CN116633456B - 一种宽带射频系统信号的校准方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种宽带射频系统信号的校准方法、装置及电子设备，包括：根据宽带射频系统发出的子载波输入信号，确定目标校准电路输出的待校准的子载波输出信号；基于子载波输出信号、子载波输入信号以及目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定宽带射频系统的I/Q不平衡矫正系数；基于子载波输出信号中直流频点处的频点信号、子载波输入信号中的第一直流偏置信号以及子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定宽带射频系统的直流偏置矫正系数；根据I/Q不平衡矫正系数和直流偏置矫正系数。本申请实现了对宽带射频系统中I/Q不平衡和直流偏置的矫正，进而提高了子载波输出信号输出的准确性和输出质量，实现了对宽带射频系统的校正。
Description
技术领域
本申请涉及数字信息技术传输技术领域，尤其是涉及一种宽带射频系统信号的校准方法、装置及电子设备。
背景技术
随着无线数字传输技术的快速发展，人们对信息传输的带宽需求越发强烈，例如DVB数字广播系统、5G移动通信系统、各种WIFI系统等都在快速发展，这些系统都需要使用性能优良、成本低廉以及设计简单的前端射频系统，所以直接变频前端射频系统大受欢迎，然而这种芯片有其本身的缺点，例如存在非线性、I/Q不平衡、直流偏置、I/Q delay不平衡、载波频偏等，且在窄带射频系统中通常认为I/Q不平衡仅由上变频（up-mixer）或下变频（down-mixer）电路引入，但是在宽带射频系统中I/Q不平衡除了变频引入的不平衡外，由I/Q两路的模拟滤波器特性不一致导致的不平衡以及射频电路彼此之间的意外耦合出的不必要的直流分量的输出导致的不平衡，也会影响有效信号的输出，进而降低信号输出的准确性和输出质量。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种宽带射频系统信号的校准方法、装置及电子设备，实现了对宽带射频系统中I/Q不平衡和直流偏置的矫正，进而提高了子载波输出信号输出的准确性和输出质量，实现了对宽带射频系统的校正。
本申请实施例提供了一种宽带射频系统信号的校准方法，所述宽带射频系统信号的校准方法包括：
将宽带射频系统发出的子载波输入信号先后输入目标校准电路的发射端和接收端，确定所述目标校准电路输出的待校准的子载波输出信号；
基于所述子载波输出信号、所述子载波输入信号以及所述目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定所述宽带射频系统的I/Q不平衡矫正系数，所述目标校准电路中包括两个或三个用于连接所述发射端和所述接收端的开关；
基于所述子载波输出信号中直流频点处的频点信号、所述子载波输入信号中的第一直流偏置信号以及所述子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定所述宽带射频系统的直流偏置矫正系数；
根据所述I/Q不平衡矫正系数和所述直流偏置矫正系数，对所述宽带射频系统的信号进行校准。
进一步的，所述将宽带射频系统发出的子载波输入信号先后输入目标校准电路的发射端和接收端，确定所述目标校准电路输出的待校准的子载波输出信号，包括：
将宽带射频系统发出的子载波输入目标校准电路的发射端，确定所述发射端输出的待校准的中间子载波信号；
将所述中间子载波信号输入目标校准电路的接收端，确定所述接收端输出的待校准的子载波输出信号。
进一步的，所述I/Q不平衡矫正系数包括第一I/Q不平衡矫正系数，所述基于所述子载波输出信号、所述子载波输入信号以及所述目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定所述宽带射频系统的第一I/Q不平衡矫正系数，包括：
根据子载波输入信号、所述载波输入信号中的第一I/Q不平衡系数以及目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定宽带射频系统的第一I/Q不平衡矫正系数。
进一步的，所述I/Q不平衡矫正系数还包括第二I/Q不平衡矫正系数，所述基于所述子载波输出信号、所述子载波输入信号以及所述目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定所述宽带射频系统的第二I/Q不平衡矫正系数载波输出信号，还包括：
