CN116318239A - 本振泄露的校准方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

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CN116318239A CN202111500480.4A CN202111500480A CN116318239A CN 116318239 A CN116318239 A CN 116318239A CN 202111500480 A CN202111500480 A CN 202111500480A CN 116318239 A CN116318239 A CN 116318239A
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Abstract

本发明实施例涉及数字信号处理和通信技术领域，公开了一种本振泄露的校准方法、装置、电子设备及存储介质。上述本振泄露的校准方法包括：获取发射信号的反馈信号；所述发射信号基于业务信号和预输入的特殊序列信号转换得到；所述预输入的特殊序列信号为最长线性移位寄存器序列产生的特殊序列信号；通过所述反馈信号以及所述特殊序列信号，确定所述业务信号的信道参数；依据所述信道参数，获取所述业务信号的本振泄露值；根据所述本振泄露值对所述业务信号进行校准。本发明实施例提供的本振泄露的校准方法，在无信号的环境下，可以实时地提取信道参数，从而进行本振泄露的校准。

Description

本振泄露的校准方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请实施例涉及数字信号处理和通信技术领域，特别涉及一种本振泄露的校准方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
现代通信系统对射频收发器的带宽要求越来越高，例如5G低频宽带零中频系统，5G高频超宽带系统，但是，常规的射频模拟器件远无法达到通信系统的指标要求，通过数字辅助模拟校准能够对正交调制系统中本振泄露误差进行优化，以提升射频收发器的带宽。一般通过模拟调节进行本振泄露校准精度低，难以满足5G收发信机的要求，所以要通过数字辅助进行本振泄露校准，通过数字辅助对本振泄露进行校准可以在发射端极大的抑制杂散泄露，并在接收端提高接收灵敏度等。
通过数字辅助进行本振泄露误差校准的方法很多，首先必须得到收发信机的信道参数，现有的获取信道参数方法主要有：
(1)采用离线参数计算调节，采用信号源、频谱仪以及计算机进行离线测试，对特定模块进行详细量测，最终得到固定的信道参数。
(2)利用信号特性采用自适应滤波器盲迭代方式进行信道参数提取，再对提取的信道参数进行优化得到最终的信道参数。
(3)通过数字域发射单音或者宽带信号，以获取信道参数。
然而，第一种获取信道参数的方法适合环境稳定场景，无法适应外界环境产生变化带来的误差改变，参数无法随环境进行修正，且在系统工作阶段是无法实现的，无法达到实时处理的效果；第二种获取信道参数的方法采用盲迭代的方式提取信道参数，在信号突变的情况下，其迭代得到的信道参数很不稳定，会引起性能恶化，导致系统性能降低。第三种获取信道参数的方法在系统工作阶段无法实现，必须在前台进行校准操作。
发明内容
本申请实施例的主要目的在于提出一种本振泄露的校准方法、装置、电子设备及存储介质，在无信号的环境下，可以实时地提取信道参数，从而进行本振泄露的校准。
为至少实现上述目的，本申请实施例提供了一种本振泄露的校准方法，包括：获取发射信号的反馈信号；所述发射信号基于业务信号和预输入的特殊序列信号转换得到；所述预输入的特殊序列信号为最长线性移位寄存器序列产生的特殊序列信号；通过所述反馈信号以及所述特殊序列信号，确定所述业务信号的信道参数；依据所述信道参数，获取所述业务信号的本振泄露值；根据所述本振泄露值对所述业务信号进行校准。
为至少实现上述目的，本申请实施例还提供一种本振泄露的校准装置，包括：信号获取模块，用于获取发射信号的反馈信号；所述发射信号基于业务信号和预输入的特殊序列信号转换得到；所述预输入的特殊序列信号为最长线性移位寄存器序列产生的特殊序列信号；确定模块，用于通过所述反馈信号以及所述特殊序列信号，确定所述业务信号的信道参数；数据获取模块，用于依据所述信道参数，获取所述业务信号的本振泄露值；校准模块，用于根据所述本振泄露值对所述业务信号进行校准。
