CN1666449A - 通过收发信机中反馈进行的发射机和接收机增益校准 - Google Patents

Abstract

本发明涉及收发信单元(100)中的增益校准，该收发信单元(100)具有发射单元和接收单元以及在它们之间的反馈耦合(165)。信号电平测量单元(163)通过接收单元或者通过信号电平检测器(167)测量反馈信号的信号电平。在通过信号电平检测器(167)连接时，通过调节发射单元直至信号电平测量单元(163)测量到预定的值，设置反馈信号的参考信号电平。然后校准发射机增益的绝对值。信号电平测量单元(163)通过接收单元连接，并且接收机增益的绝对值被校准。在接收机中或在发射机中改变增益。测量反馈信号的相对信号电平变化，并且使用其校准增益步长。

Description

通过收发信机中反馈进行的发射机和接收机增益校准

技术领域

本发明涉及用于增益校准以及特别用于在诸如HiperLAN收发信机的收发信单元中进行自动校准的方法和设备。

背景技术

近年来，人们持续增长地关注于：使用无线局域网(Wireless LocalNetworks，WLAN)在不同的通信和计算设备之间进行无线通信。一种该WLAN技术是高性能无线局域网类型2(High Performance RadioLocal Area Network Type 2，HiperLAN2)，其已由欧洲电信标准协会(European Telecommunications Standards Institute，ETSI)进行了标准化。HiperLAN2能够在短程以非常高的数据率(高达54Mbps)进行通信。HiperLAN2在5GHz的频率范围中运行，使用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplex，OFDM)传输技术，并且对于不同的连接支持不同的服务质量(Quality of Service，QoS)。因此HiperLAN2可以支持不同的服务，包括不同的数据服务、语音或者视频服务。

在HiperLAN2中，移动终端与接入点进行通信，该接入点典型地连接到固定的网络和/或其他的接入点。在ETSI技术规范(ETSITechnical Specification)TS 101 475中说明了关于HiperLAN2物理层的规范，其说明了，必须执行精确的接收功率测量和精确的传输功率控制。具体地，HiperLAN2说明了，移动终端必须控制传输功率，使得在接入点处以规定的电平接收传输的信号，而不依赖于接入点和移动终端之间的距离。为了实现这一目的，接入点广播关于其使用的传输功率电平的信息，以及关于其期望的规定接收电平的信息。假设从接入点到移动终端(下行链路)的路径损耗近似等于从移动终端到接入点的路径损耗(上行链路)，由移动终端使用该信息计算传输功率。因此，移动终端的传输功率可以确定为：

P_{Transmit，MT}＝P_Receive，AP+P_{Transmit，AP}-P_Receive，MT

其中P_{Transmit，MT}是所需的移动终端的传输功率，用以在接入点处满足规定接收电平，P_Receive，AP是接入点处的接收电平，P_{Transmit，AP}是接入点的传输功率电平，P_Receive，MT是从接入点到移动终端的传输在移动终端处的接收电平，并且所有的值以dBm为单位进行测量。因此，为了满足所述规范，移动终端必须能够准确地测量P_Receive，MT并控制P_{Transmit，MT}。

使用通常的半导体技术不能够制造使传输功率电平具有足够精度的收发信机。具体地，对于HiperLAN，RF输入信号的范围是-85dBm～-20dBm。这样，需要相当大的增益和增益变化通过接收机链。该电路必须以±5dB(在该范围的端点为±8dB)的精度按照1dB的步长测量接收功率，其在没有校准的情况下是非常难于实现的。同样地，对于较低的HiperLAN的频带，发射机需要覆盖-15～+23dBm的功率范围，而对于较高的HiperLAN的频率，其需要覆盖-15～+30dBm的功率范围，其功率步长为3dB且精度范围为±4dB(高功率的接入点)～±10dB(低功率的移动终端)。而且，由于相对于平均值高的峰值，OFDM需要在宽的动态范围上的高的线性并且满足关于发射机的要求，特别地，通过现有技术不能容易地实现功率放大器。

因此，需要接收机和发射机在宽的动态范围中的高的准确性，为了实现这一点，有必要校准接收机和发射机。通常在制造电子设备时执行校准。然而，这具有许多缺陷，包括：

●其没有考虑在制造后发生的变化。由于元件的漂移、老化以及温度变化，这些变化可能是非常显著的。

●人工校准可能是非常耗时的，并且因此需要昂贵的特殊的测试步骤和测量电路。

●通过将校准值存储在非易失存储器中或者通过设置可调节的元件(诸如变阻器和电位器)，必须在整个产品寿命中维持该校准，由此需要额外的元件。

在US 6 272 322中描述了一个校准系统。在该系统中，接收机对执行环回测试，用以确定关于每个收发信机的传输增益和接收增益之间的关系。通过在相反的方向发送信号对，计算第一收发信机和第二收发信机之间的路径损耗，用以确定一个接收机的传输增益和第二接收机的接收增益之间的关系。由该关系计算独立的传输增益和接收增益。所描述的系统是相对复杂的，并且专门需要两个可操作用于互相通信的收发信机。因此，改进的校准系统将是有利的。

发明内容

因此，本发明意图提供用于校准收发信机的系统，其减轻了一种或者多种上文提及的现有技术的缺陷。因此，提供了对收发信机进行增益校准的方法，该收发信机具有发射单元和接收单元并且包括从发射单元到接收单元的反馈耦合，该反馈耦合包括测量点；该方法包括步骤：响应信号电平测量单元通过信号电平检测器连接至测量点时测得的信号电平检测器的测量结果，通过调节发射单元的特性，设置测量点处的反馈信号的参考信号电平；当通过接收单元连接至测量单元时由测量单元测量与参考信号电平相关的测量参考值；按照增益步长改变收发信机的收发信单元的增益参数；以及，当通过接收单元连接至测量单元时由测量单元测量反馈信号的反馈信号电平的至少一个测量结果；响应关于测量参考值的至少一个测量结果，确定增益步长对反馈信号电平的相对作用(effect)；以及，响应增益步长对反馈信号的相对作用，校准增益步长。

由此，本发明提供了用于进行准确校准的系统，该校准基于产生于增益步长对反馈信号的相对作用。这样，发射机、接收机和测量电路的绝对特性不会影响校准的准确性。而且，使用专用电路设置参考信号，由此可以获得参考电平的高的准确性。而且，本发明有利地适合于自动校准，并且由此可以有规律地执行收发信机的准确校准而不需要人工干预。所以，该校准不是耗时的，并且不受制程限制。因此，收发信机可以在其寿命中进行有规律地校准，由此确保了最优化的性能和对漂移、老化等的不敏感。而且，仅在规定的参考信号电平处使用通过信号电平检测器的测量路径，甚至对于简易的和低成本的测量路径实现方案，也得到了高的准确性。由此本发明提供了使用很少的和廉价的测量元件进行的准确的校准。

