收器电路，其被配置成接收RF信号，并从所述RF信号生成N相同相/正交信号和相移N相同相/正交信号，所述相移基于相移本机振荡器信号，其中N是等于3或大于4的整数；以及

I/Q失配校正电路，其被配置成使用所述相移从计算的失配生成发送器校正系数。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置包括N相本机振荡器交换电路，所述N相本机振荡器交换电路被配置成从由所述本机振荡器生成电路生成的N相本机振荡器信号生成所述相移本机振荡器信号，作为在所述相移下的N相本机振荡器信号。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，N是6，并且所述N相本机振荡器交换电路包括被配置为非50％占空比3分频电路的多个锁存器，每个锁存器具有耦接至逻辑门的第一输入的输出，每个逻辑门具有3分频时钟信号作为第二输入，每个逻辑门的输出创建多个N个非交叠信号之一。

4.根据权利要求2至3中任一项所述的装置，其中，所述N相本机振荡器交换电路包括与每个逻辑门相关联的至少一个多路复用器，每个多路复用器适于在如下输入之间选择：上述输入包括输出本机振荡器信号的来自所述多个锁存器的第一输出，以及生成已知相移的本机振荡器信号和所述N个非交叠信号中的已知相移的来自所述多个锁存器的第二输出。

5.根据权利要求3至4中任一项所述的装置，其中，每个逻辑门被配置成能够在包括来自所述多个锁存器的第一输出和来自所述多个锁存器的第二输出的输入之间选择，所述选择创建所述N个非交叠信号中的已知相移。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述I/Q失配校正电路还被配置成对所述同相/正交信号和相移同相/正交信号进行时间对准。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述装置还包括发送级，并且所述装置还被配置成将所述校正系数应用于发送级。

8.一种对同相/正交失配进行校正的方法，包括：

接收具有同相和正交分量的RF信号；

从接收的信号的同相/正交分量生成第一N相基带参考信号，其中N是等于3或大于4的整数；

从接收的同相/正交分量生成第二N相基带信号，所述第二N相基带信号具有已知相移，所述已知相移通过改变本机振荡器信号的输出相位来创建；以及

基于所述已知相移生成发送器校正系数。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括通过在振荡器交换电路中交换本机振荡器信号的输出相位来生成所述已知相移。

10.根据权利要求8至9所述的方法，其中，N是6，并且其中，所述本机振荡器交换电路包括被配置为非50％占空比3分频电路的多个锁存器，每个锁存器具有耦接至逻辑门的第一输入的输出，每个逻辑门具有3分频时钟信号作为第二输入，每个逻辑门的输出创建多个N个非交叠信号之一，所述方法包括通过选择来自所述多个锁存器的所述逻辑门输入之一来选择所述已知相移。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法还包括通过使能多个多路复用器中的选择位来选择到所述逻辑门的输入中的多个输入，所述多个多路复用器之一与每个逻辑门相关联，所述选择创建所述N个非交叠信号中的所述已知相移。

12.根据权利要求10至11中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括通过使能每个逻辑门中的选择位来选择到所述逻辑门的输入中的多个输入，所述选择创建所述N个非交叠信号中的所述已知相移。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，还包括在所述计算之前，在时间上对准所述同相/正交信号和相移同相/正交信号。

14.根据权利要求8至13中任一项所述的方法，还包括将所述校正系数应用于发送级。

15.一种无线通信系统，包括：

发送电路，其被配置成生成第一通信信号；

本机振荡器生成电路；

N相接收器电路，其被配置成接收第二通信信号，并从所述第二通信信号生成同相/正交信号和相移同相/正交信号，所述相移同相/正交信号的相移是已知相移，其中N是等于3或大于4的整数；以及

I/Q失配校正电路，其被配置成基于所述已知相移生成发送电路校正系数，并且还被配置成将所述校正系数应用于发送级。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述本机振荡器生成电路包括N相本机振荡器交换电路，所述N相本机振荡器交换电路被配置成基于来自所述本机振荡器生成电路的本机振荡器信号输出在所述已知相移下的N相本机振荡器信号。

17.根据权利要求15至16中任一项所述的系统，其中，N是6，并且所述N相本机振荡器交换电路包括被配置为非50％占空比3分频电路的多个锁存器，每个锁存器具有耦接至与非门的第一输入的输出，每个与非门具有3分频时钟信号作为第二输入，每个与非门的输出创建多个N个非交叠信号之一。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的系统，其中，所述N相本机振荡器交换电路包括与每个与非门相关联的至少一个多路复用器，每个多路复用器适于在包括来自所述多个锁存器的第一输出和来自所述多个锁存器的第二输出的输入之间选择，所述选择创建所述N个非交叠信号中的所述已知相移。

19.根据权利要求18所述的系统，其中，每个与非门被配置成能够在包括来自所述多个锁存器的第一输出和来自所述多个锁存器的第二输出的输入之间选择，所述选择创建所述N个非交叠信号中的所述已知相移。

20.根据权利要求15至18中任一项所述的系统，其中，所述I/Q失配校正电路还被配置成对所述同相/正交信号和相移同相/正交信号进行时间对准。

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