CN1613176A

CN1613176A - 补偿解调器的不平衡的方法和装置

Info

Publication number: CN1613176A
Application number: CNA038019159A
Authority: CN
Inventors: 纳蒂·迪努尔
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2005-05-04
Also published as: US20040013204A1; JP2005533435A; AU2003281016A1; WO2004008629A1; KR20050027226A

Abstract

简单地说，提供通过向校准网络提供校准参数，补偿解调器的不平衡的方法和装置。该装置包括可以输出同相信号和正交信号的校准网络，以及生成校准参数的处理器。该处理器可以通过测量同相信号的平均幂、正交信号的平均幂以及同相信号与正交信号间的相互关联，生成校准参数。

Description

补偿解调器的不平衡的方法和装置

背景技术

解调器可以用在接收器中，将可以包括数据和语音的输入信号解调成基带信号，例如同相(I)和正交(Q)信号。提供IQ信号的解调器的例子可以是正交解调器。正交解调器可以接收调制射频(RF)信号并提供I和Q信号。然而，与解调器的物理结构，诸如例如滤波器、本机振荡器、移相器等等有关的各种因素会使解调器产生不平衡的I和Q信号。可以由I和Q信号的组合产生模拟信号以及可以包括语音和/或数据。I和Q信号间的不平衡可以会产生失真的模拟信号。

因此，需要更好的方法来提供不平衡的I和Q信号。

附图说明

在说明书的结论部分特别指出和清楚地表明有关本发明的主题。然而，通过参考附图的下述详细描述，可以最好地理解本发明，有关组织和操作方法，以及目的、特征和优点。

图1是根据本发明的实施例的收发信机的框图；

图2是有助于理解本发明的一些实施例的校准网络的示意图；以及

图3是根据本发明的方法的流程图。

将意识到为简化和清楚示例说明起见，不一定缩放示出图中的元件。例如，为简化起见，相对于其他元件，可以放大一些元件的尺寸。另外，在认为适合的情况下，在图中可以重复标记来表示相应或类似的元件。

具体实施方式

在下述详细描述中，阐述许多特定的细节以便提供本发明的全面理解。然而，本领域的技术人员将理解到没有这些特定的细节，也可以实施本发明。在其他实例中，不详细地描述非常公知的方法、过程、部件和电路以便不使本发明不清楚。

根据计算机存储器内数据位或二进制数字信号上的操作的算法和符号表示，在下面提出一部分详细描述。这些算法描述和表示可以是由数据处理领域中的技术人员使用的技术以便告知本领域的技术人员它们工作的实质。

除非特别陈述，否则，如从下述论述中所显示的，将意识到贯穿说明书论述，利用术语诸如“处理”、“计算”、“计算的”、“确定”等等是指操作和/或将表示为物理，诸如计算系统的寄存器和/或存储器内的电子、量的数据变换成类似地表示为计算系统的存储器、寄存器或其他信息存储、传输或显示设备内的物理量的其他数据的计算机或计算系统，或类似的电子计算设备的动作和/或处理。

应理解到，本发明可以用在各种应用中。尽管本发明不限于这一方面，在此公开的电路和技术可以用在许多装置，诸如无线电系统的接收机中。意图包括在本发明的范围内的接收机包括，仅通过举例，无线局域网(LAN)、接收机、双向无线电接收机、数字系统接收机、模拟系统接收机、蜂窝式无线电话接收机等等。

意图包括在本发明的范围内的无线LAN接收机的类型包括但不限于用于接收展频信号诸如例如，跳频展频(FHSS)、直接序列展频(DSSS)等等的接收机。

现在转到1，示出了根据本发明的实施例的收发信机100。收发信机100可以包括天线101、接收机102和发射机105。尽管本发明的范围不限于这一例子，接收机102可以包括放大器110、解调器120、校准网络130、存储器140、处理器150和数字接收机模块160。

尽管本发明的范围不限于这一方面，收发信机100可以是例如可以通过天线101接收和/或传送FHSS和/或DSSS信号的无线LAN收发信机。然而，应理解到能传送其他类型的信号，例如模拟信号、调幅信号、调频信号、时分多址存取(TDMA)信号等等的各种收发信机可以与本发明的一些实施例一起使用。

尽管本发明的范围不限于这一实施例，收发信机100可以具有两个操作模式。在第一操作模式中，收发信机100可以传送和接收信号。例如，收发信机100可以在无线LAN网络上传送和接收信号，如果需要的话。然而，应理解到为简化和清楚描述起见，将仅描述接收机102的操作。在第一操作模式中，放大器110可以从天线101接收信号。放大器110可以放大所接收的信号以及将其输出到解调器120。解调器120可以是例如正交解调器、直接变换解调器等。此外，解调器120可以解调所接收的信号以及输出I和Q信号。