根据本发明的一个特征，相对作用被确定为关于测量参考值的至少一个测量结果的相对变化，并且该相对作用优选地被确定为至少一个测量结果和测量参考值之间的差。这提供了用于确定相对作用的简单的系统。该系统有利地适合于自动校准，并且优选地用于收发信机的接收单元的校准。由于测量误差主要产生于信号电平测量单元的测量误差，因此其进一步地提供了非常准确的校准，其中可以使该测量误差非常低——特别是在数字域中实现时。

根据本发明的第二特征，相对作用被确定为所需用于实现至少一个测量结果和测量参考值之间的预定关系的反馈信号电平中的相对变化。优选地，该预定关系是，该至少一个测量结果基本上等于测量参考值，并且更具体地，校准增益步长的步骤优选地包括将增益步长确定为基本上与相对作用相同的值。

这为收发信机的校准提供了非常简单的系统，其有利地适合于自动校准。而且，由于可以高度准确地实现反馈信号的信号电平控制——特别是在使用数字生成的校准信号时，因此其允许非常准确的校准。其进一步提供了这样的优点，即信号电平测量单元的测量结果需要具有高准确性的低的动态范围。而且，其确保了与信号电平测量单元相关的信号电平是相对恒定的，并且特别地，可以优化数模转换器(Digitalto Analog Converters，ADC)的负载。

根据本发明的第三特征，发射机包括信号发生器，其通过具有传输路径增益的传输路径连接至反馈耦合，并且进一步包括步骤：在信号发生器处设置已知电平；当测量单元通过信号电平检测器连接到测量点时，调节传输路径增益直至测量单元测量到等于测量参考值的电平；以及，校准传输路径增益的绝对值，该绝对值是已知信号电平和参考信号电平与测量单元的测量值之间的预定关系的函数，其中该测量值是测量单元通过信号电平检测器连接到测量点时测量到的。

这提供了非常准确的传输增益的绝对增益校准，其可以用作将相对增益校准转换为绝对增益校准的基础。

根据本发明的第四特征，接收机包括接收路径，其具有接收路径增益，并且进一步包括步骤：响应测量参考值和参考信号电平，校准接收路径增益的绝对值。

这提供了非常准确的接收增益的绝对增益校准，其可以用作将相对增益校准转换为绝对增益校准的基础。

根据本发明的第五特征，收发信单元是具有传输路径的发射单元，该传输路径具有传输路径增益，并且增益步长是传输路径增益的增益步长。这提供了发射单元的准确校准。

根据本发明的第六特征，发射单元包括数字信号发生器，用于产生通过传输路径连接到测量点的校准信号，该传输路径是模拟传输路径。这提供了校准的方法，其中由于仅基于数字调节来确定相对值，因此非常准确地校准了相对增益步长。

根据本发明的第七特征，增益步长与校准信号的信号电平的变化相关，并且增益步长的校准进一步地响应校准信号的信号电平中的变化，由此使反馈信号维持在规定的动态范围中。因此，可以使反馈信号维持在接收单元的动态范围中。

根据本发明的第八特征，收发信单元是具有接收路径增益的接收单元，并且增益步长是接收路径增益的增益步长。这提供了接收单元的准确校准。

根据本发明的第九特征，发射单元包括数字信号发生器，用于产生通过传输路径连接到测量点的校准信号，并且通过调节数字信号发生器的输出电平确定所需用于实现至少一个测量结果和测量参考值之间的预定关系的反馈信号电平中的相对变化。由于数字信号发生器可以高度精确地和准确地实现，因此这提供了准确的校准。

根据本发明的第十特征，改变传输路径增益和调节数字信号发生器的输出电平的步骤，使得由测量单元测量到测量参考值。由此，通过具有较低动态范围的信号发生器获得了大的增益范围的准确校准，同时维持了信号发生器的准确性。

根据本发明的第十一特征，反馈信号是具有恒定幅度的校准信号。这提供了这样的优点，即校准信号不依赖于校准信号的时间变化或者随机变化，并且允许使用简单的信号电平检测器的构造——诸如简单的峰值检测器。

根据本发明的第十二特征，测量单元是数字的，并且从测量点通过信号电平检测器到测量单元的耦合不包括任何接收单元的模拟信号路径。这提供了校准的方法，其中由于仅基于数字测量来确定相对值，因此非常准确地校准了相对增益步长。

根据本发明的第十三特征，重复改变增益参数、测量至少一个测量结果、确定相对作用和校准增益步长的步骤，由此实现了跨越动态增益范围的校准。这样，可以在参考信号电平处执行准确的绝对增益校准，并且使用准确的相对增益测量结果可以实现对整个增益范围的准确的增益校准。优选地，确定相对作用的步骤进一步响应前面重复过程中确定的相对作用。

根据本发明的第十四特征，信号电平检测器具有低失真的有限的动态输入范围，并且参考信号电平被设置在该动态范围中。由于仅有小范围的值需要准确性，因此这允许使用简单的和廉价的信号电平检测器的构造。

根据本发明的第二特征，提供了用于对收发信机进行增益校准的设备，该收发信机具有发射单元和接收单元，并且包括从发射单元到接收单元的反馈耦合，该反馈耦合包括测量点；该设备包括：信号电平测量单元，用于测量与测量点处反馈信号相关的信号电平；该信号电平测量单元可操作用以通过接收单元和/或通过信号电平检测器耦合到测量点；一种这样的装置，用于响应信号电平测量单元通过信号电平检测器耦合至测量点时测得的信号电平检测器的测量结果，通过调节发射单元的特性，设置测量点处的反馈信号的参考信号电平；一种这样的装置，用于在通过接收单元耦合至测量单元时由测量单元测量与参考信号电平相关的测量参考值；一种这样的装置，用于按照增益步长改变收发信机的收发信单元的增益参数；和一种这样的装置，用于在通过接收单元连接至测量单元时由测量单元测量反馈信号的反馈信号电平的至少一个测量结果；一种这样的装置，用于响应关于测量参考值的至少一个测量结果，确定增益步长对反馈信号电平的相对作用；和一种这样的装置，用于响应增益步长对反馈信号的相对作用，校准增益步长。

这样，所描述的方法的显著的优点在于，测量路径，并且由此信号电平检测器，仅用于参考信号电平处的反馈信号。因此，可以使用简单的低成本的信号电平检测器，同时仍然实现了跨越大的增益范围的校准的高度准确性。增益范围可以比信号发生器的动态范围大很多，然而仍保留了信号发生器的准确性。

附图说明

通过参考附图，仅用于示例，将描述本发明的实施例，其中：

图1是根据现有技术的蜂窝通信系统的示图；和

图2示出了根据本发明的实施例的校准方法的流程图。

具体实施方式

为了清楚起见，下面的本发明的优选实施例的描述集中于HiperLAN2收发信机的应用，但是应当认识到，本发明不限于该应用，并且可用于多种需要校准或者得益于校准的收发信机。

