CN1389987A - 模拟正交调制器误差补偿装置及方法 - Google Patents

模拟正交调制器误差补偿装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1389987A
CN1389987A CN02122146.4A CN02122146A CN1389987A CN 1389987 A CN1389987 A CN 1389987A CN 02122146 A CN02122146 A CN 02122146A CN 1389987 A CN1389987 A CN 1389987A
Authority
CN
China
Prior art keywords
digital signal
signal
feedback
error
compensation
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
Application number
CN02122146.4A
Other languages
English (en)
Inventor
金王来
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ericsson LG Co Ltd
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR10-2001-0030855A external-priority patent/KR100386287B1/ko
Priority claimed from KR10-2001-0084320A external-priority patent/KR100414075B1/ko
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Publication of CN1389987A publication Critical patent/CN1389987A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H04L27/366—Arrangements for compensating undesirable properties of the transmission path between the modulator and the demodulator
    • H04L27/367—Arrangements for compensating undesirable properties of the transmission path between the modulator and the demodulator using predistortion
    • H04L27/368—Arrangements for compensating undesirable properties of the transmission path between the modulator and the demodulator using predistortion adaptive predistortion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

一种AQM误差补偿装置,包括:预失真器,用于使信号失真,从而具有和数字输入信号的非线性失真特性相反的特性;误差补偿单元,用于根据误差校正信号来补偿从预失真器输出的I/Q数字信号;数/模转换器,用于把误差补偿单元的I/Q数字信号转换为I/Q模拟信号;调制器,用于对从数/模转换器输出的I/Q模拟信号进行频率调制;功率放大器,用于放大调制器的输出信号,并提供给定向耦合器;下变频器,用于对从定向耦合器输入的反馈信号进行下变频;模/数转换器,用于把下变频器的输出信号转换为数字信号;以及控制器,用于对模/数转换器的输出信号和从预失真器输入的I/Q数字信号进行比较,并向误差补偿单元施加所提取的误差校正信号。