根据子载波输出信号、所述载波输出信号中的第二I/Q不平衡系数以及目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定所述宽带射频系统的第二I/Q不平衡矫正系数。
进一步的，所述直流偏置矫正系数包括第一直流偏置矫正系数，所述基于所述子载波输出信号中直流频点处的频点信号、所述子载波输入信号中的第一直流偏置信号以及所述子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定所述宽带射频系统的第一直流偏置矫正系数，包括：
根据子载波输出信号中直流频点处的频点信号和子载波输入信号中的第一直流偏置信号，确定宽带射频系统的第一直流偏置矫正系数。
进一步的，所述直流偏置矫正系数包括第二直流偏置矫正系数，所述基于所述子载波输出信号中直流频点处的频点信号、所述子载波输入信号中的第一直流偏置信号以及所述子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定所述宽带射频系统的第二直流偏置矫正系数，包括：
根据子载波输出信号中直流频点处的频点信号和子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定宽带射频系统的第二直流偏置矫正系数。
进一步的，通过以下方式确定子载波输出信号中直流频点处的频点信号：
基于傅里叶变换规则中的插值算法和子载波输出信号，确定所述子载波输出信号中直流频点处的频点信号。
本申请实施例还提供了一种宽带射频系统信号的校准装置，所述宽带射频系统信号的校准装置包括：
第一确定模块，用于将宽带射频系统发出的子载波输入信号先后输入目标校准电路的发射端和接收端，确定所述目标校准电路输出的待校准的子载波输出信号；
第二确定模块，用于基于所述子载波输出信号、所述子载波输入信号以及所述目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定所述宽带射频系统的I/Q不平衡矫正系数，所述目标校准电路中包括两个或三个用于连接所述发射端和所述接收端的开关；
第三确定模块，用于基于所述子载波输出信号中直流频点处的频点信号、所述子载波输入信号中的第一直流偏置信号以及所述子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定所述宽带射频系统的直流偏置矫正系数；
校准模块，用于根据所述I/Q不平衡矫正系数和所述直流偏置矫正系数，对所述宽带射频系统的信号进行校准。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的宽带射频系统信号的校准方法的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的宽带射频系统信号的校准方法的步骤。
本申请实施例提供的宽带射频系统信号的校准方法、装置及电子设备，与现有技术中的宽带射频系统信号的校准方法相比，本申请提供的实施例通过将宽带射频系统发出的子载波输入信号先后输入目标校准电路的发射端和接收端，确定目标校准电路输出的待校准的子载波输出信号，然后基于子载波输出信号、子载波输入信号以及目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定宽带射频系统的I/Q不平衡矫正系数，并基于子载波输出信号中直流频点处的频点信号、子载波输入信号中的第一直流偏置信号以及子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定宽带射频系统的直流偏置矫正系数，然后根据I/Q不平衡矫正系数和直流偏置矫正系数，对宽带射频系统的信号进行校准，实现了对宽带射频系统中I/Q不平衡和直流偏置的矫正，进而提高了子载波输出信号输出的准确性和输出质量，实现了对宽带射频系统的校正。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例所提供的一种宽带射频系统信号的校准方法的流程图；
图2示出了本申请实施例所提供的一种宽带射频系统信号的校准方法中目标校准电路的示意图之一；
图3示出了本申请实施例所提供的一种宽带射频系统信号的校准方法中相移偏转的示意图；
图4示出了本申请实施例所提供的一种宽带射频系统信号的校准方法中目标校准电路的示意图之二；
图5示出了本申请实施例所提供的一种宽带射频系统信号的校准方法的校准实施例的示意图；
图6示出了本申请实施例所提供的一种宽带射频系统信号的校准装置的结构框图；
图7示出了本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