为至少实现上述目的，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的本振泄露的校准方法。
为至少实现上述目的，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的本振泄露的校准方法。
本申请提出的本振泄露的校准方法，通过获取发射信号的反馈信号，其中，发射信号基于业务信号和预输入的特殊序列信号转换得到，且特殊序列信号为最长线性移位寄存器产生的特殊序列信号，通过反馈信号和特殊序列信号可以确定业务信号的信道参数，然后根据信道参数，可以获取业务信号的本振泄露值，通过本振泄露值，对业务信号进行校准。本申请实施例直接获取射频收发信机的业务信号与特殊序列信号的反馈信号，并通过反馈信号和特殊序列信号确定信道参数，可以自适应匹配当前射频收发信机的工作带宽，并且在无信号的环境下，也可以实时地提取信道参数，从而进行本振泄露的校准，具有高性能、低功耗、高灵活性的优点。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标识的元件表示为类似的元件，除非有特别的申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是根据本发明一个实施例提供的一种本振泄露的校准方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例提供的一种本振泄露校准方法的框架图；
图3是根据本发明一个实施例提供的一种特殊序列产生模块的结构示意图；
图4是根据本发明一个实施例提供的一种特殊序列注入模块的结构示意图；
图5是根据本发明另一个实施例提供的一种特殊序列和反馈相关模块的结构示意图；
图6是根据本发明另一个实施例提供的一种本振泄露的校准装置示意图；
图7是根据本发明另一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
本发明的一个实施例涉及一种本振泄露的校准方法，应用于电子设备，其中，电子设备可以是但不限于如零中频收发信机的射频收发信机。本发明实施例的本振泄露的校准方法的实现流程图如图1所示，包括：
步骤101，获取发射信号的反馈信号。
步骤102，通过反馈信号以及特殊序列信号，确定业务信号的信道参数。
步骤103，依据信道参数，获取业务信号的本振泄露值。
步骤104，根据本振泄露值对业务信号进行校准。
本实施例中，通过获取发射信号的反馈信号，其中，发射信号基于业务信号和预输入的特殊序列信号转换得到，且特殊序列信号为最长线性移位寄存器产生的特殊序列信号，通过反馈信号和特殊序列信号可以确定业务信号的信道参数，然后根据信道参数，可以获取业务信号的本振泄露值，通过本振泄露值，对业务信号进行校准。本申请实施例直接获取射频收发信机的业务信号与特殊序列信号的反馈信号，并通过反馈信号和特殊序列信号确定信道参数，可以自适应匹配当前射频收发信机的工作带宽，并且在无信号的环境下，也可以实时地提取信道参数，从而进行本振泄露的校准，具有高性能、低功耗、高灵活性的优点。
下面对本实施例的本振泄露的校准方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
在步骤101中，在发射信号发出之前，将发射信号的一路信号通过反馈线连接到反馈(FeedBack，FB)通道，获取发射信号的反馈信号。
其中，发射信号基于业务信号和预输的特殊序列信号转换得到，具体为在的芯片生成业务信号之后，在业务信号转换之前，将特殊序列信号输入发射数字链路，与业务结合后转换为发射信号。
其中，预输入的特殊序列信号为最长线性移位寄存器序列(即m序列)产生的特殊序列信号。m序列可由二进制线性反馈移位寄存器产生，主要通过n个串联的寄存器、移位脉冲产生器和模2加法器组成。反馈线位置不同将出现不同周期的不同序列，通过改变线性反馈的位置，能使移存器产生的序列最长，可以到P＝2n-1。
需要说明的是，本实施例中的特殊序列信号的周期长度大于或等于223。
在一个例子中，在获取发射信号的反馈信号之前，首先需要确认生成业务信号的芯片的温度变化超过预设门限。例如，通过片上传感器检测芯片的温度，预设门限的值为经验值。通过确认生成业务信号的芯片的温度变化超过预设门限，以确认业务信号的本振泄露值超过预设门限，从而触发本振泄露的校准，即在发射信号发出之前，将发射信号的一路信号通过反馈线连接到FB通道，获取发射信号的反馈信号。