另外，可以通过校准网络130校准I和Q信号。校准网络130可以补偿解调器120衰减(impairments)。尽管本发明的范围不限于这一方面，解调器衰减可以包括I和Q信号间的相位不平衡和振幅不平衡等等。此外，校准网络130可以通过操作校准参数来补偿解调器120衰减。

另外，校准网络130可以向数字接收机模块160提供补偿的I′、Q′信号。数字接收机模块160可以自补偿的I′、Q′信号解码数据和/或语音，如果需要的话。下面，将参考图2给出校准网络130的详细描述。

尽管本发明的范围不限于这一方面，在可以描述为接收机102的校准模式的第二操作模式中，处理器150可以生成测试信号s(t)。例如，测试信号s(t)可以是噪声信号、自然噪声信号等等。此外，在本发明的另一实施例中，如果需要的话，可以由发射机105向放大器110(用虚线表示)提供测试信号s(t)。因此，可以将所放大的测试信号输入到解调器120。解调器120可以解调测试信号s(t)以及提供I和Q信号。尽管本发明的范围不限于这一方面，校准网络130可以包括校准参数，诸如例如a_rs和a_rc，其中，a_rc可以补偿相位不平衡，以及a_rs可以补偿振幅不平衡，尽管本发明的范围绝对不限于这一方面。

此外，在本发明的一个实施例中，可以由存储器140向校准网络130提供校准参数a_rs和a_rc。尽管本发明的范围不限于这一方面，存储器140可以是例如移位寄存器、触发器、闪速存储器、读存取存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)、静态RAM(SRAM)等等。此外，处理器150可以生成和/或将校准参数值存储在存储器140中。

尽管本发明的范围不限于那一方面，处理器150可以通过设置校准参数a_rs和a_rc的初始值来起动校准处理。例如，初始值可以是a_rs＝1，a_rc＝0。另外，处理器150可以在进行测量前去除I和Q信号的DC分量，或可以使用用于去除DC分量的其他等效方法。此外，处理器150可以通过测量平均幂I′、平均幂Q′以及I′信号和Q′信号间的关联来生成校准参数以及可以改变校准参数a_rs和a_rc值直到平均幂I′和平均幂Q′信号趋向于基本上相同的值为止。用于这种校准的例子可以通过∑I′²＝∑Q′²来描述。另外，处理器150可以改变校准参数a_rs和a_rc值直到I′Q′的乘积趋向于基本上为零为止。本领域的技术人员应当理解到在本发明的一些实施例中，处理器150可以通过选择存储在存储器140中的值或通过操作下述方法来改变校准参数的值，尽管应理解到本发明不限于这一方面：

1.从I′和Q′信号去除DC分量；

2.通过计算例如可以用∑I′*I′表示的I′*I^*之和，测量I′信号的平均幂

3.通过计算例如可以用∑Q′*Q′表示的Q′*Q^*之和，测量Q′信号的平均幂

4.通过计算例如可以用∑I′*Q′表示的I′*Q^*之和，测量I′和Q′间的关联；以及

5.如果需要的话，根据下述方程式，计算校准参数a_rs和a_rc的值。

a_{rc} = \frac{ΣI * Q}{\sqrt{Σ I^{2} * Σ Q^{2} - {(ΣI * Q)}^{2}}}

a_{rs} = \frac{Σ I^{2}}{\sqrt{Σ I^{2} * Σ Q^{2} - {(ΣI * Q)}^{2}}}

尽管本发明的范围不限于这一方面，处理器150可以是数字信号处理器(DSP)、简化指令集计算机(RISC)处理器、微处理器、微控制器、定制的集成电路以便执行预定的算法和/或方法等等。此外，处理器150可以使用方法和/或算法来生成校准参数。这种算法的详细的例子将参考图3给出。

现在转到图2，示出了根据本发明的一些实施例的校准网络130。尽管本发明的范围不限于这一方面，校准网络130可以包括同相(I)模块210和正交(Q)模块250。更具体地说，在这一例子中，I模块210可以不包括校准参数以及Q模块250可以包括加法器265和校准参数a_rs和a_rc。例如，在本发明的一个实施例中，如果需要的话，校准参数a_rs和a_rc可以补偿从解调器120输出的I信号和Q信号间的振幅和相位的不平衡。