Description

模拟正交调制器误差补偿装置及方法
技术领域
本发明涉及模拟正交调制器(AQM)误差补偿装置及方法，特别涉及用于消除关于探测器的非线性特性和热噪声的AQM误差的AQM误差补偿装置及方法。
背景技术
通常，功率放大器放大输入的射频信号，在这点上，功率放大器只是线性地放大信号的强度，而不使信号失真。
但是，因为每个功率放大器都包含多个具有非线性特性的有源器件，所以包括功率放大器的整体系统的性能受到负面影响。
作为改善功率放大器的非线性特性的方法，有前馈法、包络反馈(envelope feedback)法、预失真法、偏置补偿(bias compensation)法，等等。
目前，在线性化的方法中，预失真法得到了广泛的应用，因为对于其性能它的价格最低，而且可以在更宽的带宽中工作。
预失真法提高了系统的线性度，将输入信号预失真为具有与非线性失真特性相反的特性，然后输入到功率放大器中。因为预失真法可以在基带中实现，所以整体系统的尺寸和效率都得到了改善。
另外，为了实现具有更宽带宽的预失真系统，利用AQM，而不是数字正交调制器(DQM)来实现整体系统。
但是，因为AQM包括模拟装置，所以它具有误差成分，比如DC偏移或者幅/相失衡，这是降低预失真器的性能的主要因素。这样，为了得到最好的预失真器性能，应该补偿AQM误差。
图1是显示模拟正交调制器(AQM)误差补偿装置的方框图。
如图1所示，由预失真器110到定向耦合器5的路径是主路径，而由定向耦合器5到控制器9的路径是反馈路径，用以检测主要由AQM产生的误差成分。这时，在AQM中由于DC偏移、增益和相位失衡而产生误差成分。
传统的模拟正交调制器误差补偿装置包括：预失真器110，用于对通过调制解调器1输入的数字信号进行预失真，以抵消非线性特性；误差补偿单元120，用于根据误差校正信号来补偿从预失真器110输出的数字信号；数-模转换器10，用于把从误差补偿单元120输出的数字信号转换为模拟信号；调制器20，用于把从数-模转换器10输出的模拟信号调制为载波频率；功率放大器4，用于放大调制器20的输出信号，并把它施加到定向耦合器5；放大器6，用于把从定向耦合器5输入的反馈信号放大到一定的电平；检测器7，用于测量从放大器6输出的信号的DC平均值；模-数转换器8，用于把从检测器7输出的DC平均值转换为数字信号；以及控制器9，用于通过模-数转换器8的输出信号检测误差，并输出误差校正信号以补偿该误差。
误差补偿单元120实现调制器20的等效电路，预失真器110使数字输入信号失真，以具有功率放大器4的非线性失真特性的相反特性，并把数字输入信号分离为I/Q数字信号(Id，Qd)并输出它们。
误差补偿单元120包括：第一放大器121，用于控制已经根据控制器9发出的第一增益校正信号(α)预失真的I数字信号(Id)的增益；第二放大器122，用于控制已经根据控制器9发出的第二增益校正信号(β)预失真的Q数字信号(Qd)的增益；第三放大器123，用于根据第一相位校正信号(sinφ)控制第二放大器122的输出信号的相位；第四放大器125，用于根据第二相位校正信号(cosφ)控制第二放大器122的输出信号的相位；第一加法器124，用于把第一放大器121的输出和第三放大器123的输出相加；第二加法器126，用于把第一加法器124的输出信号和第一DC偏移信号(C1)相加；以及第三加法器127，用于把第四放大器125的输出信号和第二DC偏移信号(C2)相加。
数-模转换器10包括：第一数/模转换器11，用于接收从误差补偿单元120输出的I数字信号，并将其转换为I模拟信号；以及第二数/模转换器12，用于接收从误差补偿单元120输出的Q数字信号，并将其转换为Q模拟信号。
调制器20包括：第一乘法器21，用于把从第一数/模转换器11输出的I模拟信号和从本机振荡器(LO)输出的本机震荡频率信号相乘；第二乘法器22，用于把从第二数/模转换器12输出的Q模拟信号和从本机荡器(LO)输出的本机震荡频率信号相乘；以及合成器23，用于把第一和第二乘法器21和22的输出信号合成，并输出射频信号。
现在说明如上所述构成的普通AQM误差补偿装置的操作。
首先，预失真器110对通过调制解调器1输入的数字信号进行预失真，以具有与功率放大器4的非线性失真特性相反的特性，并输出I数字信号(Id)和Q数字信号(Qd)。
误差补偿单元120校正从预失真器110输出的I/Q数字信号(Id，Qd)的误差，把它们施加到第一和第二数/模转换器11和12。
然后，第一和第二数/模转换器11和12把输入的I/Q数字信号转换为I/Q模拟信号并输出它们。
也就是说，第一数/模转换器11接收I数字信号并将其转换为I模拟信号，而第二数/模转换器12接收Q数字信号并将其转换为Q模拟信号。
调制器20接收从第一和第二数/模转换器11和12输出的I/Q模拟信号，并对其进行AQM调制。
也就是说，在调制器20中，第一乘法器21把从第一数/模转换器11输出的I模拟信号和从本机振荡器输出的本机震荡频率信号相乘，以进行上变频，而第二乘法器22把从第二数/模转换器12输出的Q模拟信号和从本机振荡器输出的本机震荡频率信号相乘，以进行上变频。
每个上变频信号都被合成器23合成为射频信号，并被施加到功率放大器4。
放大器6通过功率放大器4将从定向耦合器5输入的反馈信号放大至一定的电平，检测器7测量从放大器6输出的信号的DC平均值，并将其输出到模/数转换器8。
模/数转换器8将从检测器7输出的DC平均值转换为数字信号，并将其施加到控制器9，控制器9通过转换并输出后的信号测量误差，并把用于补偿误差值的误差校正信号施加到误差补偿单元120中。
这时，误差校正信号包括：第一和第二DC偏移信号(C1，C2)，用于校正I/Q数字信号的DC偏移；第一和第二增益校正信号(α和β)，用于校正I/Q数字信号的增益误差；以及相位校正信号()，用于校正I/Q数字信号的相位误差。
现在参照图2、3和4说明确定误差校正信号的过程。
图2是显示用于确定DC偏移的第一和第二DC偏移信号过程的图。
如图2所示，控制器9把测试向量设置为‘0’，并初始化误差校正装置的增益失衡、相位失衡和DC偏移失衡值(步骤S11)，固定Q信道的DC偏移信号(C2)，变化I信道的DC偏移信号(C1)(步骤S12)。
这时，控制器9检测输出到检测器7的信号，并把输出信号最小的时间点确定为第一DC偏移信号(C1)，即I信道DC偏移信号(步骤S13、S14)。
关于第二DC偏移信号(C2)，第二DC偏移信号(C2)固定I信道的DC偏移信号(C1)之后，变化Q信道的DC偏移信号(C2)(步骤S15)，以检测输出到检测器7的信号，并把输出信号最小的时间点确定为Q信道DC偏移信号(C2)(步骤S17)。
图3是显示确定增益校正信号过程的图。
如图3所示，控制器9施加具有I信道信号‘A’和Q信道信号‘0’的测试向量(步骤S21)，以检测从检测器7输出的第一输出信号(步骤S22)，并施加具有I信道信号‘0’和特定值‘A’的Q信道信号的测试向量(步骤S23)，以检测从检测器7输出的第二输出信号(步骤S24)，然后，控制器确定第一输出信号除以第二输出信号所得的值是否近似于1(步骤S25)。
如果第一输出信号除以第二输出信号所得的值大于1，而不是约等于1(步骤S26)，则控制器9把第二增益校正信号(β)固定为‘1’，然后把第一增益校正信号(α)变化为小于‘1’。
但是，如果第一输出信号除以第二输出信号所得的值小于1，则控制器9把第一增益校正信号(α)固定为‘1’，然后把第二增益校正信号(β)变化为小于‘1’(步骤S28)，从而确定了第一和第二增益校正信号(α和β)(步骤S29)。
图4是显示用于确定相位校正信号过程的图。
如图4所示，控制器9向I信道和Q信道施加某一测试向量(A，A)  (步骤S31)以检测来自检测器7的第一输出信号(步骤S32)，并向I信道和Q信道施加某一测试向量(-A，A)(步骤S33)以检测来自检测器7的第二输出信号(步骤S34)，并确定第一和第二输出信号的大小以得到大小比率(Er)(步骤S35)。