图中：
600-宽带射频系统信号的校准装置；610-第一确定模块；620-第二确定模块；630-第三确定模块；640-校准模块；700-电子设备；710-处理器；720-存储器；730-总线。
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，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。
首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于数字信息技术传输技术领域。
经研究发现，随着无线数字传输技术的快速发展，人们对信息传输的带宽需求越发强烈，例如DVB数字广播系统、5G移动通信系统、各种WIFI系统等都在快速发展，这些系统都需要使用性能优良、成本低廉以及设计简单的前端射频系统，所以直接变频前端射频系统大受欢迎，然而这种芯片有其本身的缺点，例如存在非线性、I/Q不平衡、直流偏置、I/Qdelay不平衡、载波频偏等，且在窄带射频系统中通常认为I/Q不平衡仅由上变频（up-mixer）或下变频（down-mixer）电路引入，但是在宽带射频系统中I/Q不平衡除了变频引入的不平衡外，由I/Q两路的模拟滤波器特性不一致导致的不平衡以及射频电路彼此之间的意外耦合出的不必要的直流分量的输出导致的不平衡，也会影响有效信号的输出，进而降低信号输出的准确性和输出质量。
基于此，本申请实施例提供了一种宽带射频系统信号的校准方法、装置及电子设备，实现了对宽带射频系统中I/Q不平衡和直流偏置的矫正，进而提高了子载波输出信号输出的准确性和输出质量，实现了对宽带射频系统的校正。
请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种宽带射频系统信号的校准方法的流程图。如图1中所示，本申请实施例提供的宽带射频系统信号的校准方法，包括以下步骤：
S101、将宽带射频系统发出的子载波输入信号先后输入目标校准电路的发射端和接收端，确定所述目标校准电路输出的待校准的子载波输出信号。
该步骤中，将宽带射频系统发出的子载波输入目标校准电路的发射端，确定所述发射端输出的待校准的中间子载波信号；将所述中间子载波信号输入目标校准电路的接收端，确定所述接收端输出的待校准的子载波输出信号。
这里，本申请提供的实施例提供了一种目标校准电路的结构图，具体如图2所示，图2示出了一种宽带射频系统信号的校准方法中目标校准电路的示意图之一，目标校准电路的发射端为（Tx），接收端为（Rx），开关回路有两个。
其中，假设本申请提供的实施例中的子载波输入信号的实部和虚部分别为和/>，/>和/>代表Tx端模拟滤波器时域冲击响应的实部和虚部，/>表示Tx的up-mixer的幅度不平衡，/>为Tx的up-mixer的相位不平衡，/>和/>代表Tx端直流偏置/>的实部和虚部，且有：
，/>；
且图2中，和/>代表Rx的子载波输出信号/>的实部和虚部，/>和/>代表Rx端模拟滤波器的时域冲击响应的实部和虚部，/>和/>分别为Rx端的直流偏置信号/>的实部和虚部，/>为Rx的down-mixer的幅度不平衡，/>表示Rx的down-mixer的相位不平衡，且有：
，/>，/>；
其中，和/>分别用于表示取实部和取虚部的操作。
且本申请提供的实施例为了对发射端为（Tx）和接收端为（Rx）I/Q不平衡进行联合校准，在Tx的功率放大器（PA）之前和Rx的低噪声放大器（LNA）之后引入两个开关（loopback），形成两个开关回路，当loopback1连通时，子载波输入信号的相位旋转了/>，即/>；当loopback2连通时，子载波输入信号/>的相位旋转了/>，即/>。
S102、基于所述子载波输出信号、所述子载波输入信号以及所述目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定所述宽带射频系统的I/Q不平衡矫正系数，所述目标校准电路中包括两个或三个用于连接所述发射端和所述接收端的开关。
该步骤中，所述I/Q不平衡矫正系数包括第一I/Q不平衡矫正系数和第二I/Q不平衡矫正系数，本申请提供的实施例根据子载波输入信号、所述载波输入信号中的第一I/Q不平衡系数以及目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定宽带射频系统的第一I/Q不平衡矫正系数，并根据子载波输出信号、所述载波输出信号中的第二I/Q不平衡系数以及目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定所述宽带射频系统的第二I/Q不平衡矫正系数。