可以理解的是，若生成业务信号的芯片的温度变化小于或等于预设门限，则表示本振泄露值在预设范围内，不会对射频收发信机的带宽造成影响，因而不会获取发射信号的反馈信号。
在步骤102中，在获取到发射信号的反馈信号之后，根据反馈信号和特殊序列信号，确定业务信号的信道参数。
具体地，将反馈信号和特殊序列信号相乘，得到业务信号的时延值，然后根据时延值，确定信道参数。
在一个例子中，在将反馈信号和特殊序列信号相乘，得到业务信号的时延值之前，首先将特殊序列信号输入多个时延器，得到多个延时的特殊序列信号，将反馈信号分别与多个延时的特殊序列信号相乘，得到业务信号的多个时延值，并分别计算出计算多个时延值的平均值和多个时延值的平方的平均值，即可得到业务信号的时延值。通过获取业务信号的多个时延值，并计算出多个时延值的平均值和平方的平均值，以得到更精确的时延值。
在一个例子中，在根据时延值，确定信道参数之前，需获取反馈信号的直流值，以及发射信号的直流值，并根据反馈信号的直流值，发射信号的直流值，以及时延值，确定信道参数。具体地，在得到时延值的情况下，采用反馈信号的直流值，发射信号的直流值计算得到信道参数。
例如，I路信号和Q路信号的反馈信号的直流值分别为Efb1和Efb2，特殊序列信号为PN，ETXDC为发射信号的直流值，φ为信道参数，A为特殊序列信号的幅度。
当特殊序列信号为正时，即A为APN+时，Efb1＝(ETXDC+APN+)*φ；
当特殊序列信号为负时，即A为APN-时，Efb2＝(ETXDC-APN-)*φ；
根据上述公式，可以得出，(Efb1+Efb2)/2＝ETXDC*φ；
因此，信道参数φ＝(Efb1+Efb2)/2/A。
在步骤103中，根据信道参数，可以获取业务信号的本振泄露值，其中，本振泄露值的计算公式如下：
ETXcal＝(Efb1+Efb2)/2/φ-ETXDC
其中，ETXcal为本振泄露值。
在步骤104中，根据本振泄露值对业务信号进行校准。具体地，可根据本振泄露校准值对本振泄露值进行补偿，以实现本振泄露的校准。
在一个例子中，EI和EQ分别为I路信号和Q路信号的校准值，其中，EI和EQ为：
EI＝ETXCal.real
EQ＝ETXCal.imag
在一个例子中，在根据本振泄露值对业务信号进行校准之后，确认生成业务信号的芯片的温度变化是否超过预设门限，在生成业务信号的芯片的温度变化超过预设门限的情况下，重复执行本实施例的本振泄露值得校准方法。即在对本振泄露进行校准之后，若本振泄露值不满足校准条件，即为未达到本振泄露校准值，则重复执行上述步骤101值步骤104。
其中，本振泄露校准值的迭代公式为：
LOLn＝LOLn-1+[EIEQ]
LOL0＝[00]
在一个例子中，本发明实施例应用在如图2所示的框架结构中，包括：数字基带201，数字模拟转换器202(Digital Analog Convert，DAC)，低通滤波器203，本振调制器204，射频带通滤波器205，功放模块206，本振调制器207，低通滤波器208，以及模拟模拟数字转换器209(Analog Digital Converter，ADC)。
本领域技术人员可以理解的是，图2中示出的各种器件仅为举例说明，具体实现中，链路中还会包括一些衰减和匹配器件，图中未示出。
具体而言，数字基带模块201包括：基带信号，特殊序列产生模块，特殊序列注入模块，发射数字链路，反馈数字链路，以及特殊序列和反馈相关模块。
其中，基带信号为射频收发信机生成的业务信号，如，I路信号和Q路信号。
特殊序列产生模块，即最长线性移位寄存器序列，用于产生特殊序列信号。
在一个例子中，特殊序列产生模块的结构示意图如图3所示，包括模2加法器301，反馈线的连接模块302，以及输出模块303。
其中，反馈线的连接模块302中反馈线的连接状态用ci表示，ci＝1表示此线接通，即生成业务信号的芯片的温度变化超过预设门限，需要进行本振泄露的校准，则获取发射信号的反馈信号；ci＝0表示此线断开，即生成业务信号的芯片的温度变化小于或等于预设门限，无需获取发射信号的反馈信号。
输出模块303中第n-i级输出的状态用an-i表示(ai＝0或ai＝1，i＝整数)。