图1是根据本发明的优选实施例的HiperLAN2收发信机的示图。

发射单元包括数字部分和模拟部分。数字部分包括快速傅立叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform，iFFT)101，用于调制待通信到多个子信道的数据流，如所公知的OFDM发射机。IFFT101是复数的，并且产生同相(I)信号和正交(Q)信号。I和Q信号的每一个在两个数模转换器(DAC)103、105中的每一个中转换为模拟信号。转换的I和Q信号在低通滤波器(Low Pass Filters，LPF)107、109中进行低通滤波，用以去除由DAC103、105引入的低频分量。低通滤波的信号在混频器111、113中由具有I和Q信道之间的90度相移的本地振荡器进行正交调制。I和Q信号在求和器115中求和，并且结果信号在带通滤波器117(BPF)中进行滤波，在放大器117中进行放大，并且通过第二混频器121上变频至传输频率。上变频的信号由具有可变增益的第二放大器123进行放大，并且在经过第二带通放大器125之后由传输功率放大器127进行放大。

收发信机的接收单元包括输入带通滤波器133(BPF)，用于去除所需频带之外的信号分量，特别是与随后的下变频相关的镜频。带通滤波器133通过接收开关135连接到天线129。典型地，接收单元和发射单元通过双工器(未示出)连接至相同的天线129。经滤波的天线信号从带通滤波器133馈送至低噪声放大器135(LNA)，其对接收到的信号进行放大。该低噪声放大器135被设计为具有非常低的噪声系数，并且将信号放大至这样的电平，相比于信号电平，在该电平处，在接收过程的后继阶段中引入的噪声是低的。因此，后继阶段的噪声不会显著地影响接收机的性能。来自低噪声放大器的信号在混频器139中下变频至中频(IF)，并且下变频的信号在第二带通滤波器141中进行滤波，该第二带通滤波器141典型地具有比输入带通滤波器133更陡峭的频率响应。典型地，第二带通滤波器141确定所需频带中及其周围的接收路径的频率响应。具体地，第二带通滤波器的带宽可以等于通信信道带宽，而不是整个频带的带宽。通过控制下变频的频率来选择适当的信道。

带通滤波的信号在具有可变增益的IF放大器143中进行放大，随后使用具有90度相移的本地振荡器信号在混频器145、147中对信号进行倍增，用以使该信号下变频至同相(I)信道和正交(Q)信道。I和Q基带信号的每一个通过ADC开关153、155馈送到模数转换器(Analog to Digital Converter，ADC)157，159。数字化的复数基带信号馈送到快速傅立叶变换和OFDM解调器161，其解调信号以恢复数据，如本领域所公知的。此外，ADC157、159连接到数字信号电平测量单元，其产生关于所接收信号的信号电平的测量值。在一个实施例中，信号电平测量单元是简单的功率电平测量单元，其执行操作：

$P=\mathrm{\α}\·\underset{N}{\mathrm{\Σ}}{i}_n^2+q_n^2$

其中α是比例常数，i_n是I信道中的第n个样本，q_n是Q信道中的第n个样本，而N是用于测量的平均窗口的长度。

可替换地，信号电平测量单元163可以包括任何提供关于所接收信号的信号电平测量值的功能，包括幅度电平测量结果。优选地，由信号电平测量单元163产生的测量值随信号电平的增加而单调增加。

根据本发明的优选实施例，收发信机包括发射机和接收机之间的反馈耦合。在图1中，当发射开关131和接收开关135处于下面的开关位置时，由该发射开关131和接收开关135以及衰减器163形成该功能。在图1中示出的衰减器简单地包括处于已知分压配置的两个电阻器R2和R3。可替换地，反馈耦合可以包括任何适当的衰减器，可以不包括衰减器和/或可以包括任何其他的允许从发射单元到接收单元的反馈耦合存在的电路。该反馈耦合进一步包括测量点165，其在图1中的具体实施例中是发射开关131和衰减器163之间的点。

发射开关131可操作用于在上面的位置(其中发射单元连接到天线129)和下面的位置(其中发射机连接至反馈耦合和测量点165)之间切换。相似地，接收开关135可操作用于在上面的位置(其中接收单元连接到天线129)和下面的位置(其中接收单元连接至反馈耦合，并且由此通过衰减器163连接至测量点165)之间切换。

在某些实施例中，反馈耦合是永久激活的，并且收发信机不包括天线和反馈耦合之间的用于连接收发信单元的开关。在这些实施例中，可以包括额外的电路用于组合反馈信号和接收信号。在一个具体的实施例中，由具有规定频率的完整的正弦波执行校准，并且在接收机中通过滤波分离出校准信号。在本发明的考虑范围内的是，可以使用任何适当的用于形成反馈耦合的方法和电路，以及任何适当的用于将该反馈耦合连接到接收单元和发射单元的方法和电路。

而且，信号电平检测器167连接到测量点165。在所描述的实施例中，信号检测器的输出端连接到电平适配器169，该电平适配器169的输出端通过ADC开关153、155连接到ADC157、159。这两个ADC开关均可操作用于在上面的位置(其中I和Q ADC157、159连接到接收路径的低通滤波器149、151)和下面的位置(其中每个开关的ADC157、159连接到电平适配器169的输出端)之间进行切换。因此，在该位置，ADC157、159馈送来自信号电平检测器167的输出端的由电平适配器190修改的信号。电平适配器是可选的，并且简单地提供了将信号电平检测器167的输出端的信号电平调节到适合于ADC157、159的电平的功能。在优选实施例中，电平适配器169包括标准的运算放大器，其被连接用以提供适当的静态增益(典型地小于1)。在其他的实施例中，电平适配器可以使信号电平衰减，和/或可以响应信号电平检测器167的输出端的信号电平来调节电平适配器。在优选实施例中，电平适配器169的输出端连接至ADC开关153、155并由此连接至ADC161、163。在其他的实施例中，电平适配器169的输出端仅连接到一个开关。在某些实施例中，不使用开关，并且来自电平适配器的信号通过其他的适当的装置连接至信号电平测量单元163，诸如，通过额外的专用的ADC。

信号电平检测器167优选地是功率检测器。在优选实施例中，信号电平检测器167是简单的幅度峰值检测器，其包括电阻器R1、二极管C和电容器C，如本领域所公知的。设置电容器C的值，使得其连同电平适配器的169的输入阻抗一同提供峰值检测器的动态性能。该动态性能优选地是这样的，即对信号电平变化进行滤波，同时足够快地对测量点167的信号电平中的变化进行测量。可替换地，功率检测器可以包括与电容器并联的第二电阻器。如果该第二电阻器明显地小于电平适配器的输入阻抗，则峰值检测器的时间常数，以及动态范围，可以由电容器的值和第二电阻器的电阻确定。

图2示出了根据本发明的实施例的校准方法的流程图200。将通过参考图1的收发信机描述该方法。

在步骤201中，响应信号电平测量单元163通过信号电平检测器167连接至测量点165时测得的信号电平检测器的测量结果，通过调节发射单元的特性，设置测量点165处的反馈信号的参考信号电平。