这里，传统的校准电路中的开关回路需要在各个开关回路上使用能够实现相移的模拟器件，由于在添加模拟器件后，模拟器件本身具有一定的增益，且实现不同的相移值通常也会具有不同的增益值，这样会导致改变开关回路下的相移信息比较麻烦因此，本申请提供的实施例中的确定各个开关回路下的相移信息的具体方式如图3所示，图3示出了本申请提供的一种宽带射频系统信号的校准方法中相移偏转的示意图，如图3所示，在Tx的up-mixer上实现添加相移的偏移，这里，用于表征up-mixer导致的幅度不平衡，/>用于表征up-mixer导致的相位不平衡，如果在up-mixer上实现一个与Rx的down-mixer相对的相移/>，则Rx端的通滤波器，必然会把down-mixer产生的倍频分量滤除，进而实现开关回路上的相位偏移功能，且该实现开关回路相移的方法适用于其它Tx和Rx射频建模方法。
这里，本申请提供的实施例假设在频域上，发射端Tx的子载波输入信号为，切发射端Tx的在一I/Q不平衡系数表示为/>和/>，则Tx的频域输出（即待校准的中间子载波信号）为：
（1）
假设Tx的频域I/Q不平衡校正系数（即宽带射频系统的第一I/Q不平衡矫正系数）为，则校正后的Tx输入为，则校正后的Tx输入为：
（2）；
把（2）的作为（1）的输入，得到：
（3）；
要去除I/Q不平衡引入的镜像分量，需要满足：
（4）；
对于接收端Rx，如果其第二I/Q不平衡矫正系数为和/>，则Rx的下变频且ADC采样输出的频域子载波输出信号表示为：
（5）；
若Rx的频域第二I/Q不平衡矫正系数为，校正后的输出为：
（6）；
把（5）带入（6），得到：
（7）；
要去除Rx端的镜像，需要满足：
（8）；
如果把loopback闭合，且使得Tx输出信号发生相移，把（1）带入（5）得到：
（9）；
其中，
（10）；
因此，如果能解得（10）中的，就能得到Tx和Rx端在频域上的第一I/Q不平衡矫正系数和第二I/Q不平衡矫正系数：
，/>（11）；
其中，本申请提供的实施例为了获得宽带射频系统的I/Q不平衡矫正系数，在发射端Tx端输入两个训练序列的子载波输入信号，其频域可表示为和/>，并使两个训练序列的子载波输入信号均通过开关回路loopback1和loopback2进行两次信号的传输，即分别经历两次相移，得到：
（12）
其中，，，
；
其中，和/>分别用于表征两个回路的增益。
这样，假设本申请提供的实施例中的，则/>的行列式为：
（13）；
其中，，在设计训练序列的子载波输入信号时，应使/>不为0，且尽量大，这样分别在不同频率上定义的两个训练序列信号为：
，/>（14）；
其中，，/>，并使得：
（15）；
（16）；
这里，是最优选择，子载波输入信号的训练序列在直流频点处的频点信号（/>）为0，然后，将得到的Tx和Rx的各子载波上的频域的I/Q不平衡矫正系数后，把它们变换到时域即可得到时域的I/Q不平衡矫正系数。
S103、基于所述子载波输出信号中直流频点处的频点信号、所述子载波输入信号中的第一直流偏置信号以及所述子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定所述宽带射频系统的直流偏置矫正系数。
该步骤中，所述直流偏置矫正系数包括第一直流偏置矫正系数和第二直流偏置矫正系数，然后，根据子载波输出信号中直流频点处的频点信号和子载波输入信号中的第一直流偏置信号，确定宽带射频系统的第一直流偏置矫正系数，并根据子载波输出信号中直流频点处的频点信号和子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定宽带射频系统的第二直流偏置矫正系数。
且本申请提供的实施例中的子载波输出信号中直流频点处的频点信号是通过傅里叶变换规则中的插值算法计算得到的。
S104、根据所述I/Q不平衡矫正系数和所述直流偏置矫正系数，对所述宽带射频系统的信号进行校准。
这里，以两个具体的实施例说明，根据具体的直流频点处的频点信号、子载波输入信号中的第一直流偏置信号以及子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定所述宽带射频系统的直流偏置矫正系数。
且本申请提供的实施例以目标校准电路中包括两个或三个用于连接发射端和所述接收端的开关来说明宽带射频系统信号的校准方法，其中，目标校准电路中包括两个开关的实施例请参阅图2，如图2所示，假设目标校准电路中两个开关回路中的相移未知，但是假设知道目标校准电路中两个开关回路中的相移差值，即已知，用下述步骤进行I/Q不平衡和直流偏置的联合校正：