对于大小比率(Er)，如果第一输出信号大于第二输出信号，则确定I和Q信号之间存在小于90度的差异，并把第一输出信号除以第二输出信号所得的值作为大小比率(Er)进行检测(步骤S36)。
但是，如果第一输出信号小于第二输出信号，则确定I和Q信号之间存在大于90度的差异，并把第二输出信号除以第一输出信号的值作为大小比率(Er)进行检测(步骤S37)。 φ = 2 tan ( E r - 1 E r + 1 ) - 1 - - - ( 1 )
把第一和第二输出信号的大小比率代入公式(1)进行计算(步骤S38)，从而检测到相位校正信号(φ)，由此得到第一相位校正信号(sinφ)和第二相位校正信号(cosφ)(步骤S39)。
如上所述，在传统的AQM误差校正装置中，为了提取AQM误差，控制器施加测试向量，由因为所得到的DC偏移引起的误差、增益和由该相位失衡引起的相位失衡计算AQM误差补偿值，并预先设置对应于该误差补偿值的误差校正信号。
由此，传统的AQM误差校正装置具有以下的问题。
即，因为即使由输入信号产生的误差变化了，也无法调整预先设置在误差补偿单元中的误差校正信号，所以无法精确地进行误差补偿。
另外，因为用于测量AQM误差的检测器的非线性特性和热噪声，会产生计算误差，特别是，在测量DC偏移时会有测量极限，因为检测器的工作区域和热噪声，大大影响了发射机的性能。
结合上面的参考，以更好地说明另外的或可选的细节、特征和/或技术背景。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种AQM误差补偿装置和方法，其能够根据由输入信号产生的误差来改变误差校正信号。
本发明的另一个目的是提供一种AQM误差补偿装置和方法，其能够通过提取用于以数字方法测量AQM误差的数据，消除由检测器的非线性特性和热噪声引起的AQM误差的计算误差。
为了全部或部分实现至少上面提到的目的，提供了一种AQM误差补偿装置，其中，利用从输入端子直接输入到预失真器的参考信号并通过主路径从定向耦合器输入的反馈信号检测到DC偏移、增益和相位误差后，输出用于补偿相应误差的误差校正信号。
为了全部或部分实现至少上面提到的目的，进一步提供了一种AQM误差补偿装置，包括：预失真器，用于使数字输入信号失真，以具有和非线性失真特性相反的特性；误差补偿单元，用于根据误差校正信号来补偿从预失真器输出的I/Q数字信号；数/模转换器，用于把误差补偿单元的I/Q数字信号转换为I/Q模拟信号；调制器，用于对从数/模转换器输出的I/Q模拟信号进行频率调制；功率放大器，用于放大调制器的输出信号，并向定向耦合器提供放大了的输出信号；下变频器，用于对从定向耦合器输入的反馈信号进行下变频；模/数转换器，用于把下变频器的输出信号转换为数字信号；以及控制器，用于对模/数转换器的输出信号和从预失真器输入的I/Q数字信号进行比较，并向误差补偿单元施加所提取的误差校正信号。
为了全部或部分实现至少上面提到的目的，进一步提供了一种AQM误差补偿方法，其中，利用从输入端子直接输入到预失真器的参考信号和通过主路径从定向耦合器输入的反馈信号检测到误差后，输出用于补偿相应误差的误差校正信号。
为了全部或部分实现至少上面提到的目的，进一步提供了一种AQM误差补偿方法，包括以下步骤：消除反馈信号的DC偏移；补偿没有DC偏移的I/Q数字信号的增益；补偿经过了增益补偿的I/Q数字信号的时间延迟；以及补偿经过了延时补偿的I/Q数字信号的相位。
为了全部或部分实现至少上面提到的目的，进一步提供了一种AQM误差补偿方法，包括以下步骤：对从预失真器输入的I/Q数字信号和反馈信号进行插值；通过协调两个插值信号的大小来补偿增益；重复进行以下操作：在改变过采样率的常数值的同时，计算两个经过了大小协调的信号之间的时间差；以及计算时间差最小的常数值。
本发明的其它优点、目的和特征有一部分将在以下的说明书中进行阐述，有一部分则对于本领域的技术人员经过对以下内容的检验后会变得明了，或者通过本发明的实践而体验到。按所附的权利要求书具体指出的可实现并达到本发明的目的和优点。
附图说明
以下参照附图对本发明进行叙述，附图中相同的标号表示相同的部件。附图中：
图1是显示根据现有技术的AQM误差补偿装置的结构方框图；
图2是根据现有技术的检测DC偏移信号的过程的流程图；
图3是根据现有技术的检测增益校正信号的过程的流程图；
图4是根据现有技术的检测相位校正信号的过程的流程图；
图5是显示根据本发明的AQM误差补偿装置的结构方框图；
图6是根据本发明的AQM误差补偿方法的流程图；
图7是根据本发明的检测DC偏移信号的过程的流程图；
图8是根据本发明的检测增益校正信号的过程的流程图；
图9是根据本发明的延时补偿的流程图；
图10是根据本发明的检测相位校正信号的过程的流程图；
图11A至11C显示了进行延时和AQM补偿之后的波形；以及
图12A和12B显示了AQM补偿之前和之后的I/Q数字信号。
优选实施例说明
以下参照附图对本发明的模拟正交调制器(AQM)误差补偿装置及方法的优选实施例进行说明。
图5是显示根据本发明的AQM误差补偿装置的结构方框图。
如图5所示，本发明的AQM误差补偿装置包括：预失真器210，用于使数字输入信号失真，以具有和非线性失真特性相反的特性；误差补偿单元220，用于预先根据误差校正信号来补偿从预失真器210输出的I/Q数字信号(Id，Qd)；第一和第二数/模转换器202和203，用于把误差补偿单元220的I/Q数字信号转换为I/Q模拟信号；调制器230，用于把从第一和第二数/模转换器202和203输出的模拟信号调制为载波频率；功率放大器204，用于放大调制器230的输出信号，并将其提供给定向耦合器205；下变频器240，用于对从定向耦合器205输入的反馈信号进行下变频；模/数转换器206，用于把下变频器240的输出信号转换为数字信号；以及控制器207，用于对模/数转换器206的输出信号(Vfb)和从预失真器210输入的I/Q数字信号(Vref)进行比较，提取误差校正值，并向误差补偿单元220施加相应的误差校正信号。
控制器207控制预失真器210，向系统施加用于提取AQM误差的测试信号，并通过所提取的AQM误差来计算AQM误差补偿值，向误差补偿单元220输出误差校正信号。
控制器207控制预失真器210的信号和从预失真器207输入的用以计算AQM误差的参考信号(Vref)在控制器207和预失真器210之间交换。
从而，控制器207对从定向耦合器205输入的反馈信号和从预失真器210输入的参考信号(Vref)进行比较，以提取误差，并输出用于补偿各个误差的误差补偿信号。
误差补偿单元220包括：第一放大器221，用于控制已经根据第一增益校正信号(α)预失真的I数字信号(Id)的增益；第二放大器222，用于控制已经根据第二增益校正信号(β)预失真的Q数字信号(Qd)的增益；第三放大器223，用于根据第一相位校正信号(sinφ)来控制第二放大器222的输出信号的相位；第四放大器225，用于根据第二相位校正信号(cosφ)来控制第二放大器222的输出信号的相位；第一加法器224，用于对第一放大器221和第三放大器223的输出信号进行相加；第二加法器226，用于对第一加法器224的输出信号和第一DC偏移信号(C1)进行相加；以及第三加法器227，用于对第四放大器225的输出信号和第二DC偏移信号(C2)进行相加。
调制器230包括：第一乘法器231，用于对从第一数/模转换器202输出的I模拟信号和从本机振荡器(LO)输出的本机震荡频率信号进行相乘；第二乘法器232，用于从第二数/模转换器203输出的Q模拟信号和从本机荡器(LO)输出的本机震荡频率信号进行相乘；以及合成器233，用于对第一和第二乘法器231和232的输出信号进行合成，并输出射频信号。