开始，发射开关131和ADC开关157、159切换到下面的开关位置，由此形成了从发射机的输出端通过发射开关131、测量点165、信号电平检测器167、电平适配器169、ADC开关153、155和ADC157、159到达信号电平测量单元163的路径。由此连接信号电平测量单元163，使得其可以测量信号电平，并且在优选实施例中，可以对测量点165的反馈信号的功率电平进行测量。反馈信号是在发射机中产生的，并且在优选实施例中，具有传输频带中的某一频率的恒定幅度的正弦波用作专用的校准信号。该校准信号由数字OFDM调制器101产生。可以通过不同的方法调节反馈信号的信号电平，包括调节产生的数字校准信号的幅度和调节发射机中具有可变增益G的第一放大器123的增益。在优选实施例中，调节发射机特性，使得信号电平测量单元163测量到规定的参考信号电平。具体地，将数字校准信号的信号电平设置为适合于DAC103、105的动态范围的电平，并且调节第一放大器119的增益，使得测量到参考信号电平。在其他的实施例中，可以设置其他的参数，诸如，数字校准信号的信号电平或者DAC的参考电压。

可以使用任何适当的参考电平，但是优选地将参考电平设置得尽可能大，以便于将噪声和失真的影响减到最小，同时仍然确保传输路径、接收路径、测量路径，数模转换和模数转换处于电路的动态范围之内。在优选实施例中，参考信号电平被设置为18dBm。

而且，通过信号电平检测器167的信号路径优选地是预先校准的，使得该路径中使用的所有元件的具体特性均得到补偿。具体地，在收发信机的制造过程中，准确的信号电平计连接到测量点165，并且调节发射机，用以提供在准确的信号电平计上测得的所需的信号电平。然后，得到了由信号测量单元163测得的值并将其存储起来。在校准过程中，根据本发明的实施例，通过调节发射机直至信号电平测量单元163测量到对应于所存储的参考值的值，设置参考电平。可替换地，可以调节测量路径中的增益，使得在准确的信号电平计测量到所需的参考电平时，信号电平测量单元163测量到预定的值。例如，通过人工调节电平适配器的增益，例如，通过调节变阻器，可以实现该调节。通过预先校准测量路径，可以实现测量点165处的反馈信号的参考信号电平的非常精确的初始设置。由于这形成了随后校准的基础，因此可以实现整个校准的高的准确性。

在步骤203中，当通过接收单元连接到测量单元时，由测量单元测量与参考信号电平相关的测量参考值。

在该步骤中，ADC开关153、155从下面的位置切换到上面的位置，并且接收开关设置在下面的位置。因此，信号电平测量单元163通过衰减器163、接收路径、ADC开关153、155和ADC157、159连接到测量点165。不改变发射机的特性，并且由此信号电平测量单元163现正对测量参考值进行测量，对应于测量通过接收单元的参考信号电平。

在步骤205中，按照增益步长改变收发信机的收发信单元的增益参数。在优选实施例中，改变与发射单元相关的增益，诸如第一放大器123的增益，或者改变与接收单元相关的增益，诸如IF放大器143的增益。增益步长可以具有任何适当的尺寸，并且在一个实施例中，该增益步长是无穷小的，使得按照附加的增益步长进行重复校准对应于在增益范围上与收发信单元相关的增益的连续变化。

步骤207包括，当通过接收单元连接到测量单元时，由测量单元测量反馈信号的反馈信号电平的至少一个测量结果。

由于增益步长的原因，由信号电平测量单元163测量的信号电平将发生变化。如果增益步长是发射机的增益步长，则反馈信号的信号电平发生变化，并且由于接收路径和信号电平测量单元163未变化，所以测量结果将发生变化。如果增益步长是接收机的增益步长，则ADC处的信号电平将发生变化，并且由信号电平测量单元163测得的测量结果将发生变化。

在步骤209中，响应关于测量参考值的至少一个测量结果，确定增益步长对反馈信号电平的相对作用。在增益步长是发射单元的增益步长的情况中，反馈信号电平发生变化，并且在优选实施例中，相对作用被确定为反馈信号的信号电平中的差。该差被确定为信号电平测量单元163的测量结果和测量参考值之间的差。这样，如果测量结果和测量参考值之间的差是，假如2dB，则相对作用被确定为2dB的信号电平变化。

在增益步长是接收单元的增益步长的情况中，信号电平测量单元163的测量结果的变化与反馈信号的信号电平变化相同。在该情况中，在优选实施例中，相对作用被确定为反馈信号的信号电平中所需要的变化，以便于使信号电平测量单元163测得基本上等于测量参考值的值。这样，在优选实施例中，通过调节发射机直至信号电平测量单元163再次测得与测量参考值相似的值，调节反馈信号的信号电平。优选地，通过改变数字校准信号的幅度来完成该调节。由于该调节是在数字域中实现的，所以其可以高度准确地执行。在优选实施例中，相对作用被确定为数字信号发生器的信号电平中的变化，以便于测量基本上与参考值相同的值。这样，如果数字校准信号的信号电平中的变化是，假如2dB，则相对作用被确定为2dB的信号电平变化。

可替换地或者另外地，例如，通过准确测量，改变传输路径中的任何适当的元件的增益，可以实现发射机特性的调节。具体地，该元件可以是模拟元件，诸如优选地是第一放大器。实际上，通过在接收路径的校准之前对传输路径进行校准，明显地有助于获得该增益步长的所需的准确性。

步骤211包括，响应增益步长对反馈信号的相对作用，校准增益步长。在优选实施例中，将增益步长简单地校准为前文所述的相对作用，即，对于发射机校准，其为信号电平测量单元的测量结果的差，而对于接收机校准，其为信号电平中的差。然而，在其他实施例中，可以使用任何适当的用于使增益步长对反馈信号的相对作用同增益步长的校准值相关联的功能。例如，可以使用转换功能，例如，其考虑接收路径增益或者信号电平测量单元163对绝对输入信号电平的已知的依赖关系。在其他的实施例中，可以使用进一步包括其他的参数或者测量结果的转换功能。

在下文中，更加详细地描述了本发明的优选实施例。首先将描述收发信单元的发射单元的校准，随后将描述接收单元校准的实施例。在优选实施例中，发射单元和接收单元都根据所描述的实施例进行校准。

在优选实施例中，发射机包括通过传输路径连接至反馈耦合的信号发生器。在图1中，该信号发生器由OFDM调制器101形成，其可操作用于产生如前文所述的数字校准信号。在优选实施例中，通过在信号发生器处设置已知的电平，确定传输路径增益G_T，Ref的绝对值；当测量单元通过功率检测器连接到测量点时，调节传输路径增益直至测量单元测量到等于测量参考值的电平；并且，校准传输路径增益G_T，Ref的绝对值，其是已知信号电平和测量单元在通过功率检测器连接到测量点时测得的测量值之间的预定关系的函数。

具体地，发射开关131和ADC开关153、155开始被设置在下面的位置，由此建立了如前文所述的信号电平测量单元163通过信号电平检测器167的测量路径。

将传输路径的增益设置为最小值，并且具体地，将第一放大器123的增益设置为最小值。然后通过将来自OFDM调制器101的校准信号设置在最大的可能幅度，同时维持针对DAC饱和的合理的余量，设置信号发生器的已知值。在优选实施例中，通过将恒定的幅度施加到一个子信道，同时将零信号施加到所有其他的子信道，由OFDM调制器101的iFFT产生5MHz的正弦信号。可替换地，可以使用专用的信号发生器。由信号电平测量单元163执行测量，同时逐渐增加第一放大器123的增益直至测量结果等于这样的值，即其对应于测量点165处的反馈信号的规定的参考信号电平。优选地，在如前文所述的制造过程中，通过预先校准来预先确定测量值。