步骤1、闭合loopback1，断开loopback2：
子步骤101、在Tx端输入宽带射频系统发出的子载波输入信号所代表的时域训练序列（对应上节的频域训练序列/>），此时开关回路的相位旋转角度为/>，在Rx端下变频和ADC采样后得到时域信号/>，把/>变换到频域，得到各携带训练信息的子载波输出信号/>，并根据傅里叶变换规则中的插值计算方式，确定对应直流频点处的频点信号的值/>。
子步骤102、在Tx端输入宽带射频系统发出的子载波输入信号所代表的时域训练序列（对应上节的频域训练序列/>），此时开关回路的相位旋转角度为/>，在Rx端下变频和ADC采样后得到时域信号/>，把/>变换到频域，得到各携带训练信息的子载波输出信号/>，并根据傅里叶变换规则中的插值计算方式，确定对应直流频点处的频点信号的值/>。
步骤2、闭合loopback2，断开loopback1：
子步骤201、在Tx端输入宽带射频系统发出的子载波输入信号所代表的时域训练序列（对应上节的频域训练序列/>），此时开关回路的相位旋转角度为/>，在Rx端下变频和ADC采样后得到时域信号/>，把/>变换到频域，得到各携带训练信息的子载波输出信号/>，并根据傅里叶变换规则中的插值计算方式，确定对应直流频点处的频点信号的值/>。
子步骤202、在Tx端输入宽带射频系统发出的子载波输入信号所代表的时域训练序列（对应上节的频域训练序列/>），此时开关回路的相位旋转角度为/>，在Rx端下变频和ADC采样后得到时域信号/>，把/>变换到频域，得到各携带训练信息的子载波输出信号/>，并根据傅里叶变换规则中的插值计算方式，确定对应直流频点处的频点信号的值/>。
步骤3、计算I/Q不平衡矫正系数和直流偏置矫正系数，并进行联合估计计算：
子步骤301、计算I/Q不平衡矫正系数和直流偏置矫正系数所需的必要信息。
这里，根据得到的各携带信息的子载波输出信号、/>、/>和，本地存储的对应子载波上的已知发出的子载波输入信号/>和/>，以及各个loopback回路的相位旋转信息，构建上节式（12）对应的矩阵等式，如下所示：
（25）；
其中，
（26）；
使得，
（27）；
解得：，/>，可以利用子载波输出信号中直流频点左右对称频点处的/>和/>插值得到直流频点处的频点信号和/>，然后对频域/>和/>进行变换得到对应的时域校正滤波器/>和。
上述中，利用直流频点两侧对称位置的、/>、/>和/>，插值得到直流频点处的/>、/>、/>和/>。
子步骤302、计算Tx的第一直流偏置矫正系数。
若Tx的第一直流偏置信号为，Rx的第二直流偏置信号为/>，则子载波输出信号中直流频点处的频点信号处满足下述关系式：
（28）；
（29）；
（30）；
（31）；
这里，令，/>，（也可以令，或/>，/>，或/>）得到：
（32）；
有：
（33）；
如果为Tx端第一直流偏置信号/>的第一直流偏置矫正系数，必然使得下述两式成立：
（34）；
；
（35）
这里，将（34）和（35）相减并把（33）带入，得到：
（36）；
令；/>；
；
得到：
；（37）
其中，和/>分别是/>的实部和虚部；/>和/>分别是/>的实部和虚部；/>和/>分别是/>的实部和虚部；/>和/>分别是/>的实部和虚部；求得Tx端第一直流偏置信号/>的校正值具体为/>。
子步骤303、计算Rx的第二直流偏置矫正系数。
这里，在Tx端添加的第一直流偏置矫正系数/>且不输入其它任何信号，在Rx端所接收到得数据即为Rx端得第二直流偏置矫正系数的估计值/>，这样就可以实现Tx和Rx的直流偏置的联合校正了。
图4示出了本申请提供的一种宽带射频系统信号的校准方法中目标校准电路的示意图之二，如图4中所示，假设本申请提供的实施例的目标校准电路中包括三个开关，但是假设知道目标校准电路中每个开关回路中的相移，即、/>和/>，则下述步骤进行I/Q不平衡和直流偏置的联合校正：
步骤1、闭合loopback1，断开loopback2和loopback3：
子步骤101、在Tx端输入宽带射频系统发出的子载波输入信号所代表的时域训练序列（对应上节的频域训练序列/>），在Rx端下变频和ADC采样后得到时域信号，把/>变换到频域，得到各携带训练信息的子载波输出信号/>。
子步骤102、在Tx端输入宽带射频系统发出的子载波输入信号所代表的时域训练序列（对应上节的频域训练序列/>），在Rx端下变频和ADC采样后得到时域信号，把/>变换到频域，得到各携带训练信息的子载波输出信号/>。
子步骤103、由和/>，或单独使用/>或/>得到直流频点处的频点信号的值/>。