由于需要获取发射信号的反馈信号，最长线性移位移存器的输入端受控于输出信号，每移位一次，就出现一种状态，在移位若干次后，一定能重复出现前某一状态，其后的过程便周而复始。
特殊序列注入模块，用于在特殊序列信号产生后通过特殊序列注入模块输入发射数字链路。
在一个例子中，特殊序列注入模块的结构示意图如图4所示，包括：特殊序列信号，例如PN序列信号，加法器1，加法器2，以及发射链路的业务信号，例如I路信号S1I和Q路信号S1Q。
具体地，PN序列信号分别经过加法器1和加法器2，与I路信号S1I和Q路信号S1Q相加，并输出S2I和S2Q。
发射数字链路，用于将数字信号，即基带信号输入数字模拟转换器102。
反馈数字链路，用于接收发射信号的反馈信号，其中，反馈信号为数字信号。
特殊序列和反馈相关模块，用于对反馈信号和特殊序列进行处理，得到本振泄露校准所需的数据。
在一个例子中，特殊序列和反馈相关模块的结构示意图如图5所示，包括：
Cdelay延时器，小延时器，乘法器，加法器，以及累加器。
具体地，特殊序列信号输入Cdelay延时器，再经过小延时器后，与反馈信号相乘，然后进入加法器，以及累加器，得到时延值。
其中，小延时器的数量大于等于1，具体实现中，本领域技术人员可根据实际需要设置小延时器的数量。例如，根据器件的特性与功耗设置小延时器的数量，图中示出的数量为32个，即D1至D32。
DAC102，用于将数字信号转换为模拟信号。
低通滤波器103，用于过滤模拟信号。
本振调制器104，用于将接收的模拟信号调制为射频信号，其中，模拟信号为发射信号的反馈信号。
射频带通滤波器105，用于过滤射频信号。
功放模块106，用于将射频信号，即发射信号放大发射出去。
本振调制器107，用于将射频信号解调为模拟信号。
低通滤波器108，用于过滤模拟信号。
ADC109，用于将模拟信号转换为数字信号，并将数字信号输入反馈数字链路。
需要说明的是，本实施方式中的上述各示例均为方便理解进行的举例说明，并不对本发明的技术方案构成限定。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明的另一个实施例涉及一种本振泄露的校准装置，下面对本实施例的本振泄露的校准装置的细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本例的必须，图6是本实施例所述的本振泄露的校准装置的示意图，包括：信号获取模块601、确定模块602、数据获取模块603和校准模块604。
具体而言，信号获取模块601，用于获取发射信号的反馈信号；其中，发射信号基于业务信号和预输入的特殊序列信号转换得到；预输入的特殊序列信号为最长线性移位寄存器序列产生的特殊序列信号。
确定模块602，用于通过反馈信号以及特殊序列信号，确定业务信号的信道参数。
在一个例子中，确定模块602，还用于将反馈信号和特殊序列信号相乘，得到业务信号的时延值；根据时延值，确定信道参数。
在一个例子中，确定模块602，还用于在将特殊序列信号输入多个时延器，得到多个延时的特殊序列信号之后，将反馈信号分别与多个延时的特殊序列信号相乘，得到业务信号的多个时延值；计算多个时延值的平均值和多个时延值的平方的平均值，得到业务信号的时延值。
在一个例子中，确定模块602，还用于在获取反馈信号的直流值，以及发射信号的直流值之后，根据反馈信号的直流值，发射信号的直流值，以及时延值，确定信道参数。
数据获取模块603，用于依据信道参数，获取业务信号的本振泄露值。
在一个例子中，数据获取模块603，还用于依据反馈信号的直流值，发射信号的直流值，以及信道参数，获取业务信号的本振泄露值。
校准模块604，用于根据本振泄露值对业务信号进行校准。
不难发现，本实施例为与上述方法实施例对应的装置实施例，本实施例可以与上述方法实施例互相配合实施。上述实施例中提到的相关技术细节和技术效果在本实施例中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在上述实施例中。
值得一提的是，本实施例中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施例中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的单元。