用于使反馈信号的信号电平等于参考信号的设置用作关于第一放大器123的参考增益设置。测量点处的反馈信号对应于传输信号的输出信号，并且，由于现在已知该信号的信号电平等于信号参考电平，而且已知校准信号的信号电平具有高的准确性，因此，针对该参考增益设置，传输路径增益G_T，Ref的绝对值可以准确地确定为

G_T，Ref＝P_Ref-P_Cal

其中G_T，Ref以dB为单位进行测量，P_Ref是以dBm为单位进行测量的反馈信号的参考信号电平，而P_Cal是以dBm为单位进行测量的校准信号的信号电平。

这样，获得了传输路径的参考增益的绝对值的准确校准。在第一放大器123的增益步长相当高的系统中，通过设置第一放大器123的增益使得信号电平测量单元163的测量结果接近于所需的值，随后通过调节校准信号的信号电平对电平进行细微调节，可以获得参考信号电平的准确设置。因此，具体地，可以增加第一放大器的增益直至信号电平高于参考信号电平，在该点使增益减小一个步长，并且逐渐增加校准信号电平直至达到正确的电平。

在对传输路径增益G_T，Ref的绝对值进行准确地校准之后，ADC开关157、159改变到上面的位置，由此使信号电平测量单元163通过接收路径连接到测量点165。反馈信号的信号电平仍然处于参考信号电平，并且对应于该电平的信号电平测量单元163的测量结果作为测量参考电平而被存储。

然后，通过按照某一步长调节第一功率放大器的增益，执行传输路径的增益步进。在优选实施例中，第一放大器123的增益由数字控制信号进行控制，并且步长尺寸等于可能的最低步长，即等于针对第一放大器123进行量化的步长。在增益步进之后，并且在允许系统稳定的足够的时间之后，由信号电平测量单元163执行测量。在优选实施例中，第一放大器123的增益初始减小一个步长，并且因此由信号电平测量单元163测得的信号电平测量结果将小于参考测量值。

反馈信号对信号电平的相对作用被确定为信号电平测量单元163的测量结果中的变化，并且具体地，被确定为新的测量值和测量参考值之间的差。增益步长随后被校准为测量值之间的差。由此增益步长的经校准的增益被确定为

ΔG(-1)＝P(-1)-P_Meas，Ref

其中ΔG(-1)是以dB为单位的相对值(并且对于增益的减小是负的)，P_Meas，Ref是以dBm为单位的测量参考值，而P(-1)是增益步进后的信号电平测量单元的测量值。

这样，由信号电平测量单元163的准确性和接收路径的线性和噪声提供了校准步长的准确性。然而，由于信号电平测量单元163是在数字域中实现的，所以可以获得高的准确性，而且其对温度变化、漂移、老化等是不敏感的。而且，为了接收通信信号，接收路径已被设计为具有非常低的噪声和非常高的线性。特别地，对于OFDM接收机，线性要求是非常严格的，这是因为，对于(相比于平均比)具有非常高的幅度峰值的信号，其必须提供适当的性能。因此，实现了增益步长的非常准确的校准。

新的增益设置G(-1)的绝对值可以简单地确定为

G(-1)＝G_T，Ref+ΔG(-1)

一旦对第一增益步长进行了校准，则针对下一个增益步长重复校准。这样，第一放大器123的增益改变为紧接前一增益设置下面的设置，并且确定由信号电平测量单元163测得的新的测量结果P(-2)。通过下式确定关于该步长的相对增益校准

ΔG(-2)＝P(-2)-P(-1)

然后，通过下式对该增益设置的绝对值进行校准

G(-2)＝G(-1)+ΔG(-2)＝G_T，Ref+ΔG(-1)+ΔG(-2)＝G_T，Ref-P_Meas，Ref+P(-2)

对于另外的增益步长，重复校准直至覆盖参考信号电平下面的所需动态范围。在优选实施例中，针对发射机的输出端处的信号电平的动态范围，即18dBm～-15dBm的参考信号电平，重复该过程，由此覆盖了33dB的动态范围。

在优选实施例中，发射单元包括具有OFDM调制器形式的数字信号发生器，用于产生校准信号。该数字信号发生器通过模拟传输路径连接到测量点。这提供了对校准信号的信号电平的非常准确的控制，并且特别地，其允许获得非常准确的相对信号电平变化。

在某些实施例中，并且特别是在与优选实施例相似的实施例中，增益步长与校准信号的信号电平的变化相关，并且增益步长的校准进一步响应校准信号的信号电平中的变化。因此，在某些实施例中，某些增益步进或者全部的增益步进之后跟随有校准信号的信号电平调节。例如，如果第一放大器123的增益减少了一个增益步长，则校准信号的信号电平增加适当的值。由于校准信号的信号发生器是数字的，因此已知该值具有高的精确性。因此，第一增益步长的校准得自

ΔG(-1)＝P(-1)-P_Meas，Ref+P_ΔCal

其中P_ΔCal是对应于增益步长的校准信号的信号电平中的变化。可以以相似的方式执行另外的增益步长的校准。优选地，校准信号仅针对一个增益步长或者某些增益步长进行调节，而对剩余的增益步长不进行调节。

通过调节校准信号的信号电平，反馈信号可以维持在规定的动态范围中，其明显地小于待校准的增益的动态范围。因此，噪声和非线性的影响可以减到最小，导致更加准确的校准过程。因此，与一个或者多个增益步长相关的校准信号的信号电平中的变化优选地是这样的，即，使反馈信号维持在规定的动态范围内。

在优选实施例中，调节校准信号的信号电平的方法用于校准参考增益G_T，Ref之上的增益范围。优选地针对接收路径和测量路径的动态范围的上阈值设置参考信号电平，以便于将噪声和非线性的影响减到最小。然而，增加发射机的增益将导致反馈信号的信号电平增加到参考信号电平之上，并且由此使接收机和/或测量电路过载。因此，在优选实施例中，将传输路径的增益增加到参考增益之上的至少一个增益步长与校准电平的信号电平的下降相关，由此使参考信号维持在规定的动态范围内。

具体地，将第一放大器123的增益设置为或者重置为参考增益，并且将校准信号的信号电平设置为默认的值。由于前面的校准，现在反馈信号处于参考信号电平，并且信号电平测量单元163正在测量等于测量参考值的值。信号发生器的信号电平，即OFDM调制器101的校准信号现在减少了已知的值，在该实施例中，该值等于多个增益步长。作为具体的示例，校准信号电平减少了18dB，以便于校准4个约为3dB的增益步长。这将在最高的增益设置处提供某些余量。信号电平测量单元163现在测得了值，除去测量误差，该值等于测量参考值减去增益变化，即18dB。该电平用作新的测量参考值。然后第一放大器123的增益增加一个增益步长，由信号电平测量单元163执行新的测量，并且由下式校准增益步长