在操作中，I模块210可以接收I信号和输出I′信号。在该例子中，被标记为I和/或I′的信号可以是指从解调器120输出的I信号。另外，Q模块250可以用校准参数a_rs和a_rc来操作I和Q信号以便提供基本上等于I信号的Q′信号。例如，I信号和Q′信号间的振幅差可以大于1％。另外，加法器265可以将校准参数a_rs和a_rc的操作结果分别与I和Q信号相加，以便提供Q′信号。然而，在本发明的另外的实施例中，如果需要的话，可以使用其他校准网络。例如，在另外的校准网络中，可以将校准参数a_rs和a_rc包括在I模块210中。然而，本领域的技术人员应理解到本发明的实施例绝不仅限于上述校准网络以及不同校准网络可以与本发明的实施例一起使用。

现在转到图3，示出了补偿解调器120的不平衡的方法的流程图。尽管本发明的范围不限于这一方面，该方法可以从初始化校准参数，例如a_rs＝0，a_rc＝1(块300)以及提供测试信号s(t)(块310)开始。如上所述，在本发明的一个实施例中，由处理器150，以及在其他实施例中，由发射机105提供测试信号s(t)。此外，在本发明的一些实施例中，测试信号可以是接收机102的自然噪声信号。此外，可以由解调器120解调测试信号s(t)。解调器120可以输出解调的信号I和Q(块320)。处理器150可以测量同相信号的平均幂和正交信号的平均幂(块330)。另外，处理器150可以测量I′和Q′间的关联并在I′和Q′信号的平均值上执行测试。首先测试的可以是校验I′Q′的乘积的平均值(块350)。如果I′Q′的乘积不等于零，处理器150可以改变a_rs和a_rc值直到乘积值趋向于基本上为零为止(块360)。第二测试可以是校验由校准网络130提供的I′和Q′信号的平均幂值是否基本上相等(块380)。另外，处理器150可以改变a_rs和a_rc值直到I′²和Q′²的平均值趋向于基本上为相同值为止(块390)。

尽管在此示例说明和描述了本发明的某些特征，本领域的技术人员将想到许多改进、取代、改变和等效物。因此，应理解到附加权利要求书意图覆盖落在本发明的真实精神范围内的所有这些改进和改变。

Claims

1.一种装置，包括：

校准网络，输出同相信号和正交信号；以及

处理器，通过测量所述同相信号的平均幂、所述正交信号的平均幂以及所述同相信号和所述正交信号间的关联，生成校准参数，以及改变所述校准参数直到所述同相信号和所述正交信号趋向于基本上相同的值为止。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器进一步能改变一个或多个所述校准参数直到所述同相信号和所述正交信号的乘积趋向于基本上为零为止。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述校准网络能通过操作所述校准参数来补偿所述解调器的衰减。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述解调器包括正交解调器。

5.如权利要求1所述的装置，进一步包括：

发射机，向所述解调器提供调制的测试信号。

6.一种方法，包括：

通过测量同相信号的平均幂、正交信号的平均幂以及所述同相信号和所述正交信号间的关联，生成校准参数。

7.如权利要求6所述的方法，进一步包括：

改变一个或多个所述校准参数直到所述同相信号和所述正交信号的乘积趋向于基本上为零为止。

8.如权利要求6所述的方法，进一步包括：

改变一个或多个所述校准参数直到所述同相信号的幂和所述正交信号的幂趋向于基本上相同的值为止。

9.如权利要求6所述的方法，进一步包括：

通过解调所调制的测试信号，生成所述同相信号和所述正交信号。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，测量进一步包括：

平均所述同相信号；

平均所述正交信号；以及

使所述同相信号和所述正交信号相互关联。

11.一种装置，包括：

校准网络，输出同相信号和正交信号；

处理器，通过测量所述同相信号的平均幂、所述正交信号的平均幂以及所述同相信号和所述正交信号间的关联，生成校准参数，以及改变一个或多个所述校准参数直到所述同相信号和所述正交信号趋向于基本上相同的值为止；以及

直接序列展频发射机，向所述校准网络提供测试信号。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述处理器进一步能改变所述校准参数直到所述同相信号和所述正交信号的乘积趋向于基本上为零为止。

13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述校准网络能通过操作所述校准参数来补偿所述解调器的衰减。

14.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述解调器包括正交解调器。

15.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述发射机能向所述解调器提供所述测试信号。

16.一种产品，包括具有在其上存储指令的存储介质，当执行所述指令时，导致：

17.如权利要求16所述的产品，其特征在于，当执行所述指令时，进一步导致：

能改变一个或多个所述校准参数直到所述补偿的同相信号和所述补偿的正交信号的乘积趋向于基本上为零为止。

18.如权利要求16所述的产品，其特征在于，当执行所述指令时，进一步导致：

19.如权利要求16所述的产品，其特征在于，当执行所述指令时，进一步导致：

20.如权利要求16所述的产品，其特征在于，当执行所述测量指令时，进一步导致：

平均所述同相信号；

平均所述正交信号；以及

使所述同相信号和所述正交信号相互关联。