以下说明如上所述构成的AQM误差补偿装置的操作。
首先，预失真器210控制通过调制解调器201输入的数字信号，对I/Q数字信号(Id，Qd)进行预失真，以具有与功率放大器204的非线性失真特性相反的特性，并将它们输出到误差补偿单元220。
误差补偿单元220校正从预失真器210输出的I/Q数字信号(Id，Qd)的误差，把它们施加到第一和第二数/模转换器202和203，第一和第二数/模转换器202和203把输入的I/Q数字信号转换为I/Q模拟信号，并输出它们。
调制器230接收从第一和第二数/模转换器202和203输出的I/Q模拟信号，并对它们进行AQM调制。
也就是说，调制器230的第一乘法器231对从第一数/模转换器202输出的I模拟信号和从本机振荡器(LO)输出的本机震荡频率信号进行相乘，第二乘法器232对从第二数/模转换器203输出的Q模拟信号和一个与本机震荡频率之间存在90度相位差的信号进行相乘。
每个上变频信号都被合成器233合成为射频信号，并被施加到功率放大器204。
下变频器240对经过功率放大器204从定向耦合器205输入的、反馈信号的频率进行下变频，并将其施加到模/数转换器206，模/数转换器206将下变频器240的输出信号转换为数字信号(Vfb)，并将该数字信号输出到控制器207。
控制器207对从预失真器210输入的I/Q数字信号(Vref)和从模/数转换器206接收到的I/Q数字信号进行一定的操作，以提取误差值，并向误差补偿单元220施加用于校正该误差值的误差校正信号。
然后，误差补偿单元220根据误差校正信号来补偿I/Q数字信号的误差。
这时，误差校正信号包括：第一和第二DC偏移信号C1和C2，用于校正I/Q数字信号的DC偏移；第一和第二增益校正信号(α和β)，用于校正I/Q数字信号的增益误差；以及相位校正信号()，用于校正I/Q数字信号的相位误差。
图6是根据本发明的AQM误差补偿方法的流程图。
本发明的AQM误差补偿方法大致包括：从反馈I/Q数字信号中检测各DC偏移，消除反馈I/Q数字信号的DC偏移(步骤S41，S42)；比较通过预失真器输入的参考信号，以检测增益校正值，对没有DC偏移的I/Q数字信号的增益进行补偿(步骤S43，S44，S45)；利用通过预失真器输入的参考信号检测到延时值之后，补偿I/Q数字信号的延时(步骤S46，S47，S48，S49)；利用经过了延时补偿的Q数字信号和通过预失真器输入的参考信号检测到相位校正值之后，将经过了延时补偿的Q数字信号平移该相位校正值(步骤S50，S51，S52)。
以下参照图6，7，8，9和10对本发明的AQM误差补偿方法进行详细说明。
参照图7所示的消除DC偏移的处理，控制器207为通过模/数转换器206输入的一定数目的I/Q数字信号(Vfb：Vfb_I+jVfb_Q)提取各个平均值(步骤S61)，从反馈I/Q数字信号(Vfb)中减去各平均值(步骤S62)。
控制器207根据该减法来检测差值作为第一和第二DC偏移(C1和C2)(步骤S63)，并将其施加到误差补偿单元，从而消除反馈I/Q数字信号(Vfb)的DC偏移(步骤S64)。
参照图8所示的补偿反馈I/Q数字信号(Vfb)的增益的处理。控制器207提取从预失真器201输入的参考I/Q数字信号(Vref)和反馈I/Q数字信号(Vfb)的绝对值(步骤S71)，并计算参考I/Q数字信号的绝对值(|Vref|)和反馈I/Q数字信号的绝对值(|Vfb|)的各平均值(步骤S72)。
将参考I/Q数字信号(Vref)的平均值对反馈I/Q数字信号(Vfb)的平均值的比值乘以反馈I/Q数字信号(Vref)，从而补偿增益(步骤S73和S74)。
检测经过了增益补偿的I数字信号的绝对值的平均值与反馈I数字信号绝对值的平均值的比值，作为第一增益校正信号(α)，检测经过了增益补偿的Q数字信号的绝对值的平均值与反馈Q数字信号绝对值的平均值的比值，作为第二增益校正信号(β)(步骤S75)，然后将第一各第二增益校正信号(α和β)分别乘以反馈I/Q数字信号，从而补偿增益失衡(步骤S76)。
为了补偿I/Q数字信号的相位失衡，应该补偿参考I数字信号(Vref_I)和反馈I数字信号(Vfb_I)之间的延时。
使用以下原则补偿延时：假设参考I数字信号(Vref_I)和反馈I数字信号(Vfb_I)是相同的信号，并且存在延时，如果两个信号之间的差是‘0’，则它们是不存在延时的相同信号。
但是，实际上，因为反馈I数字信号(Vfb_I)包含误差成分，当参考I数字信号(Vref_I)和反馈I数字信号(Vfb_I)之间的差最小时，确定延时已被补偿。
参照图9，以任意的过采样率(OSR)对参考I数字信号(Vref_I)和反馈I数字信号(Vfb_I)进行插值(步骤S81)，对每个插值的参考I数字信号和反馈I数字信号进行相减，并累加减法值(步骤S82)。
这时，在两个信号的大小相同且没有时间差的理想状态下，减法值变成‘0’，而如果存在延时，则减法值具有对应于延时的值。
在逐一增加‘k’(过采样率常数)的同时得到参考I数字信号和反馈I数字信号间差值累加和的运算可以由以下公式(2)表示： Σ n = 1 m | V ref ( n ) - V fb ( n + 1 ) | , Σ n = 1 m | V ref ( n ) - V fb ( n + 2 ) | , . . . , Σ n = 1 m | V ref ( n ) - V fb ( n + k ) | - - - ( 2 )
图11A至11C是波形图，显示了根据值‘k’(过采样率常数)的增加，参考I数字信号和反馈I数字信号之间的变化。
这时注意到，随着‘k’值的增加，两个信号间差值的累加和逐渐减小。
也就是说，当通过改变‘k’值使差值累加和，即输出值，降到最小时(步骤S83)，两个信号间的延时也最小。
因此，通过将反馈I/Q数字信号平移如上所述计算的‘k’值，两个信号可以理想地对照(步骤S84)。
延时值可以由公式(3)表示：
此后，通过利用经过了延时补偿的Q数字信号(Vfb_Q)和参考Q数字信号(Vref_Q)，得到相位校正常数(j)，将反馈Q数字信号(Vfb_Q)平移该相位校正常数(j)。
也就是说，如图10所示，从参考Q数字信号(Vref_Q)中减去反馈Q数字信号(Vfb_Q)(步骤S91)，得到减法值的累加和(步骤S92)，然后，提取累加和的最小值作为相位校正常数(步骤S93)。将反馈Q数字信号(Vfb_Q)平移该相位校正常数(j)，从而补偿两个信号之间的相位(步骤S94)。
图12A和12B显示了AQM误差补偿之前和之后的参考I/Q数字信号(Vref_Q)。
如图12A所示，与具有理想圆形的参考I/Q数字信号(S)相比，反馈I/Q数字信号(F1)具有倾斜的圆形，而如图12B所示，显示出经过了AQM误差补偿的I/Q数字信号(F2)被校正为几乎与参考I/Q数字信号(S)一致的圆形。
如上所述，本发明的AQM误差补偿装置和方法具有很多优点。
例如，第一，可以通过在一定的系统初始时间中利用正弦波提取DC偏移及增益，以及相位误差校正值，来补偿AQM误差，即使信号在变化了之后再传输，也可以通过比较输入的参考信号和反馈信号，并提取各个误差的校正值，来补偿AQM误差。因此，可以根据误差的发生状况来精确地进行补偿。
第二，用数字方法来提取用于测量AQM误差的反馈数字信号，以消除由非线性特性引起的AQM误差计算误差，从而可以减小AQM误差补偿中所产生的因为工作区域和非线性特性引起的误差。
最后，无需使用延时装置就可以补偿延时，从而可以降低产品的单位成本，并可以提高信号的可再生性。
前面所述的实施例和优点仅仅是示例性的，并不构成对本发明的限制。本发明的教导可以容易地应用于其它类型的设备。本发明的说明书是说明性的，并不限制权利要求的范围。对于本领域的技术人员，显然可以有很多替换、改进和变化。在权利要求书中，装置加功能的语句旨在涵盖实现所述功能的结构，其不仅是结构等同的，也包括等同的结构。