ΔG(+1)＝P(+1)-P_{Meas，Ref，CalComp}

其中P(+1)是以dB为单位的信号电平测量单元的测量结果，P_{Meas，Ref，CalComp}是以dB为单位的校准补偿的测量参考值。在理想情况中，P_{Meas，Ref，CalComp}等于P_Meas，Ref+ΔP_Cal。因此，该增加的增益设置的绝对增益是

G(1)＝G_T，Ref+ΔG(1)

然后以相同的方式继续校准直至所需动态范围的所有增益设置均被覆盖。

在优选实施例中，发射单元和接收单元都进行校准。当校准接收单元时，如针对发射机校准所描述的，首先设置参考信号电平。然后ADC开关切换到上面的位置，由此使信号电平测量单元163通过接收路径连接到测量点。反馈信号的信号电平处于参考信号电平，并且信号电平测量单元正在测量对应于测量参考值的值。在优选实施例中，执行接收路径的绝对增益的校准。优选地，紧随发射机的绝对增益校准之后，并且在发射单元的整个动态增益范围的校准之前，执行接收机的绝对增益校准。

接收机的绝对增益校准优选地响应测量参考值和参考信号电平。衰减器163的衰减是已知的，并且因此接收机的输入电平的信号电平是已知的。测量参考值是ADC处的信号电平的测量值，并且因此接收路径的增益可计算为输入信号电平和ADC处的信号电平之间的比。

具体地，通过首先将接收路径的增益设置为最小值，执行接收机的绝对增益值的校准。针对反馈信号设置参考信号电平，并且信号电平测量单元通过接收路径连接到测量点。优选地，这样设置参考信号电平和衰减器的比，使得接收机输入信号电平对应于接收机的动态范围的上阈值。接收机的增益向上步进直至ADC过载。接收路径的增益减小一个步长，由此ADC输入端的信号返回到范围内。关于接收机的输入信号电平现处于最大电平，并且信号电平测量单元指出接近满标功率。信号电平测量单元163执行信号电平的测量，并且测量值用作测量参考值P_Meas，Ref。接收路径的当前增益设置是被确定为接收机输入信号和测量参考值之间的差的参考增益设置G_R，Ref，即

$G_{R,\mathrm{Ref}}=\frac{P_{\mathrm{Meas},\mathrm{Ref}}}{P_{\mathrm{Ref}}-G_{\mathrm{Att}}}$

其中P_ref是参考信号电平，而G_Att是由衰减器进行的衰减，并且所有的值以dB为单位进行测量。

因此，由参考信号电平，如前文所述，其被设置为具有高的准确性——特别是在执行信号电平检测器的预先校准时；衰减器的衰减，其可被设计为具有高的准确性；和信号电平测量单元的准确性，其是数字的并且由此可被设计为具有高的准确性，确定参考增益设置处的接收路径的绝对增益。因此，随之而来的是，实现了参考增益设置处的绝对增益的非常准确的测量。

在优选实施例中，衰减器被设计为提供28dB的衰减，使得对于优选的18dB的参考信号电平，反馈回接收机的信号电平为-20dBm。该电平是在HiperLAN标准中规定的最高的接收信号电平。如果，例如，测量参考值测得为10dBm，则参考增益设置处的增益被确定为30dB。

当开始接收单元的动态范围的校准时，将反馈信号设置在参考信号电平。在优选实施例中，对于接近最大值的校准信号电平和参考设置处的传输增益设置，执行该操作。

然后，通过使接收单元的增益参数改变一个增益步长，执行接收增益的校准。在图1的实施例中，为了简洁和清楚起见，示出了，仅在IF放大器143处调节接收路径的增益。优选地，该IF放大器具有数控增益，并且接收机的增益步长对应于将IF放大器143的增益改变到最近的设置。

通过信号电平测量单元163执行反馈信号的测量，并且增益步长对反馈信号的相对作用被确定为所需用于实现至少一个测量结果和测量参考值之间的预定关系的反馈信号电平中的相对变化。在优选实施例中，预定的关系是，信号电平测量单元的测量结果基本上等于测量参考值。具体地，通过改变发射单元的特性直至信号电平测量单元测得了等于测量参考值的值，确定相对作用。然后，响应该相对作用，确定增益步长的校准，并且在优选实施例中，其被确定为与相对作用基本相同的值。

在该实施例中，根据反馈信号电平中的变化设置增益步长的校准，其导致了信号电平测量单元的测量结果等于测量参考值。反馈信号的信号电平中的变化通过发射机中为实现该目的而发生的变化来确定。在优选实施例中，改变发射机的增益和/或校准信号的信号电平，并且，由于在该实施例中发射机的校准先于接收机的校准，因此这些值已知具有高的准确性，由此导致了接收单元的增益步长的准确校准。

更具体地，在优选实施例中，由于参考增益设置被确定用于最高的所规定的接收机输入电平，因此接收机增益步长的校准主要具有高于参考增益设置的增益。因此增益步长达到接收单元的较高增益，并且由于参考增益设置被设置为使得ADC信号电平刚好低于饱和，因此ADC将饱和或者过载。因此，通过减少OFDM调制器101包括的数字信号发射器产生的校准信号的幅度，减少了校准信号的信号电平。减少校准信号电平直至信号电平测量单元163测得了等于测量参考值的值。因此，增益步长被校准为等于校准信号的幅度中的减少量。由于在数字域中执行该减少，因此其可被确定为具有高的准确性，并且由此高度准确地校准了增益步长。

在优选实施例中，重复所描述的步骤(与发射机的校准相似)，由此高度准确地校准了接收单元的增益范围。数字信号发生器(OFDM调制器)的动态范围和/或DAC典型地受到限制，并且因此，优选实施例包括，改变传输路径的增益和调节数字信号发生器的输出电平直至由测量单元测得测量参考值。优选地，在改变接收单元的增益之前执行该步骤。这样，通过改变传输路径的增益，诸如第一放大器的增益，反馈信号电平的动态范围可以扩展超出数字信号发生器的动态范围。由于传输路径的增益变化与校准信号电平的再调节相关，使得信号电平测量单元163再一次测得测量参考值，因此维持了校准的高的准确性——即使是在没有校准传输路径的增益步长的情况下。

因此，在优选实施例中，具体地，通过在规定的适当的范围中调节校准信号，校准了多个增益步长。然而，当校准信号电平即将超出该动态范围时，传输路径的增益的增加领先于接收路径的增益步长一个或者几个增益步长。然后，调节校准信号电平直至信号电平测量单元的测量结果与测量参考电平相同。当其发生时，反馈信号的信号电平等于调节传输路径的增益设置之前的电平，但是信号发生器以及校准信号电平返回信号发生器的动态范围的上阈值。接收机增益随即增加一个增益步长，并且调节校准电平的信号电平直至信号电平测量单元再一次测得对应于测量参考值的值。然后，再次将增益步长校准为等于由数字信号发生器产生的校准信号的信号电平中的变化。