本发明另一个实施例涉及一种电子设备，如图7所示，包括：至少一个处理器701；以及，与所述至少一个处理器701通信连接的存储器702；其中，所述存储器702存储有可被所述至少一个处理器701执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器701执行，以使所述至少一个处理器701能够执行上述各实施例中的本振泄露的校准方法。
其中，存储器和处理器采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器。
处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
本发明另一个实施例涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)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(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种本振泄露的校准方法，其特征在于，包括：
获取发射信号的反馈信号；所述发射信号基于业务信号和预输入的特殊序列信号转换得到；所述预输入的特殊序列信号为最长线性移位寄存器序列产生的特殊序列信号；
通过所述反馈信号以及所述特殊序列信号，确定所述业务信号的信道参数；
依据所述信道参数，获取所述业务信号的本振泄露值；
根据所述本振泄露值对所述业务信号进行校准。
2.根据权利要求1所述的本振泄露的校准方法，其特征在于，在所述获取发射信号的反馈信号之前，还包括：
确认生成所述业务信号的芯片的温度变化超过预设门限。
3.根据权利要求2所述的本振泄露的校准方法，其特征在于，所述通过所述反馈信号以及所述特殊序列信号，确定所述业务信号的信道参数，包括：
将所述反馈信号和所述特殊序列信号相乘，得到所述业务信号的时延值；
根据所述时延值，确定所述信道参数。
4.根据权利要求3所述的本振泄露的校准方法，其特征在于，在所述将所述反馈信号和所述特殊序列信号相乘，得到所述业务信号的时延值之前，还包括：
将所述特殊序列信号输入多个时延器，得到多个延时的特殊序列信号；
所述将所述反馈信号和所述特殊序列信号相乘，得到所述业务信号的时延值，包括：
将所述反馈信号分别与所述多个延时的特殊序列信号相乘，得到所述业务信号的多个时延值；
计算所述多个时延值的平均值和所述多个时延值的平方的平均值，得到所述业务信号的时延值。
5.根据权利要求2所述的本振泄露的校准方法，其特征在于，在所述根据所述时延值，确定所述信道参数之前，还包括：
获取所述反馈信号的直流值，以及所述发射信号的直流值；
所述根据所述时延值，确定所述信道参数，包括：
根据所述反馈信号的直流值，所述发射信号的直流值，以及所述时延值，确定所述信道参数。
6.根据权利要求5所述的本振泄露的校准方法，其特征在于，所述依据所述信道参数，获取所述业务信号的本振泄露值，包括：
依据所述反馈信号的直流值，所述发射信号的直流值，以及所述信道参数，获取所述业务信号的本振泄露值。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的本振泄露的校准方法，其特征在于，在所述根据所述本振泄露值对所述业务信号进行校准之后，还包括：
确认生成所述业务信号的芯片的温度变化是否超过预设门限；
在生成所述业务信号的芯片的温度变化超过所述预设门限的情况下，重复执行所述方法。
8.一种本振泄露的校准装置，其特征在于，包括：
信号获取模块，用于获取发射信号的反馈信号；所述发射信号基于业务信号和预输入的特殊序列信号转换得到；所述预输入的特殊序列信号为最长线性移位寄存器序列产生的特殊序列信号；
确定模块，用于通过所述反馈信号以及所述特殊序列信号，确定所述业务信号的信道参数；
数据获取模块，用于依据所述信道参数，获取所述业务信号的本振泄露值；
校准模块，用于根据所述本振泄露值对所述业务信号进行校准。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至7中任一项所述的本振泄露的校准方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的本振泄露的校准方法。
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