Claims (20)

1.一种AQM误差补偿装置，其特征在于，利用输入到预失真器的参考信号和通过主路径从定向耦合器输入的反馈信号输出用于补偿误差的误差校正信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述误差校正信号包括：
第一和第二DC偏移信号，用于校正I/Q数字信号的DC偏移；
第一和第二增益校正信号，用于补偿I/Q数字信号的增益；以及
相位校正信号，用于补偿I/Q数字信号的相位。
3.一种AQM误差补偿装置，包括：
预失真器，用于使信号失真，从而具有和数字输入信号的非线性失真特性相反的特性；
误差补偿单元，用于根据误差校正信号来补偿从预失真器输出的I/Q数字信号；
数/模转换器，用于把误差补偿单元的I/Q数字信号转换为I/Q模拟信号；
调制器，用于对从数/模转换器输出的I/Q模拟信号进行频率调制；
功率放大器，用于放大调制器的输出信号，并提供给定向耦合器；
下变频器，用于对从定向耦合器输入的反馈信号进行下变频；
模/数转换器，用于把下变频器的输出信号转换为数字信号；以及
控制器，用于对模/数转换器的输出信号和从预失真器输入的I/Q数字信号进行比较，并向误差补偿单元施加所提取的误差校正信号。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述误差校正信号包括：
第一和第二DC偏移信号，用于校正I/Q数字信号的DC偏移；
第一和第二增益校正信号，用于补偿I/Q数字信号的增益；以及
相位校正信号，用于补偿I/Q数字信号的相位。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，用于控制预失真器的信号和用于计算AQM误差的参考信号在控制器和预失真器之间交换。
6.一种AQM误差补偿方法，包括：利用输入到预失真器的参考信号和通过主路径从定向耦合器输入的反馈信号输出误差校正信号之后，来补偿误差的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述误差校正信号包括：
第一和第二DC偏移信号，用于校正I/Q数字信号的DC偏移；
第一和第二增益校正信号，用于补偿I/Q数字信号的增益；以及
相位校正信号，用于补偿I/Q数字信号的相位。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述误差补偿步骤包括：
去除反馈I/Q数字信号的DC偏移；
补偿没有DC偏移的I/Q数字信号的增益；以及
补偿经过增益补偿的I/Q数字信号的相位。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：补偿反馈I/Q数字信号的延时。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述去除DC偏移的步骤包括：
提取反馈I/Q数字信号的各个平均值；
从反馈I/Q数字信号中减去各平均值；以及
把所得到的差值确定为第一和第二DC偏移信号。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述增益补偿步骤包括：
提取从预失真器输入的参考I/Q数字信号和反馈I/Q数字信号的绝对值；
提取上述步骤的各个绝对值的平均值；
提取参考I/Q数字信号绝对值与反馈I/Q数字信号绝对值的平均值比值；以及
将I/Q数字信号乘以所提取的平均值比值，相应地检测第一和第二增益校正信号。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述相位补偿步骤包括：
从参考Q数字信号中减去反馈Q数字信号；
累加所述减法值以得到各个累加和，并提取最小的累加和值作为相位校正常数；以及
根据采用了相位校正常数的相位校正信号平移反馈Q数字信号。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述延时补偿步骤包括：
对参考I/Q数字信号和反馈I/Q数字信号进行插值；
从参考I数字信号中减去反馈I数字信号；
累加所述减法值以得到各个累加和，并提取最小的累加和值作为延时常数；以及
根据采用了延时常数的时间校正信号平移反馈I/Q数字信号。
14.一种AQM误差补偿方法，包括：
去除反馈I/Q数字信号的DC偏移；
补偿去除了DC偏移的I/Q数字信号的增益；
补偿经过增益补偿的I/Q数字信号的延时；以及
补偿经过延时补偿的I/Q数字信号的相位。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的CD偏移去除步骤包括：
提取反馈I/Q数字信号的各个平均值；
从反馈I/Q数字信号中减去各平均值；以及
把所得到的差值确定为第一和第二DC偏移信号。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的增益补偿步骤包括：
提取从预失真器输入的参考I/Q数字信号和反馈I/Q数字信号的绝对值；
提取上述步骤的各个绝对值的平均值；
提取参考I/Q数字信号绝对值与反馈I/Q数字信号绝对值的平均值比值；以及
将I/Q数字信号乘以所提取的平均值比值，相应地检测第一和第二增益校正信号。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的延时补偿步骤包括：
对参考I/Q数字信号和反馈I/Q数字信号进行插值；
从参考I数字信号中减去反馈I数字信号；
累加所述减法值以得到各个累加和，并提取最小的累加和值作为延时常数；以及
根据采用了延时常数的时间校正信号平移反馈I/Q数字信号。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的相位补偿步骤包括：
从参考Q数字信号中减去反馈Q数字信号；
累加所述减法值以得到各个累加和，并提取最小的累加和值作为相位校正常数；以及
根据采用了相位校正常数的相位校正信号平移反馈Q数字信号。
19.一种AQM误差补偿方法，包括以下步骤：
对从预失真器输入的I/Q数字信号和反馈I/Q数字信号进行插值；
通过协调两个插值信号的大小来补偿增益；
重复进行在改变过采样率的常数值的同时，计算两个经过大小协调的信号之间的时间差的操作；以及
计算时间差最小的常数值。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述的信号大小协调步骤包括：
得到两个信号的大小；
把参考I/Q数字信号的大小平均值除以反馈信号的大小平均值，以得到大小比值；以及
把反馈I/Q数字信号乘以所述的大小比值。
CN02122146.4A 2001-06-01 2002-05-31 模拟正交调制器误差补偿装置及方法 Pending CN1389987A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR30855/2001 2001-06-01
KR10-2001-0030855A KR100386287B1 (ko) 2001-06-01 2001-06-01 디지털 선형화기의 시간지연 보상 방법
KR10-2001-0084320A KR100414075B1 (ko) 2001-12-24 2001-12-24 Ａｑｍ의 에러보상장치 및 방법
KR84320/2001 2001-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1389987A true CN1389987A (zh) 2003-01-08