步骤2、闭合loopback2，断开loopback1和loopback3：
子步骤201、在Tx端输入宽带射频系统发出的子载波输入信号所代表的时域训练序列（对应上节的频域训练序列/>），在Rx端下变频和ADC采样后得到时域信号，把/>变换到频域，得到各携带训练信息的子载波输出信号/>。
子步骤202、在Tx端输入宽带射频系统发出的子载波输入信号所代表的时域训练序列（对应上节的频域训练序列/>），在Rx端下变频和ADC采样后得到时域信号，把/>变换到频域，得到各携带训练信息的子载波输出信号/>。
子步骤203、由和/>，或单独使用/>或/>，得到直流频点处的频点信号的值/>。
步骤3、闭合loopback3，断开loopback1和loopback2：
不在Tx的输入端输入任何信息，在Rx端下变频和ADC采样后得到时域信号，把/>变换到频域，得到其直流频点处的频点信号的值/>。
步骤4、计算I/Q不平衡矫正系数和直流偏置矫正系数，并进行联合估计计算：
子步骤401、计算I/Q不平衡矫正系数和直流偏置矫正系数所需的必要信息。
这里，根据得到的各携带信息的子载波输出信号、/>、/>和，本地存储的对应子载波上的已知发出的子载波输入信号/>和/>，以及各个loopback回路的相位旋转信息，构建上节式（12）对应的矩阵等式，如下所示：
（17）；
这里，解得各个对应子载波上的、/>、/>和/>，利用子载波输出信号中直流频点左右对称频点处的/>、/>、/>和/>，插值得到直流频点处的/>、/>、/>和/>。
其中，根据上节公式（11）计算得到子载波输出信号在频域上的第一I/Q不平衡矫正系数：和第二I/Q不平衡矫正系数/>。
这样，利用子载波输出信号中直流频点左右对称频点处的和/>插值得到直流频点处的频点信号/>和/>，然后对频域/>和/>进行变换得到对应的时域校正滤波器/>和/>。
子步骤402、计算直流偏置矫正系数。
根据A)、B)、C）得到的直流频点值构建方程组：
（18）；
令，/>，可以解得：
（19）；
（20）；
则Rx端的第二直流偏置矫正系数为：
（21）；
当Tx端的第一直流偏置矫正系数为，其需要满足：
（22）；/>
令，则有
（23）；
其中，和/>为/>的实部和虚部；/>和/>为/>的实部和虚部；/>和/>为/>的实部和虚部。令/>，有：
（24）；
因此，Tx端的直流偏置的校正值为。
S104、根据所述I/Q不平衡矫正系数和所述直流偏置矫正系数，对所述宽带射频系统的信号进行校准。
该步骤中，请参阅图5，图5示出了本申请提供的一种宽带射频系统信号的校准方法的校准实施例的示意图。
本申请实施例提供的宽带射频系统信号的校准方法，与现有技术中的宽带射频系统信号的校准方法相比，本申请提供的实施例通过将宽带射频系统发出的子载波输入信号先后输入目标校准电路的发射端和接收端，确定目标校准电路输出的待校准的子载波输出信号，然后基于子载波输出信号、子载波输入信号以及目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定宽带射频系统的I/Q不平衡矫正系数，并基于子载波输出信号中直流频点处的频点信号、子载波输入信号中的第一直流偏置信号以及子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定宽带射频系统的直流偏置矫正系数，然后根据I/Q不平衡矫正系数和直流偏置矫正系数，对宽带射频系统的信号进行校准，实现了对宽带射频系统中I/Q不平衡和直流偏置的矫正，进而提高了子载波输出信号输出的准确性和输出质量，实现了对宽带射频系统的校正。
请参阅图6，图6为本申请实施例所提供的一种宽带射频系统信号的校准装置的结构框图。如图6中所示，所述宽带射频系统信号的校准装置600包括：
第一确定模块610，用于将宽带射频系统发出的子载波输入信号先后输入目标校准电路的发射端和接收端，确定所述目标校准电路输出的待校准的子载波输出信号。
可选的，所述第一确定模块610，包括：
将宽带射频系统发出的子载波输入目标校准电路的发射端，确定所述发射端输出的待校准的中间子载波信号。
将所述中间子载波信号输入目标校准电路的接收端，确定所述接收端输出的待校准的子载波输出信号。
第二确定模块620，用于基于所述子载波输出信号、所述子载波输入信号以及所述目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定所述宽带射频系统的I/Q不平衡矫正系数，所述目标校准电路中包括两个或三个用于连接所述发射端和所述接收端的开关。
可选的，所述I/Q不平衡矫正系数包括第一I/Q不平衡矫正系数，所述第二确定模块620，具体用于：