这样，可被校准的接收机增益的动态范围极大地扩展，超出了数字信号发生器的动态范围，同时保留了数字信号发生器的校准的准确性。

在优选实施例中，校准信号是具有恒定幅度的正弦信号。这提供了这样的优点，即测量过程不会受到校准信号的信号电平中的变化的影响，并且对于优选实施例中用作信号电平检测器的简单的峰值检测器，可以容易地确定输出电平和输入端的信号电平之间的关系。然而，在其他的实施例中，可以使用其他适当的信号。特别地，如果使用比较复杂的信号检测器，诸如均方根(rms)信号电平检测器，则可以使用比较复杂的校准信号。这样，可以使用任何具有时间变化的信号，其中应限制时间变化使之明显小于测量过程的平均间隔，并且特别地，可以反馈当前的经调制的通信信号并使之用于校准。对于具有相对恒定的幅度的调制格式，这在收发信机中是特别有吸引力的，诸如高斯最小频移键控(Gaussian Minimum Shift Keying，GMSK)，而且在某些实施例中不仅使用正交调幅(Quadrature AmplitudeModulation，QAM)信号，甚至使用OFDM信号。

在某些实施例中，对于发射单元和接收单元，以时分多路复用的方式使用相同的低通滤波器。在该情况中，在增益校准过程中，在接收路径中使用简单的辅助滤波器对或者完全不使用滤波器。由于滤波器具有准确的增益，因此这不会降低校准的精度。

从上文的描述中，应当认识到，绝对校准的准确性依赖于通过信号电平检测器的测量路径的精度。信号检测器典型地具有有限的高准确性的动态范围，并且在该范围外准确性降低。因此，信号电平检测器具有有限的低失真的动态输入范围，并且将参考信号电平设置在该动态范围内。

因此，在优选实施例中，具体地，使用了非常简单的信号电平检测器。该检测器的准确性的关键参数是二极管的特性及其中的变化。对于典型的二极管，二极管的导通电压将在最大值400mV和最小值100mV之间变化。因此，该功率电平检测器的误差在300mV的量级，并且因此尽可能选择高的参考信号电平。对于优选的-018dBm的参考信号电平，正弦信号的峰值是2.5伏特，并且检测器可能的变化为14％或者1.16dB。然而，通过在制造过程中预先校准信号电平检测器，可以基本上减小该值。在反馈信号电平的较低的值处，误差将明显增加。所述校准方法的显著的优点在于，测量路径以及信号电平检测器仅用于处于参考信号电平的反馈信号，并且因此可以使用简单的低成本的信号电平检测器，同时仍然导致跨越大的增益范围的校准的高度的准确性。

接收机增益的绝对值的准确性进一步依赖于衰减器的准确性。对于图1中示出的简单的阻性衰减器，随着衰减的降低，衰减器的精度增加，并且因此理想的是，具有尽可能低的衰减。然而，低的衰减需要低的参考信号电平，并且因此同关于信号电平检测器的要求相冲突。因此，必须确定适当的折衷，在优选实施例中，其是处于-18dBm的参考信号电平和38dB的衰减。

为了简洁和清楚起见，所述实施例仅考虑了具有可变增益的传输路径和/或接收路径的一个元件。然而，在本发明考虑范围内的是，可以使用任何数目的可调节元件或者可变元件，并且可以使用任何适当的调节或者改变这些元件的方法。

本发明可以以任何适当的形式实现，包括在硬件中实现，或者在硬件和软件的任何适当的组合中实现。然而，优选地，所有的数字元件在集成电路中实现或者在适当的数字信号处理器中实现。该集成电路可以进一步包括ADC、DAC和某些或者全部模拟元件。这样，可以以任何适当的方式实现所需用于校准的步骤，但是优选地，作为集成电路或者信号处理单元中的软件或者固件实现。

因此，本发明意图提供多种优点，其包括下列项中的某些或全部：

●提供了用于自动校准收发信单元的简单方法。

●提供了增益校准的准确方法。

●仅在规定的参考信号电平处使用测量路径，即使对于测量路径的简单的和低成本的实现方案，也允许高的准确性。因此本发明提供了使用很少的和廉价的测量元件的准确的校准。

●可以在参考信号电平处执行准确的绝对增益校准，并且使用准确的相对增益测量，可以获得关于整个增益范围的准确的增益校准。

●通过具有较低的动态范围的信号发生器实现了大增益范围的准确的校准，同时维持了信号发生器的准确性。

●提供了校准的方法，其中非常准确地对相对增益步长进行校准，这是由于相对值是仅基于数字测量和调节确定的。

●所述校准方法的显著优点在于，测量路径以及信号电平检测器仅用于处于参考信号电平的反馈信号，并且因此可以使用简单的低成本的信号电平检测器，同时导致跨越大的增益范围的校准的高度的准确性，其中该增益范围比信号发生器的动态范围大很多，该信号发生器仍然维持了其校准的准确性。

Claims (42)

1.一种用于对收发信机进行增益校准的方法，该收发信机具有发射单元和接收单元并且包括从发射单元到接收单元的反馈耦合，该反馈耦合包括测量点；该方法包括步骤：

响应信号电平测量单元通过信号电平检测器连接至测量点时测得的信号电平检测器的测量结果，通过调节发射单元的特性，设置测量点处的反馈信号的参考信号电平；

当通过接收单元连接至测量单元时由测量单元测量与参考信号电平相关的测量参考值；

按照增益步长改变收发信机的收发信单元的增益参数；

当通过接收单元连接至测量单元时由测量单元测量反馈信号的反馈信号电平的至少一个测量结果；

响应相对于测量参考值的至少一个测量结果，确定增益步长对反馈信号电平的相对作用；和

响应增益步长对反馈信号的相对作用，校准增益步长。

2.权利要求1的方法，其中相对作用被确定为关于测量参考值的至少一个测量结果的相对变化。

3.权利要求2的方法，其中相对作用被确定为至少一个测量结果和测量参考值之间的差。

4.权利要求1的方法，其中相对作用被确定为所需用于实现至少一个测量结果和测量参考值之间的预定关系的反馈信号电平中的相对变化。

5.权利要求4的方法，其中预定关系是，至少一个测量结果基本上等于测量参考值。

6.权利要求4或5的方法，其中校准增益步长的步骤包括将增益步长确定为基本上与相对作用相同的值。

7.前面任何权利要求的方法，其中发射机包括通过具有传输路径增益的传输路径连接至反馈耦合的信号发生器，并且进一步包括步骤：

在信号发生器处设置已知电平；

当测量单元通过信号电平检测器连接到测量点时，调节传输路径增益直至测量单元测量到等于测量参考值的电平；和

校准传输路径增益的绝对值，该绝对值是已知信号电平和参考信号电平与测量单元的测量值之间的预定关系的函数，其中该测量值是测量单元通过信号电平检测器连接到测量点时测量到的。