Family

ID=26639118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN02122146.4A Pending CN1389987A (zh) 2001-06-01 2002-05-31 模拟正交调制器误差补偿装置及方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20020181611A1 (zh)
CN (1) CN1389987A (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100356280C (zh) * 2004-12-30 2007-12-19 杭州和利时自动化有限公司 离散控制中测量失真的动态补偿法及其控制系统
CN100384269C (zh) * 2004-02-25 2008-04-23 华为技术有限公司 一种补偿基站发信机非理想特性的系统及方法
CN101061633B (zh) * 2004-03-25 2010-05-05 奥普蒂科伦公司 功率放大器的基于模型的失真降低方法和系统
CN101272373B (zh) * 2008-05-07 2010-09-08 北京北方烽火科技有限公司 一种自适应模拟正交调制失衡补偿方法和装置
CN101119357B (zh) * 2006-09-07 2011-01-12 威盛电子股份有限公司 传送器以及传送器误差补偿方法
CN101411055B (zh) * 2006-03-27 2011-11-09 Nxp股份有限公司 射频pwm&ppm调制器
CN101895259B (zh) * 2009-05-18 2013-01-02 富士通株式会社 预失真器、预失真方法和预失真系统
CN102969985A (zh) * 2011-08-31 2013-03-13 苹果公司 无线电子设备的校准系统
CN101345783B (zh) * 2008-08-22 2013-03-27 北京中星微电子有限公司 一种噪声消除的系统和方法
CN104065370A (zh) * 2013-03-15 2014-09-24 安捷伦科技有限公司 可调定向耦合器电路
CN104124928A (zh) * 2013-04-26 2014-10-29 瑞昱半导体股份有限公司 自动增益调整装置与其方法
CN105007091A (zh) * 2011-04-14 2015-10-28 联发科技股份有限公司 传收器以及补偿方法
CN107251420A (zh) * 2015-02-27 2017-10-13 阿尔卡特朗讯 使用矢量变换的数字矢量处理的矢量信号对准
CN109998521A (zh) * 2017-11-30 2019-07-12 韦伯斯特生物官能(以色列)有限公司 快速恢复ecg信号的方法和设备
CN110212997A (zh) * 2019-06-04 2019-09-06 成都德芯数字科技股份有限公司 一种调制误码率的获取方法及装置
CN114172497A (zh) * 2021-12-06 2022-03-11 中国人民解放军国防科技大学 一种无频谱混叠的5电平射频脉宽调制方法及调制器