根据子载波输入信号、所述载波输入信号中的第一I/Q不平衡系数以及目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定宽带射频系统的第一I/Q不平衡矫正系数。
可选的，所述I/Q不平衡矫正系数还包括第二I/Q不平衡矫正系数，所述第二确定模块620，还具体用于：
根据子载波输出信号、所述载波输出信号中的第二I/Q不平衡系数以及目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定所述宽带射频系统的第二I/Q不平衡矫正系数。
第三确定模块630，用于基于所述子载波输出信号中直流频点处的频点信号、所述子载波输入信号中的第一直流偏置信号以及所述子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定所述宽带射频系统的直流偏置矫正系数。
可选的，所述直流偏置矫正系数包括第一直流偏置矫正系数，所述第三确定模块630，具体用于：
根据子载波输出信号中直流频点处的频点信号和子载波输入信号中的第一直流偏置信号，确定宽带射频系统的第一直流偏置矫正系数。
可选的，所述直流偏置矫正系数还包括第二直流偏置矫正系数，所述第三确定模块630，还具体用于：
根据子载波输出信号中直流频点处的频点信号和子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定宽带射频系统的第二直流偏置矫正系数。
可选的，所述第三确定模块630中通过以下方式确定子载波输出信号中直流频点处的频点信号：
基于傅里叶变换规则和子载波输出信号，确定所述子载波输出信号中直流频点处的频点信号。
校准模块640，用于根据所述I/Q不平衡矫正系数和所述直流偏置矫正系数，对所述宽带射频系统的信号进行校准。
本申请实施例提供的宽带射频系统信号的校准装置600，与现有技术中的宽带射频系统信号的校准装置相比，本申请提供的实施例通过将宽带射频系统发出的子载波输入信号先后输入目标校准电路的发射端和接收端，确定目标校准电路输出的待校准的子载波输出信号，然后基于子载波输出信号、子载波输入信号以及目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定宽带射频系统的I/Q不平衡矫正系数，并基于子载波输出信号中直流频点处的频点信号、子载波输入信号中的第一直流偏置信号以及子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定宽带射频系统的直流偏置矫正系数，然后根据I/Q不平衡矫正系数和直流偏置矫正系数，对宽带射频系统的信号进行校准，实现了对宽带射频系统中I/Q不平衡和直流偏置的矫正，进而提高了子载波输出信号输出的准确性和输出质量，实现了对宽带射频系统的校正。
请参阅图7，图7为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图7中所示，所述电子设备700包括处理器710、存储器720和总线730。
所述存储器720存储有所述处理器710可执行的机器可读指令，当电子设备700运行时，所述处理器710与所述存储器720之间通过总线730通信，所述机器可读指令被所述处理器710执行时，可以执行如上述图1以及图2所示方法实施例中的宽带射频系统信号的校准方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图1以及图2所示方法实施例中的宽带射频系统信号的校准方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种宽带射频系统信号的校准方法，其特征在于，所述宽带射频系统信号的校准方法包括：
将宽带射频系统发出的子载波输入信号先后输入目标校准电路的发射端和接收端，确定所述目标校准电路输出的待校准的子载波输出信号；
基于所述子载波输出信号、所述子载波输入信号以及所述目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定所述宽带射频系统的I/Q不平衡矫正系数，所述目标校准电路中包括两个或三个用于连接所述发射端和所述接收端的开关；
基于所述子载波输出信号中直流频点处的频点信号、所述子载波输入信号中的第一直流偏置信号以及所述子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定所述宽带射频系统的直流偏置矫正系数；
根据所述I/Q不平衡矫正系数和所述直流偏置矫正系数，对所述宽带射频系统的信号进行校准。