8.前面任何权利要求的方法，其中接收机包括具有接收路径增益的接收路径，并且进一步包括步骤：响应测量参考值和参考信号电平，校准接收路径增益的绝对值。

9.前面任何权利要求的方法，其中收发信单元是具有传输路径的发射单元，该传输路径具有传输路径增益，并且增益步长是传输路径增益的增益步长。

10.权利要求9的方法，其中发射单元包括数字信号发生器，用于产生通过传输路径连接到测量点的校准信号，该传输路径是模拟传输路径。

11.权利要求10的方法，其中增益步长与校准信号的信号电平的变化相关，并且增益步长的校准进一步地响应校准信号的信号电平中的变化，由此使反馈信号维持在规定的动态范围中。

12.前面任何权利要求的方法，其中收发信单元是具有接收路径增益的接收单元，并且增益步长是接收路径增益的增益步长。

13.权利要求12的方法，依赖于权利要求4～6中的任何一个，其中发射单元包括数字信号发生器，用于产生通过传输路径连接到测量路径的校准信号，并且通过调节数字信号发生器的输出电平确定所需用于实现至少一个测量结果和测量参考值之间的预定关系的反馈信号电平中的相对变化。

14.权利要求13的方法，进一步包括步骤：改变传输路径增益和调节数字信号发生器的输出电平，使得由测量单元测量到测量参考值。

15.前面任何权利要求的方法，其中反馈信号是具有恒定幅度的校准信号。

16.前面任何权利要求的方法，其中测量单元是数字的，并且从测量点通过信号电平检测器到测量单元的耦合不包括任何接收单元的模拟信号路径。

17.前面任何权利要求的方法，其中重复改变增益参数、测量至少一个测量结果、确定相对作用和校准增益步长的步骤，由此实现了跨越动态增益范围的校准。

18.权利要求17的方法，其中确定相对作用的步骤进一步响应前面重复过程中确定的相对作用。

19.前面任何权利要求的方法，其中信号电平检测器具有低失真的有限的动态输入范围，并且参考信号电平被设置在该动态范围中。

20.前面任何权利要求的方法，进一步包括步骤：当测量通过信号电平检测器的参考信号电平时，预先校准测量单元的测量结果。

21.一种用于对收发信机进行增益校准的设备，该收发信机具有发射单元和接收单元，并且包括从发射单元到接收单元的反馈耦合，该反馈耦合包括测量点；该设备包括：

信号电平测量单元，用于测量与测量点处反馈信号相关的信号电平；该信号电平测量单元可操作用以通过接收单元和/或通过信号电平检测器连接到测量点；

一种这样的装置，用于响应信号电平测量单元通过信号电平检测器连接至测量点时测得的信号电平检测器的测量结果，通过调节发射单元的特性，设置测量点处的反馈信号的参考信号电平；

一种这样的装置，用于在通过接收单元连接至测量单元时，控制测量单元，用以执行与参考信号电平相关的测量参考值的测量；

一种这样的装置，用于按照增益步长改变收发信机的收发信单元的增益参数；

一种这样的装置，用于在通过接收单元连接至测量单元时，控制测量单元，用以执行反馈信号的反馈信号电平的至少一个测量结果的测量；

一种这样的装置，用于响应关于测量参考值的至少一个测量结果，确定增益步长对反馈信号电平的相对作用；和

一种这样的装置，用于响应增益步长对反馈信号的相对作用，校准增益步长。

22.权利要求21的设备，其中用于确定相对作用的装置可操作用于将相对作用确定为关于测量参考值的至少一个测量结果的相对变化。

23.权利要求22的设备，其中用于确定相对作用的装置可操作用于将相对作用确定为至少一个测量结果和测量参考值之间的差。

24.权利要求21的设备，其中用于确定相对作用的装置可操作用于将相对作用确定为所需用于实现至少一个测量结果和测量参考值之间的预定关系的反馈信号电平中的相对变化。

25.权利要求24的设备，其中预定关系是，至少一个测量结果基本上等于测量参考值。

26.权利要求24或25的设备，其中用于校准增益步长的装置可操作用于将增益步长确定为基本上与相对作用相同的值。

27.前面的权利要求21～26的任何一个的设备，进一步包括：

信号发生器，其通过具有传输路径增益的传输路径连接至反馈耦合；

一种这样的装置，用于在信号发生器处设置已知电平；

一种这样的装置，用于在通过信号电平检测器连接到测量点时，调节传输路径增益直至测量单元测量到等于测量参考值的电平；和

一种这样的装置，用于校准传输路径增益的绝对值，该绝对值是已知信号电平和参考信号电平与测量单元的测量值之间的预定关系的函数，其中该测量值是测量单元通过信号电平检测器连接到测量点时测量到的。

28.前面的权利要求21～27的任何一个的设备，其中接收机具有接收路径，其具有接收路径增益，并且该设备进一步包括：用于响应测量参考值和参考信号电平，校准接收路径增益的绝对值的装置。

29.前面的权利要求21～28的任何一个的设备，其中收发信单元是具有传输路径的发射单元，该传输路径具有传输路径增益，并且增益步长是传输路径增益的增益步长。

30.权利要求29的设备，其中进一步包括数字信号发生器，用于产生通过传输路径连接到测量点的校准信号，该传输路径是模拟传输路径。

31.权利要求30的设备，其中增益步长与校准信号的信号电平的变化相关，并且增益步长的校准进一步地响应校准信号的信号电平中的变化，由此使反馈信号维持在规定的动态范围中。

32.前面的权利要求21～31的任何一个的设备，其中收发信单元是具有接收路径增益的接收单元，并且增益步长是接收路径增益的增益步长。

33.权利要求32的设备，依赖于权利要求24～26的任何一个，进一步包括数字信号发生器，用于产生校准信号，该数字信号发生器可操作用于通过传输路径连接到测量路径，并且其中用于确定相对作用的装置可操作用于，通过调节数字信号发生器的输出电平，确定所需用于实现至少一个测量结果和测量参考值之间的预定关系的反馈信号电平中的相对变化。

34.权利要求33的设备，进一步包括：用于改变传输路径增益和调节数字信号发生器的输出电平，使得由测量单元测量到测量参考值的装置。

35.前面的权利要求21～34的任何一个的设备，其中反馈信号是具有恒定幅度的校准信号。

36.前面的权利要求21～35的任何一个的设备，其中测量单元是数字的，并且从测量点通过信号电平检测器到测量单元的耦合不包括任何接收单元的模拟信号路径。

37.前面的权利要求21～36的任何一个的设备，可操作用于重复改变增益参数、测量至少一个测量结果、确定相对作用和校准增益步长的步骤，由此实现了跨越动态增益范围的校准。

38.权利要求37的方法，其中用于确定相对作用的装置可操作用于，进一步响应前面重复过程中确定的相对作用，确定相对作用。

39.前面的权利要求21～38的任何一个的设备，其中信号电平检测器具有低失真的有限的动态输入范围，并且用于设置参考信号电平的装置可操作用于将参考信号电平设置在该动态范围中。

40.前面的权利要求21～39的任何一个的设备，进一步包括：用于在测量单元测量通过信号电平检测器的参考信号电平时，存储关于测量单元的测量结果的预先校准值的装置。

41.一种集成电路，包括前面的权利要求21～40中任何一项所述的设备。

42.一种收发信机，包括前面的权利要求21～40中任何一项所述的设备。

Images