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7248625B2 (en) * 2002-09-05 2007-07-24 Silicon Storage Technology, Inc. Compensation of I-Q imbalance in digital transceivers
US7333557B2 (en) * 2002-12-16 2008-02-19 Nortel Networks Limited Adaptive controller for linearization of transmitter with impairments
JP4175503B2 (ja) * 2003-04-18 2008-11-05 ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 歪み補償回路及び送信装置
US6781537B1 (en) * 2003-06-10 2004-08-24 Nortel Networks Limited High speed digital to analog converter
GB2408860B (en) * 2003-12-04 2006-12-20 Motorola Inc Wireless communication unit, linearised transmitter circuit and method of linearising therein
US20050163249A1 (en) * 2004-01-27 2005-07-28 Crestcom, Inc. Predistortion circuit and method for compensating linear distortion in a digital RF communications transmitter
US7349677B2 (en) * 2004-04-08 2008-03-25 Broadcom Corporation Hardware efficient RF transceiver I/Q imbalance compensation based upon taylor approximation
DE602004029941D1 (de) * 2004-05-19 2010-12-16 Ericsson Telefon Ab L M Adaptives vorverzerrungsverfahren und anordnung
US7197087B2 (en) * 2004-07-09 2007-03-27 Powerwave Technologies, Inc. System and method for differential IQ delay compensation in a communications system utilizing adaptive AQM compensation
CA2576778C (en) * 2006-02-07 2014-09-02 Xinping Huang Self-calibrating multi-port circuit and method
US8886341B1 (en) 2006-04-04 2014-11-11 Microsoft Corporation Adaptive sample-by-sample controller for under-determined systems
US8995502B1 (en) 2006-04-04 2015-03-31 Apple Inc. Transceiver with spectral analysis
US7796960B1 (en) 2006-04-04 2010-09-14 Nortel Networks Limited Signal transmitter linearization
US8498590B1 (en) 2006-04-04 2013-07-30 Apple Inc. Signal transmitter linearization
US20080063041A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Noam Galperin Fast training equalization of a signal
WO2008035247A2 (en) * 2006-09-20 2008-03-27 Nxp B.V. I/o imbalance and dc offset calibration of an analogue i/q-modulator of a transmitter
GB2442773A (en) * 2006-10-11 2008-04-16 Tandberg Television Asa Canceling distortion
US8175553B2 (en) * 2007-01-17 2012-05-08 Motorola Solutions, Inc. Wireless communication unit, linearised transmitter circuit and method of linearising therein
US8139676B2 (en) * 2007-01-17 2012-03-20 Motorola Solutions, Inc. Wireless communication unit, linearised transmitter circuit and method of linearising therein
US7941106B2 (en) 2007-05-10 2011-05-10 Skyworks Solutions, Inc. Systems and methods for controlling local oscillator feed-through
US8073046B2 (en) * 2007-06-14 2011-12-06 Zoran Corporation Fast training equalization of a signal by using adaptive-iterative algorithm with main path phase correction
US8160191B2 (en) * 2008-12-01 2012-04-17 Rockstar Bidco Lp Correction of quadrature errors
US8462881B2 (en) * 2008-12-31 2013-06-11 Ubidyne, Inc. Method for digitally predistorting a payload signal and radio station incorporating the method
JP5158034B2 (ja) * 2009-08-12 2013-03-06 富士通株式会社 無線装置及び信号処理方法
CN102130697B (zh) 2010-01-20 2015-05-27 华为技术有限公司 接收机、发射机及反馈装置、收发信机和信号处理方法
US20110235749A1 (en) * 2010-03-26 2011-09-29 Peter Kenington Active antenna array having analogue transmitter linearisation and a method for predistortion of radio signals
US20110235734A1 (en) * 2010-03-26 2011-09-29 Peter Kenington Active antenna array having a single dpd lineariser and a method for predistortion of radio signals
US20110235748A1 (en) * 2010-03-26 2011-09-29 Peter Kenington Active antenna array having analogue transmitter linearisation and a method for predistortion of radio signals
US9002310B2 (en) * 2010-09-28 2015-04-07 Intel Mobile Communications GmbH IP2 calibration methods and techniques
TWI466506B (zh) * 2012-02-22 2014-12-21 Realtek Semiconductor Corp 用以補償傳送器／接收器中同相訊號與正交訊號不匹配的方法
WO2015021461A1 (en) * 2013-08-09 2015-02-12 Kumu Networks, Inc. Systems and methods for non-linear digital self-interference cancellation
EP3208938B1 (en) * 2014-11-19 2019-08-28 Huawei Technologies Co. Ltd. Pre-distortion processing device and method
US9413583B2 (en) * 2014-12-18 2016-08-09 Intel IP Corporation Calibrating RF path delay and IQ phase imbalance for polar transmit system
US9509350B1 (en) * 2015-06-11 2016-11-29 Infineon Technologies Ag Devices and methods for adaptive crest factor reduction in dynamic predistortion

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5574751A (en) * 1995-04-24 1996-11-12 Motorola, Inc. Method for a soft-decision modulation system
US5913172A (en) * 1996-11-15 1999-06-15 Glenayre Electronics, Inc. Method and apparatus for reducing phase cancellation in a simulcast paging system
US5923712A (en) * 1997-05-05 1999-07-13 Glenayre Electronics, Inc. Method and apparatus for linear transmission by direct inverse modeling
US6177893B1 (en) * 1998-09-15 2001-01-23 Scott R. Velazquez Parallel processing analog and digital converter
GB2346776B (en) * 1999-02-13 2001-09-12 Motorola Ltd Synchronisation lock detector and method
US6751447B1 (en) * 1999-12-30 2004-06-15 Samsung Electronics Cop., Ltd. Adaptive digital pre-distortion circuit using output reference signal and method of operation