2.根据权利要求1所述的宽带射频系统信号的校准方法，其特征在于，所述将宽带射频系统发出的子载波输入信号先后输入目标校准电路的发射端和接收端，确定所述目标校准电路输出的待校准的子载波输出信号，包括：
将宽带射频系统发出的子载波输入目标校准电路的发射端，确定所述发射端输出的待校准的中间子载波信号；
将所述中间子载波信号输入目标校准电路的接收端，确定所述接收端输出的待校准的子载波输出信号。
3.根据权利要求1所述的宽带射频系统信号的校准方法，其特征在于，所述I/Q不平衡矫正系数包括第一I/Q不平衡矫正系数，所述基于所述子载波输出信号、所述子载波输入信号以及所述目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定所述宽带射频系统的第一I/Q不平衡矫正系数，包括：
根据子载波输入信号、所述载波输入信号中的第一I/Q不平衡系数以及目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定宽带射频系统的第一I/Q不平衡矫正系数。
4.根据权利要求3所述的宽带射频系统信号的校准方法，其特征在于，所述I/Q不平衡矫正系数还包括第二I/Q不平衡矫正系数，所述基于所述子载波输出信号、所述子载波输入信号以及所述目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定所述宽带射频系统的第二I/Q不平衡矫正系数载波输出信号，还包括：
根据子载波输出信号、所述载波输出信号中的第二I/Q不平衡系数以及目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定所述宽带射频系统的第二I/Q不平衡矫正系数。
5.根据权利要求1所述宽带射频系统信号的校准方法，其特征在于，所述直流偏置矫正系数包括第一直流偏置矫正系数，所述基于所述子载波输出信号中直流频点处的频点信号、所述子载波输入信号中的第一直流偏置信号以及所述子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定所述宽带射频系统的第一直流偏置矫正系数，包括：
根据子载波输出信号中直流频点处的频点信号和子载波输入信号中的第一直流偏置信号，确定宽带射频系统的第一直流偏置矫正系数。
6.根据权利要求5所述的宽带射频系统信号的校准方法，其特征在于，所述直流偏置矫正系数包括第二直流偏置矫正系数，所述基于所述子载波输出信号中直流频点处的频点信号、所述子载波输入信号中的第一直流偏置信号以及所述子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定所述宽带射频系统的第二直流偏置矫正系数，还包括：
根据子载波输出信号中直流频点处的频点信号和子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定宽带射频系统的第二直流偏置矫正系数。
7.根据权利要求1所述的宽带射频系统信号的校准方法，其特征在于，通过以下方式确定子载波输出信号中直流频点处的频点信号：
基于傅里叶变换规则中的插值算法和子载波输出信号，确定所述子载波输出信号中直流频点处的频点信号。
8.一种宽带射频系统信号的校准装置，其特征在于，所述宽带射频系统信号的校准装置包括：
第一确定模块，用于将宽带射频系统发出的子载波输入信号先后输入目标校准电路的发射端和接收端，确定所述目标校准电路输出的待校准的子载波输出信号；
第二确定模块，用于基于所述子载波输出信号、所述子载波输入信号以及所述目标校准电路中各个开关回路下的相移信息，确定所述宽带射频系统的I/Q不平衡矫正系数，所述目标校准电路中包括两个或三个用于连接所述发射端和所述接收端的开关；
第三确定模块，用于基于所述子载波输出信号中直流频点处的频点信号、所述子载波输入信号中的第一直流偏置信号以及所述子载波输出信号中的第二直流偏置信号，确定所述宽带射频系统的直流偏置矫正系数；
校准模块，用于根据所述I/Q不平衡矫正系数和所述直流偏置矫正系数，对所述宽带射频系统的信号进行校准。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器运行时执行如上述权利要求1-7中任一所述的宽带射频系统信号的校准方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述权利要求1-7中任一所述的宽带射频系统信号的校准方法的步骤。
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