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100384269C (zh) * 2004-02-25 2008-04-23 华为技术有限公司 一种补偿基站发信机非理想特性的系统及方法
CN101061633B (zh) * 2004-03-25 2010-05-05 奥普蒂科伦公司 功率放大器的基于模型的失真降低方法和系统
CN100356280C (zh) * 2004-12-30 2007-12-19 杭州和利时自动化有限公司 离散控制中测量失真的动态补偿法及其控制系统
CN101411055B (zh) * 2006-03-27 2011-11-09 Nxp股份有限公司 射频pwm&ppm调制器
CN101119357B (zh) * 2006-09-07 2011-01-12 威盛电子股份有限公司 传送器以及传送器误差补偿方法
US7881402B2 (en) 2006-09-07 2011-02-01 Via Technologies, Inc. Compensation for gain imbalance, phase imbalance and DC offsets in a transmitter
CN101272373B (zh) * 2008-05-07 2010-09-08 北京北方烽火科技有限公司 一种自适应模拟正交调制失衡补偿方法和装置
CN101345783B (zh) * 2008-08-22 2013-03-27 北京中星微电子有限公司 一种噪声消除的系统和方法
CN101895259B (zh) * 2009-05-18 2013-01-02 富士通株式会社 预失真器、预失真方法和预失真系统
CN105007091B (zh) * 2011-04-14 2018-06-19 联发科技股份有限公司 传收器以及补偿方法
CN105007091A (zh) * 2011-04-14 2015-10-28 联发科技股份有限公司 传收器以及补偿方法
CN102969985B (zh) * 2011-08-31 2015-10-21 苹果公司 无线电子设备的校准系统
CN102969985A (zh) * 2011-08-31 2013-03-13 苹果公司 无线电子设备的校准系统
CN104065370A (zh) * 2013-03-15 2014-09-24 安捷伦科技有限公司 可调定向耦合器电路
CN104065370B (zh) * 2013-03-15 2018-11-09 是德科技股份有限公司 可调定向耦合器电路
CN104124928A (zh) * 2013-04-26 2014-10-29 瑞昱半导体股份有限公司 自动增益调整装置与其方法
CN104124928B (zh) * 2013-04-26 2017-08-01 瑞昱半导体股份有限公司 自动增益调整装置与其方法
CN107251420A (zh) * 2015-02-27 2017-10-13 阿尔卡特朗讯 使用矢量变换的数字矢量处理的矢量信号对准
CN107251420B (zh) * 2015-02-27 2021-01-22 阿尔卡特朗讯 用于矢量信号对准的方法、装置以及非暂态计算机可读介质
CN109998521A (zh) * 2017-11-30 2019-07-12 韦伯斯特生物官能(以色列)有限公司 快速恢复ecg信号的方法和设备
CN109998521B (zh) * 2017-11-30 2024-04-16 韦伯斯特生物官能(以色列)有限公司 快速恢复ecg信号的方法和设备
CN110212997A (zh) * 2019-06-04 2019-09-06 成都德芯数字科技股份有限公司 一种调制误码率的获取方法及装置
CN114172497A (zh) * 2021-12-06 2022-03-11 中国人民解放军国防科技大学 一种无频谱混叠的5电平射频脉宽调制方法及调制器
CN114172497B (zh) * 2021-12-06 2023-08-15 中国人民解放军国防科技大学 一种无频谱混叠的5电平射频脉宽调制方法及调制器

Also Published As

Publication number Publication date
US20020181611A1 (en) 2002-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1389987A (zh) 模拟正交调制器误差补偿装置及方法
CN1285169C (zh) 预失真数字线性化电路及其增益控制方法
CN1218474C (zh) 分离放大振幅波形的低频和高频部分的功率调制系统和方法
JP4802190B2 (ja) ポーラ変調送信回路及び通信機器
CN1474516A (zh) 用于补偿功率放大器的预失真的设备和方法
CN100481741C (zh) 放大电路、无线基站、无线终端及放大方法
CN1330808A (zh) 发射机线性化
CN1957526A (zh) 利用非线性预失真的放大器的线性化
CN1293774C (zh) 使功率放大器线性化的数字反馈线性化设备及使用的方法
CN1661928A (zh) 失真补偿电路、功率放大器和失真补偿信号生成方法
US10382073B2 (en) Analog RF pre-distorter and non-linear splitter
KR100429981B1 (ko) Ａｑｍ의 에러보상장치 및 방법
CN1550064A (zh) 自适应信号调节系统的校准
CN1118945C (zh) 无线发送机及无线通信方法
JP5112213B2 (ja) 送信回路及び送信回路を用いた通信機器
CN1649276A (zh) 补偿基站系统中的相位误差的方法和装置
JP4268760B2 (ja) Ｉｑ変調器における歪み補償装置及び方法
CN1561571A (zh) 用于通信建立模块的自适应线性化技术
CN1926761A (zh) 功率放大装置、功率组合系统和功率组合系统的延迟测量方法
US8145148B2 (en) Transmitter and communication apparatus
CN107919857B (zh) 预失真系统和方法
CN101777875B (zh) 基于直角坐标系统的自适应非线性补偿装置
US20120008715A1 (en) Digital Phase Feedback for Determining Phase Distortion
US7791395B2 (en) DC offset correcting device and DC offset correcting method
CN1729617A (zh) 传输器级

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: LG- NORTEL CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: LG ELECTRONIC CO., LTD.

Effective date: 20061020

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20061020

Address after: Seoul, South Kerean

Applicant after: LG Nortel Co., Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Applicant before: LG Electronics Inc.

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication