DE102006017937B4

DE102006017937B4 - Verfahren und Kalibrierungssytem für IQ-Gleichspannungsoffset- und Unsymmetrie-Kalibrierung durch Verwendung von analytischen Formeln, um gewünschte Kompensationswerte schnell zu bestimmen

Info

Publication number: DE102006017937B4
Application number: DE102006017937A
Authority: DE
Inventors: Chia-Yi Chang
Original assignee: MediaTek Inc
Current assignee: MediaTek Inc
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2026-04-19
Also published as: US20070027649A1; TW200705915A; CN1905542A; DE102006017937A1; US7203614B2; CN100576830C; TWI307587B

Abstract

Verfahren zum Bestimmen eines Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts und eines Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts, die zur Kompensation eines Gleichspannungsoffsets verwendet werden, mit dem Schritt: Eingeben eines Referenzsignals in eine Datenbank (220), wobei die Datenbank (220) eine Mehrzahl von Kompensationssätzen speichert, die jeweils einen Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und einen Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal in die Datenbank eingegeben wird, um eine Mehrzahl von Ursprungs-Offset-Unterdrückungswerten (OOS-Werten) zu erhalten, die jeweils zu den Kompensationssätzen korrespondieren, wobei das Referenzsignal eine Sinuswelle mit Amplitude A ist und die Kompensationssätze (I1, Q1), (I2, Q2), (I3, Q3) und (I4, Q4) sind, wobei das Verfahren weiter umfasst: Berechnen der OOS-Werte OOS1, OOS2, OOS3, OOS4, die jeweils zu jedem der Kompensationssätze korrespondieren, entsprechend der folgenden Gleichungen:Verwenden der Kompensationssätze und der OOS-Werte, um den Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und den Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert entsprechend eines Gleichungssatzes zu berechnen.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Kalibrierungssystem, das IQ-Gleichspannungsoffset- und Unsymmetrie-Kalibrierung ausführen kann, indem analytische Formeln verwendet werden, um gewünschte Kompensationswerte schnell zu bestimmen, und ein sich darauf beziehendes Verfahren, entsprechend der Oberbegriffe der Patentansprüche 1, 6, 11, 19 und 27, wie aus der GB 2 352 596 A bekannt.
Bei herkömmlichen Hochfrequenzschaltungen werden durch eine Fehlanpassung der Schaltungselemente einige nicht ideale Effekte des Übertragungssignals hervorgerufen. Im Allgemeinen beinhaltet die IQ-Fehlanpassung zwei Komponenten: Verstärkungsfehlanpassung und Phasenfehlanpassung. Das Phänomen der IQ-Fehlanpassung kann die Performance der Bitfehlerrate (BER) des Kommunikationssystems verschlechtern. Demzufolge ist es nötig, die IQ-Fehlanpassung zu kalibrieren, um die Performance des Kommunikationssystems zu verbessern und die Bitrate des Kommunikationssystems anzuheben. In der verwandten Technik werden zusätzlich Kompensationsschaltungen implementiert, um das nicht ideale Phänomen in der Basisbandschaltung zu kompensieren. Z. B. kalibriert das sich darauf beziehende Kompensationsschema wiederholt die Kompensationswerte, die von den Kompensationsschaltungen verwendet werden, und misst anschließend die Ergebnisse, um die besten Kompensationswerte zu bestimmen, mit denen die der IQ-Fehlanpassung zugesprochenen Effekte minimiert werden können. Dieses Schema der verwandten Technik wird als binäres Suchverfahren bezeichnet. Die gewünschte Kompensationszeit steht im Zusammenhang mit dem Bereich der möglichen Kompensationswerte und der Genauigkeit. Jedoch wird eine beträchtliche Zeit benötigt, um die optimalen Kompensationswerte mittels dieses Schemas der verwandten Technik zu suchen und zu finden. Demzufolge ist es nicht möglich, das Schema der verwandten Technik in tragbaren Kommunikationsvorrichtungen, wie z. B. Mobiltelefonen, zu verwenden.
Vor diesem Hintergrund ist die Erfindung darauf gerichtet, ein Verfahren und Kalibrierungssystem anzugeben, womit ein IQ-Gleichspannungsoffset kompensiert werden kann und eine Unsymmetrie-Kalibrierung durchgeführt werden kann, indem analytische Formeln verwendet werden, um gewünschte Kompensationswerte schnell zu bestimmen.
Dies wird durch ein Kalibrierungssystem zur Bestimmung eines Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts und eines Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts, die zur Kompensation eines Gleichspannungsoffsets verwendet werden, entsprechend der Ansprüche 11 und 27 und ein Kalibrierungssystem zur Bestimmung eines Ziel-Verstärkungs-Kompensationswerts und eines Ziel-Phasen-Kompensationswerts entsprechend Anspruch 19 erreicht. Dies wird weiter durch ein Verfahren zur Bestimmung eines Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts und eines Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts, die zur Kompensation eines Gleichspannungsoffsets verwendet werden, nach Anspruch 1, und ein Verfahren zur Bestimmung eines Ziel-Phasen-Kompensationswerts und eines Ziel-Verstärkungs-Kompensationswerts nach Anspruch 6 erreicht.
Wie aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung klarer erkannt werden kann, umfasst eine Ausführungsform des Kalibrierungssystems weiter einen Signalgenerator zum Erzeugen eines Referenzsignals und zum Einfügen des Referenzsignals in eine Datenbank, die eine Mehrzahl von Kompensationssätzen speichert, von denen jeder einen Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und einen Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert umfasst; eine Messschaltung, um eine Mehrzahl von Ursprungsoffset-Unterdrückungswerten (Origin Offset Supression values – OOS-Werte) zu erhalten, die jeweils zu den Kompensationssätzen korrespondieren; und eine Berechnungsschaltung, um die Kompensationssätze und die OOS-Werte zu verwenden, um den Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und den Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert entsprechend eines Gleichungssatzes zu berechnen.
Eine zweite Ausführungsform des Kalibrierungssystems umfasst weiter einen Signalgenerator, um ein Referenzsignal zu erzeugen und das Referenzsignal in eine Datenbank einzugeben, welche eine Mehrzahl von Kompensationssätzen speichert, die jeder einen Verstärkungs-Kompensationswert und einen Phasen-Kompensationswert aufweisen; eine Messschaltung, um eine Mehrzahl von Seitenband-Unterdrückungswerten (Sideband Supression values – SBS-Werte) zu erhalten, die jeweils zu den Kompensationssätzen korrespondieren; und eine Berechnungsschaltung, um die Kompensationssätze und die SBS-Werte zu verwenden, um den Ziel-Verstärkungs-Kompensationswert und den Ziel-Phasen-Kompensationswert entsprechend eines Gleichungssatzes zu berechnen.
Das Verfahren umfasst weiter das Eingeben eines Referenzsignals in eine Datenbank, die eine Mehrzahl von Kompensationssätzen speichert, die jeder einen Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und einen Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert aufweisen, um eine Mehrzahl von Ursprungs-Offset-Unterdrückungswerten (Origin Offset Supression values – OOS-Werte) zu erhalten, die jeweils zu den Kompensationssätzen korrespondieren, und Verwenden der Kompensationssätze und der OOS-Werte, um den Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert entsprechend eines Gleichungssatzes zu berechnen.
Ein anderes Verfahren umfasst weiter das Eingeben eines Referenzsignals in eine Datenbank, die eine Mehrzahl von Kompensationssätzen speichert, die jeder einen Verstärkungs-Kompensationswert und einen Phasen-Kompensationswert umfassen, um eine Mehrzahl von Seitenband-Unterdrückungswerten (SBS-Werten) zu erhalten, die jeweils zu den Kompensationssätzen korrespondieren, und das Verwenden der Kompensationssätze und der SBS-Werte, um den Ziel-Verstärkungs-Kompensationswert und den Ziel-Phasen-Kompensationswert entsprechend einem Gleichungssatz zu berechnen.
Der Vollständigkeit halber werden verschiedene Aspekte der Erfindung in den folgenden nummerierten Klauseln beschrieben:

1. Ein Verfahren zum Bestimmen eines Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts und eines Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts, die zur Kompensation eines Gleichspannungsoffsets verwendet werden, umfassend: Eingeben eines Referenzsignals in eine Datenbank, wobei die Datenbank eine Mehrzahl von Kompensationssätzen speichert, die jeweils einen Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und einen Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert umfassen, um eine Mehrzahl von Ursprungs-Offset-Unterdrückungswerten (OOS-Werten) zu erhalten, die jeweils zu den Kompensationssätzen korrespondieren, und Verwenden der Kompensationssätze und der OOS-Werte, um den Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und den Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert entsprechend eines Gleichungssatzes zu berechnen, wobei das Referenzsignal eine Sinuswelle mit Amplitude A ist und die Kompensationssätze (I₁, Q₁), (I₂, Q₂), (I₃, Q₃) und (I₄, Q₄) sind, wobei das Verfahren weiter umfasst: Berechnen der OOS-Werte OOS₁, OOS₂, OOS₃, OOS₄, die jeweils zu jedem der Kompensationssätze korrespondieren, entsprechend der folgenden Gleichungen:
2. Das Verfahren nach Klausel 1, wobei das Referenzsignal ein sinuswellenförmiges Signal ist.
3. Das Verfahren nach Klausel 1 oder 2, wobei die Anzahl der Kompensationssätze 4 ist.
4. Das Verfahren nach einer der vorstehenden Klauseln, wobei die Kompensationssätze (I₁, Q₁), (I₂, Q₂), (I₃, Q₃) und (I₄, Q₄) umfassen, die zu den Kompensationssätzen korrespondierenden OOS-Werte jeweils OOS₁, OOS₂, OOS₃, OOS₄ sind, und der Gleichungssatz zur Berechnung des Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts I_t und des Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts Q_t ist: I_t = E·C – B·F / A·E – D·B Q_t = A·F – D·C / A·E – D·B wobei A = 2·I₁·(OOS₂ – OOS₃) + 2·I₂·(OOS₃ – OOS₁) + 2·I₃·(OOS₁ – OOS₂); B = 2·Q₁·(OOS₂ – OOS₃) + 2·Q₂·(OOS₃ – OOS₁) + 2·Q₃·(OOS₁ – OOS₂); C = (I₁ ² + Q₁ ²)(OOS₂ – OOS₃) + (I₂ ² + Q₂ ²)(OOS₃ – OOS₁) + (I₃ ² + Q₃ ²)(OOS₁ – OOS₂); D = 2·I₁·(OOS₂ – OOS₄) + 2·I₂·(OOS₄ – OOS₁) + 2·I₄·(OOS₁ – OOS₂); E = 2·Q₁·(OOS₂ – OOS₄) + 2·Q₂·(OOS₄ – OOS₁) + 2·Q₄·(OOS₁ – OOS₂); und F = (I₁ ² + Q₁ ²)(OOS₂ – OOS₄) + (I₂ ² + Q₂ ²)(OOS₄ – OOS₁) + (I₄ ² + Q₄ ²)(OOS₁ – OOS₂).
5. Das Verfahren nach einer Klauseln 1 bis 4, wobei es in einem GSM-, GPRS- oder EGPRS-Kommunikationssystem angewandt wird.
6. Ein Verfahren zum Bestimmen eines Ziel-Verstärkungs-Kompensationswerts und eines Ziel-Phasen-Kompensationswerts, die verwendet werden, um Verstärkungs- und Phasen-Unsymmetrien zu kompensieren, mit den Schritten: Eingeben eines Referenzsignals in eine Datenbank, wobei die Datenbank eine Mehrzahl von Kompensationssätzen speichert, die jeweils einen Verstärkungs-Kompensationswert und einen Phasen-Kompensationswert umfassen, um eine Mehrzahl von Seitenband-Unterdrückungswerten (SBS-Werten) zu erhalten, die jeweils zu den Kompensationssätzen korrespondieren; und Verwenden der Kompensationssätze und der SBS-Werte, um den Ziel-Verstärkungs-Kompensationswert und den Ziel-Phasen-Kompensationswert entsprechend eines Gleichungssatzes zu berechnen, wobei das Referenzsignal eine Sinuswelle mit Amplitude A ist und die Kompensationssätze (ε₁, θ₁), (ε₂, θ₂) und (ε₃, θ₃) sind, wobei das Verfahren weiter umfasst: Berechnen der SBS-Werte SBS₁, SBS₂, SBS₃, die jeweils zu jedem der Kompensationssätze korrespondieren, entsprechend der folgenden Gleichungen: SBS₁ = (ε₁/2)² + (θ₁/2)², SBS₂ = (ε₂/2)² + (θ₂/2)² und SBS₃ = (ε₃/2)² + (θ₃/2)².
7. Das Verfahren nach Klausel 6, wobei das Referenzsignal ein sinuswellenförmiges Signal ist.
8. Das Verfahren nach Klausel 6 oder 7, wobei die Anzahl der Kompensationssätze 3 ist.
9. Verfahren nach einer der Klauseln 6 bis 8, wobei die Kompensationssätze (ε₁, θ₁), (ε₂, θ₂) und (ε₃, θ₃) umfassen, die zu den Kompensationssätzen korrespondierenden SBS-Werte jeweils SBS₁, SBS₂ und SBS₃ sind, und der Gleichungssatz zum Berechnen des Ziel-Verstärkungs-Kompensationswerts ε_t und des Ziel-Phasen-Kompensationswert θ_t ist:
10. Das Verfahren nach einer der Klauseln 6 bis 9, wobei es in einem GSM-, GPRS- oder EGPRS-Kommunikationssystem angewandt wird.
11. Ein Kalibrierungssystem zum Bestimmen eines Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts und eines Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts, die zum Kompensieren eines Gleichspannungsoffset verwendet werden, umfassend: einen Signalgenerator, um ein Referenzsignal zu erzeugen und das Referenzsignal in eine Datenbank einzugeben, wobei die Datenbank eine Mehrzahl von Kompensationssätzen speichert, die jeweils einen Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und einen Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert umfassen; eine Messschaltung, um eine Mehrzahl von Ursprungs-Offset-Unterdrückungswerten (OOS-Werten) zu erhalten, die jeweils zu den Kompensationssätzen korrespondieren; und eine Berechnungsschaltung, um die Kompensationssätze und die OOS-Werte zu verwenden, um den Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert entsprechend eines Gleichungssatzes zu berechnen, wobei das Referenzsignal eine Sinuswelle mit Amplitude A ist und die Kompensationssätze (I₁, Q₁), (I₂, Q₂), (I₃, Q₃) und (I₄, Q₄) sind, wobei die Messschaltung weiter die OOS-Werte OOS₁, OOS₂, OOS₃ und OOS₄, die jeweils zu jedem der Kompensationssätze korrespondieren, entsprechend der folgenden Gleichungen berechnet:
12. Das Kalibrierungssystem nach Klausel 11, wobei das Kalibrierungssystem in der mobilen Vorrichtung angeordnet ist.
13. Das Kalibrierungssystem nach Klausel 12, wobei die mobile Vorrichtung ein HF-Modul und ein Basisband-Modul umfasst, und das Kalibrierungssystem zwischen dem HF-Modul und dem Basisband-Modul angeordnet ist.
14. Das Kalibrierungssystem nach Klausel 12, wobei die mobile Vorrichtung ein HF-Modul und ein Basisband-Modul umfasst, und das Kalibrierungssystem in dem HF-Modul oder dem Basisband-Modul angeordnet ist.
15. Das Kalibrierungssystem nach einer der Klauseln 11 bis 14, wobei das Referenzsignal ein sinuswellenförmiges Signal ist.
16. Das Kalibrierungssystem nach einer der Klauseln 11 bis 15, wobei die Anzahl der Kompensationssätze 4 ist.
17. Das Kalibrierungssystem nach einer der Klauseln 11 bis 16, wobei die Kompensationssätze (I₁, Q₁), (I₂, Q₂), (I₃, Q₃) und (I₄, Q₄) umfassen, die zu den Kompensationssätzen korrespondieren OOS-Werte jeweils OOS₁, OOS₂, OOS₃ und OOS₄ sind, und der Gleichungssatz zum Berechnen des Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts I_t und des Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts Q_t ist: I_t = E·C – B·F / A·E – D·B Q_t = A·F – D·C / A·E – D·B wobei: A = 2·I₁·(OOS₂ – OOS₃) + 2·I₂·(OOS₃ – OOS₁) + 2·I₃·(OOS₁ – OOS₂); B = 2·Q₁·(OOS₂ – OOS₃) + 2·Q₂·(OOS₃ – OOS₁) + 2·Q₃·(OOS₁ – OOS₂); C = (I₁ ² + Q₁ ²)(OOS₂ – OOS₃) + (I₂ ² + Q₂ ²)(OOS₃ – OOS₁) + (I₃ ² + Q₃ ²)(OOS₁ – OOS₂); D = 2·I₁·(OOS₂ – OOS₄) + 2·I₂·(OOS₄ – OOS₁) + 2·I₄·(OOS₁ – OOS₂); E = 2·Q₁·(OOS₂ – OOS₄) + 2·Q₂·(OOS₄ – OOS₁) + 2·Q₄·(OOS₁ – OOS₂); und F = (I₁ ² + Q₁ ²)(OOS₂ – OOS₄) + (I₂ ² + Q₂ ²)(OOS₄ – OOS₁) + (I₄ ² + Q₄ ²)(OOS₁ – OOS₂).
18. Das Kalibrierungssystem nach einer der Klauseln 11 bis 17, wobei es in einem GSM-, GPRS- oder EGPRS-Kommunikationssystem verwendet wird.
19. Ein Kalibrierungssystem zum Bestimmen eines Ziel-Verstärkungs-Kompensationswerts und eines Ziel-Phasen-Kompensationswerts, die zur Kompensation von Verstärkungs- und Phasen-Unsymmetrien verwendet werden, umfassend: einen Signalgenerator, um ein Referenzsignal zu erzeugen und das Referenzsignal in eine Datenbank einzugeben, wobei die Datenbank eine Mehrzahl von Kompensationssätzen speichert, die jeweils einen Verstärkungs-Kompensationswert und einen Phasen-Kompensationswert umfassen; eine Messschaltung, um eine Mehrzahl von Seitenband-Unterdrückungswerten (SBS-Werte) zu erhalten, die jeweils zu den Kompensationssätzen korrespondieren, wobei das Referenzsignal eine Sinuswelle mit Amplitude A ist und die Kompensationssätze (ε₁, θ₁), (ε₂, θ₂), und (ε₃, θ₃) sind, wobei die Messschaltung weiter die SBS-Werte SBS₁, SBS₂ und SBS₃, die jeweils zu jedem der Kompensationssätze korrespondieren, entsprechend der folgenden Gleichungen berechnet: SBS₁ = (ε₁/2)² + (θ₁/2)², SBS₂ = (ε₂/2)² + (θ₂/2)², und SBS₃ = (ε₃/2)² + (θ₃/2)²; und eine Berechnungsschaltung, um die Kompensationssätze und die SBS-Werte zu verwenden, um den Ziel-Verstärkungs-Kompensationswert und den Ziel-Phasen-Kompensationswert entsprechend eines Gleichungssatzes zu berechnen.
20. Das Kalibrierungssystem nach Klausel 19, wobei das Kalibrierungssystem in der mobilen Vorrichtung angeordnet ist.
21. Das Kalibrierungssystem nach Klausel 20, wobei die mobile Vorrichtung ein HF-Modul und ein Basisband-Modul umfasst, und das Kalibrierungssystem zwischen dem HF-Modul und dem Basisband-Modul angeordnet ist.
22. Das Kalibrierungssystem nach Klausel 20, wobei die mobile Vorrichtung ein HF-Modul und ein Basisband-Modul umfasst, und das Kalibrierungssystem in dem HF-Modul oder dem Basisband-Modul angeordnet ist.
23. Das Kalibrierungssystem nach einer der Klauseln 19 bis 22, wobei das Referenzsignal ein sinuswellenförmiges Signal ist.
24. Das Kalibrierungssystem nach einer der Klauseln 19 bis 23, wobei die Anzahl der Kompensationssätze 3 ist.
25. Das Kalibrierungssystem nach einer der Klauseln 19 bis 24, wobei die Kompensationssätze (ε₁, θ₁), (ε₂, θ₂) und (ε₃, θ₃) umfassen, die zu den Kompensationssätzen korrespondierenden SBS-Werte jeweils SBS₁, SBS₂ und SBS₃ sind, und der Gleichungssatz zur Berechnung des Ziel-Verstärkungs-Kompensationswerts ε_t und des Ziel-Phasen-Kompensationswerts θ_t ist:
26. Das Kalibrierungssystem nach einer der Klauseln 19 bis 25, wobei es in einem GSM-, GPRS- oder EGPRS-Kommunikationssystem verwendet wird.
27. Ein Kalibrierungssystem zum Bestimmen eines Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts und eines Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts, die zur Kompensations eines Gleichspannungsoffset verwendet werden, eines Ziel-Verstärkungs-Kompensationswerts und eines Ziel-Phasen-Kompensationswerts, die zur Kompensation von Verstärkungs- und Phasen-Unsymmetrien verwendet werden, umfassend: einen Signalgenerator, um ein Referenzsignal zu erzeugen und das Referenzsignal in eine Datenbank einzugeben, wobei die Datenbank eine Mehrzahl von ersten Kompensationssätzen, die jeweils einen Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und einen Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert umfassen, und eine Mehrzahl von zweiten Kompensationssätzen speichert, die jeweils einen Verstärkungs-Kompensationswert und einen Phasen-Kompensationswert umfassen; eine Messschaltung, um eine Mehrzahl von Ursprungs-Offset-Unterdrückungswerten (OOS-Werten), die jeweils zu den ersten Kompensationssätzen korrespondieren, wobei das Referenzsignal eine Sinuswelle mit Amplitude A ist und die ersten Kompensationssätze (I₁, Q₁), (I₂, Q₂), (I₃, Q₃) und (I₄, Q₄) sind, wobei die Messschaltung weiter die OOS-Werte OOS₁, OOS₂, OOS₃ und OOS₄, die jeweils zu jedem der ersten Kompensationssätze korrespondieren, entsprechend der folgenden Gleichungen berechnet:
und eine Mehrzahl von Seitenband-Unterdrückungswerten (SBS-Werten) zu erhalten, die jeweils zu den zweiten Kompensationssätzen korrespondieren, wobei das Referenzsignal eine Sinuswelle mit Amplitude A ist und die zweiten Kompensationssätze (ε₁, θ₁), (ε₂, θ₂), und (ε₃, θ₃) sind, wobei die Messschaltung weiter die SBS-Werte SBS₁, SBS₂ und SBS₃, die jeweils zu jedem der zweiten Kompensationssätze korrespondieren, entsprechend der folgenden Gleichungen berechnet: SBS₁ = (ε₁/2)² + (θ₁/2)², SBS₂ = (ε₂/2)² + (θ₂/2)², und SBS₃ = (ε₃/2)² + (θ₃/2)²; und eine Berechnungsschaltung, um die ersten Kompensationssätze und die OOS-Werte zu verwenden, um den Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und den Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert entsprechend eines ersten Gleichungssatzes zu berechnen, und um die zweiten Kompensationssätze und die SBS-Werte zu verwenden, um den Ziel-Verstärkungs-Kompensationswert und den Ziel-Phasen-Kompensationswert entsprechend eines zweiten Gleichungssatzes zu berechnen.

Im Folgenden wird die Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft weiter dargestellt. Es zeigen:
1 ein Diagramm eines herkömmlichen Empfängers; und
2 ein Diagramm eines Kalibrierungssystems nach einer Ausführungsform dieser Erfindung.
1 zeigt ein Diagramm eines herkömmlichen Empfängers 100. Der Empfänger 100 umfasst eine Antenne 110, einen Verstärker mit niedrigem Rauschfaktor (Low-Noise-Amplifier – LNA) 120, zwei Mischer 130 und 140, zwei Tiefpassfilter (TPF) 150 und 160 und zwei Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) 170 und 180. Die Antenne 110 empfängt ein Hochfrequenzsignal (HF-Signal) und der LNA 120 verstärkt das HF-Signal. Der Mischer 130 erzeugt ein Analogsignal S_a1, indem das HF-Signal und ein erster Träger COS(ω_ct) gemischt werden, wohingegen der andere Mischer 140 ein Analogsignal S_a2 erzeugt, indem das HF-Signal und ein zweiter Träger SIN(ω_ct + ψ) gemischt werden. Die TPF 150 und 160 entfernen die Hochfrequenzanteile der eingehenden Analogsignale S_a1 und S_a2. Zusätzlich wandeln die A/D-Wandler 170 und 180 jeweils die Analogsignale S_a1 und S_a2 für die nachfolgende Signalverarbeitung in die korrespondierenden Digitalsignale S_d1 und S_d2.
Die Phasendifferenz zwischen dem idealen ersten Träger COS(ω_ct) und des idealen zweiten Trägers SIN(ω_ct) ist 90°. Bei einer idealen Phasendifferenz sind die Analogsignale S_a1 und S_a2 orthogonal. Die Analogsignale S_a1 und S_a2 werden allgemein jeweils mit Inphasen-Signal und Quadraturphasen-Signal bezeichnet. Aufgrund der Temperaturdrift, Prozessänderungen und anderer Faktoren kann jedoch die Phasendifferenz zwischen dem tatsächlichen ersten Träger und dem tatsächlichen zweiten Träger von exakt 90° abweichen. Ein Phasenoffset ψ zwischen dem ersten Träger COS(ω_ct) und dem zweiten Träger SIN(ω_ct + ψ) zeigt diesen möglichen Effekt an. Der Phasenoffset ψ zwischen den beiden Trägern kann bewirken, dass das Inphasen-Signal S_a1 und das Quadraturphasen-Signal S_a2 nicht orthogonal sind. Der Fall dieser nicht-orthogonalen Beziehung wird mit IQ-Fehlanpassung bezeichnet. Allgemein umfasst die IQ-Fehlanpassung zwei Komponenten: Verstärkungsfehlanpassung und Phasenfehlanpassung.
Das Phänomen der IQ-Fehlanpassung kann die Performance der Bitfehlerrate (Bit-Error-Rate – BER) des Kommunikationssystems verschlechtern. Deswegen ist es notwendig, die IQ-Fehlanpassung zu kalibrieren, um die Performance des Kommunikationssystems zu verbessern und die Bit-Rate des Kommunikationssystems zu erhöhen.
Zusätzlich kann der Empfänger 100 ein Träger-Kriechverlust-Problem aufweisen. Träger-Kriechverlust tritt auf, wenn der Eingang mit Erde (Masse) verbunden ist, aber die Mischer 130, 140 weiterhin Ausgangssignale erzeugen. Träger-Kriechverluste sind üblicherweise an den Ausgängen der Mischer 130, 140 vorhanden. Das Problem der Träger-Kriechverluste kann durch eine von 0 Volt abweichende Spannung der Mischer 130, 140, das von einem lokalen Oszillator erzeugte eingekoppelte Signal und/oder die Fehlanpassung der Mischer 130, 140 hervorgerufen werden.
2 zeigt ein Diagramm eines Kalibrierungssystems 200, das mit einer Datenbank (z. B. eine GSM-, GPRS-, oder EGPRS-Datenbank) zusammenarbeitet, entsprechend einer Ausführungsform dieser Erfindung. Das Kalibrierungssystem 200 umfasst einen Signalgenerator 210, eine Datenbank 220, eine Messschaltung 230 und eine Berechnungsschaltung 240. Der Signalgenerator 210 erzeugt ein Referenzsignal und gibt das Referenzsignal in die Datenbank 220 ein. In dieser Ausführungsform können der Signalgenerator 210, die Datenbank 220, die Messschaltung 230 und/oder die Berechnungsschaltung 240 in der Datenbank angeordnet sein oder als eine externe Vorrichtung, die mit dieser Datenbank verbunden ist, ausgestaltet sein. Das Referenzsignal ist eine Sinuswelle mit einer bestimmten Frequenz. Z. B. kann es eine Sinuswelle mit der Frequenz 67 kHz sein. Die Datenbank 220 speichert eine Mehrzahl von Kompensationssätzen, von denen jeder einen Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und einen Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert umfasst. Die Kompensationssätze sind entsprechend der Bedürfnisse des Benutzers vorbestimmt. Z. B. können die Kompensationssätze (0, 0), (0, p), (p, –p), (–p, –p) sein, wobei p eine positive Zahl ist. Mit den Kompensationssätzen kann die Messschaltung 230 jeweils die Ursprungs-Offset-Unterdrückungswerte (OOS-Werte) messen, die zu jedem Kompensationssatz korrespondieren. In dieser Ausführungsform kann die Messschaltung 230 eine externe Vorrichtung sein, die an die Kommunikationsvorrichtung angeschlossen ist, wie z. B. ein Computer.
Mit den Kompensationssätzen und den OOS-Werten kann die Berechnungsschaltung 240 anschließend den Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert entsprechend eines Gleichungssatzes berechnen. In dieser Ausführungsform kann die Berechnungsschaltung 240 zwischen einem HF-Modul und einem Basisband-Modul eines Mobiltelefons angeordnet sein. Die Berechnungsschaltung 240 kann auch in einem HF-Modul oder einem Basisband-Modul eines Mobiltelefons angeordnet sein.
Im Folgenden wird beispielhaft eine Senderkalibrierung betrachtet, wobei angenommen wird, dass eine Sinuswelle mit Amplitude A an das HF-Modul des Mobiltelefons angelegt wird, welches äquivalente Basisband-Gleichspannungsoffset-Werte der Träger-Kriechverluste D_I und D_Q aufweist. Hier steht D_I für den Inphase-Zweig und D_Q für den Qudraturphase-Zweig. Ein Ausgangssignal RF_TX_Ausgang der HF-Schaltung kann wie folgt dargestellt werden: RF_TX_Ausgang = Re{[A·exp(jφ(t)) + D_I + jD_Q]·exp(j2πf_ct + θ)} = A·cos(2πf_ct + φ(t) + θ) + D_I·cos(j2πf_ct + θ) – D_Q·sin(j2πf_ct + θ) Gl. (1)
Dann ist der Ausdruck der Ursprungs-Offset-Unterdrückung OOS wie folgt:
Es wird angenommen, dass (I_t, Q_t) der optimale (Ziel-)IQ-Gleichspannungsoffset-Kompensationssatz ist. In dieser Ausführungsform sind in der Datenbank 220 vier vorbestimmte Kompensationssätze (I₁, Q₁), (I₂, Q₂), (I₃, Q₃), (I₄, Q₄) gespeichert und dann werden durch die Messschaltung 230 vier korrespondierende Ursprungs-Offset-Unterdrückungswerte (OOS-Werte) OOS₁, OOS₂, OOS₃, OOS₄ durch die folgende Gleichung Gl. (2) entsprechend der Kompensationssätze berechnet. Diese werden anschließend von der Berechnungsschaltung 240 verwendet, um den optimalen IQ-Gleichspannungsoffset-Kompensationssatz (I_t, Q_t) zur Kompensation des IQ-Gleichspannungsoffset zu erhalten. [(I_t – I₁)² + (Q_t – Q₁)²]·M + Δ = OOS₁·Signal_Gesamtleistung Gl. (3) [(I_t – I₂)² + (Q_t – Q₂)²]·M + Δ = OOS₂·Signal_Gesamtleistung Gl. (4) [(I_t – I₃)² + (Q_t – Q₃)²]·M + Δ = OOS₃·Signal_Gesamtleistung Gl. (5) [(I_t – I₄)² + (Q_t – Q₄)²]·M + Δ = OOS₄·Signal_Gesamtleistung Gl. (6)
In den obigen Gleichungen stellt M ein Digital/Analog-Wandlungsverhältnis dar, Δ stellt eine Mittenfrequenzstörung dar, die nicht durch den IQ-Gleichspannungsoffset bewirkt wird.
Auf Grundlage der obigen Gleichungen Gl. (3), Gl. (4), Gl. (5), Gl. (6) können der Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert I_t und der Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert Q_t erhalten werden. Die Ergebnisse sind: I_t = E·C – B·F / A·E – D·B Gl. (7) Q_t = A·F – D·C / A·E – D·B Gl. (8) wobei: A = 2·I₁·(OOS₂ – OOS₃) + 2·I₂·(OOS₃ – OOS₁) + 2·I₃·(OOS₁ – OOS₂) Gl. (9) B = 2·Q₁·(OOS₂ – OOS₃) + 2·Q₂·(OOS₃ – OOS₁) + 2·Q₃·(OOS₁ – OOS₂) Gl. (10) C = (I₁ ² + Q₁ ²)(OOS₂ – OOS₃) + (I₂ ² + Q₂ ²)(OOS₃ – OOS₁) + (I₃ ² + Q₃ ²)(OOS₁ – OOS₂) Gl. (11) D = 2·I₁·(OOS₂ – OOS₄) + 2·I₂·(OOS₄ – OOS₁) + 2·I₄·(OOS₁ – OOS₂) Gl. (12) E = 2·Q₁·(OOS₂ – OOS₄) + 2·O₂·(OOS₄ – OOS₁) + 2·Q₄·(OOS₁ – OOS₂) Gl. (13) F = (I₁ ² + Q₁ ²)(OOS₂ – OOS₄) + (I₂ ² + Q₂ ²)(OOS₄ – OOS₁) + (I₄ ² + Q₄ ²)(OOS₁ – OOS₂) Gl. (14)
Die Gleichungen Gl. (7) und Gl. (8) werden von der Berechnungsschaltung 240 direkt zur Berechnung des Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts I_t und des Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts Q_t verwendet. Mit anderen Worten ist der Gleichungssatz in dieser Ausführungsform durch die Gleichungen Gl. (7) und Gl. (8) gegeben.
Wie zuvor angegeben kann das Kalibrierungssystem 200 nach dieser Erfindung den Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert I_t und den Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert Q_t leicht anhand von lediglich vier Kompensationssätzen (I₁, Q₁), (I₂, Q₂), (I₃, Q₃) und (I₄, Q₄) und vier OOS-Werten OOS₁, OOS₂, OOS₃, OOS₄ bestimmen. Demzufolge kann die benötigte Kalibrierungszeit nach dieser Erfindung durch die Verwendung der in den Gleichungen Gl. (7) und Gl. (8) gezeigten analytischen Formeln stark reduziert werden.
Weiter ist es klar, dass die Erfindung nicht durch die Anzahl der Kompensationssätze eingeschränkt wird. In einigen Ausführungsformen sind ohne Berücksichtigung des Digital/Analog-Wandlungsverhältnisses M oder der Mittenfrequenzstörung Δ, die nicht durch den IQ-Gleichspannungsoffset bewirkt wird, drei Kompensationssätze für die Kalibrierung ausreichend.
Zusätzlich zur IQ-Gleichspannungsoffset-Kalibrierung kann das Kalibrierungssystem 200 auch verwendet werden, um eine IQ-Fehlanpassungs-Kalibrierung auszuführen. Ähnlich zu der zuvor beschriebenen IQ-Gleichspannungsoffset-Kalibrierung bestimmt das Kalibrierungssystem 200 einen Ziel-Verstärkungs-Kompensationswert und einen Ziel-Phasen-Kompensationswert, indem analytische Formeln verwendet werden. In dieser Ausführungsform speichert die Datenbank 220 aufeinanderfolgend eine Mehrzahl von Kompensationssätzen, die jeder einen Verstärkungs-Kompensationswert und einen Phasen-Kompensationswert umfassen, um die Verstärkungs- und Phasen-Fehlanpassung der Datenbank zu kompensieren. Zusätzlich wird die Messschaltung 230 aktiviert, um eine Mehrzahl von Seitenband-Unterdrückungswerten (SBS-Werten) zu messen, die zu jedem Kompensationssatz korrespondieren. Schließlich verwendet die Berechnungsschaltung 240 die Kompensationssätze und die SBS-Werte, um den Ziel-Verstärkungs-Kompensationswert und den Ziel-Phasen-Kompensationswert entsprechend eines Gleichungssatzes zu berechnen. Ähnlich können in dieser Ausführungsform der Signalgenerator 210, die Datenbank 220, die Messschaltung 230 oder die Berechnungsschaltung 240 in der Datenbank angeordnet sein oder als an die Datenbank angeschlossene externe Vorrichtung ausgestaltet sein.
Am Beispiel einer Senderkalibrierung wird angenommen, dass eine Sinuswelle mit Amplitude A an das HF-Modul des Mobiltelefons angelegt wird, welches einen Verstärkungsfehler und Phasenfehler zwischen den Mischern aufweist, die jeweils durch ε und θ bezeichnet sind. Ein ausgegebenes Basisbandsignal BB_TX-Ausgang kann wie folgt dargestellt werden: BB_TX_Ausgang = A·(1 + ε/2)·[cos(θ/2)·cos(φ(t)) + sin(θ/2)·sin(φ(t))] + jA·(1 – ε/2)·[sin(θ/2)·cos(φ(t)) + cos(θ/2)·sin(φ(t))] = A·[cos(θ/2) – j·ε/2·sin(θ/2)]·exp(jφ(t)) + A·[ε/2·cos(θ/2) + j·sin(θ/2)]·exp(–jφ(t)) Gl. (15)
Dann wird das Basisbandsignal BB_TX_Ausgang in ein Hochfrequenzsignal RF_TX_Ausgang gewandelt, dass wie folgt dargestellt wird: RF_TX_Ausgang = Re{BB_TX_Ausgang·exp(j(2πf_ct + θ))} = A·cos(θ/2)·cos(j(2πf_ct + φ(t) + θ)) + A·ε/2·sin(θ/2)·sin(j(2πf_ct + φ(t) + θ)) + A·ε/2·cos(θ/2)·cos(j(2πf_ct – φ(t) + θ)) – A·sin(θ/2)·sin(j(2πf_ct – φ(t) + θ)) Gl. (16)
Wenn der Verstärkungsfehler ε und der Phasenfehler θ deutlich unterhalb von 1 liegen, wird die Seitenband-Unterdrückung SBS wie folgt berechnet:
Es wird angenommen, dass (ε_t, θ_t) der optimale (Ziel-)IQ-Verstärkungsfehler- und -Phasenfehler-Kompensationssatz ist. In dieser Ausführungsform sind drei Kompensationssätze (ε₁, θ₁), (ε₂, θ₂), (ε₃, θ₃) vorbestimmt und dann werden drei korrespondierende Seitenband-Unterdrückungswerte SBS₁, SBS₂, SBS₃ durch die Messschaltung 230 entsprechend Gl. (17) erhalten. [(ε_t – ε₁)²/4 + (θ_t – θ₂)²/4]·Signal_Gesamtleistung + σ = SBS₁·Signal_Gesamtleistung Gl. (18) [(ε_t – ε₂)²/4 + (θ_t – θ₂)²/4]·Signal_Gesamtleistung + σ = SBS₂·Signal_Gesamtleistung Gl. (19) [(ε_t – ε₃)²/4 + (θ_t – θ₃)²/4]·Signal_Gesamtleistung + σ = SBS₃·Signal_Gesamtleistung Gl. (20)
In den obigen Gleichungen stellt σ die Seitenband-Frequenzstörung dar, die nicht durch eine IQ-Fehlanpassung bewirkt wird.
Wie zuvor angegeben, umfassen die vorbestimmten Kompensationssätze (ε₁, θ₁), (ε₂, θ₂) und (ε₃, θ₃) und die zu den Kompensationssätzen korrespondierenden gemessenen SBS-Werte sind jeweils SBS₁, SBS₂, SBS₃. Auf Grundlage der obigen Gleichungen Gl. (18), Gl. (19), Gl. (20) können der Ziel-Verstärkungs-Kompensationswert ε_t, und der Ziel-Phasen-Kompensationswert θ_t erhalten werden. Die Ergebnisse sind:
Demzufolge können die Gleichungen Gl. (21) und Gl. (22) von der Berechnungsschaltung 240 verwendet werden, um den Ziel-Verstärkungs-Kompensationswert ε_t und den Ziel-Phasen-Kompensationswert θ_t zu berechnen. In anderen Worten besteht der Gleichungssatz in dieser Ausführungsform aus den Gleichungen Gl. (21) und Gl. (22).
Wie zuvor angegeben, kann das Kalibrierungssystem 200 dieser Erfindung den Ziel-Verstärkungs-Kompensationswert ε_t und den Ziel-Phasen-Kompensationswert θ_t leicht durch lediglich drei Kompensationssätze (ε₁, θ₁), (ε₂, θ₂) und (ε₃, θ₃) und drei SBS-Werte SBS₁, S3S₂ and SBS₃ bestimmen. Demzufolge kann die benötigte Kalibrierungszeit nach dieser Erfindung durch die Verwendung von analytischen Formeln, d. h. der Gleichungen Gl. (21) und Gl. (22) stark reduziert werden.
Es ist festzustellen, dass die OOS-Werte und die SBS-Werte von der Messschaltung 230 gleichzeitig oder individuell gemessen werden können, und dass die IQ-Gleichspannungsoffset-Kalibrierung und die IQ-Fehlanpassungs-Kalibrierung durch die Berechnungsschaltung 240 gleichzeitig durchgeführt werden können.
Wie den Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt ist, können die IQ-Fehlanpassung und der IQ-Gleichspannungsoffset zusätzlich zu dem Sender auch den Empfänger oder den Sendeempfänger beeinträchtigen. Die obigen Ausführungsformen offenbaren die Kalibrierung der IQ-Fehlanpassung und des IQ-Gleichspannungsoffsets eines Senders. Jedoch ist das Kalibrierungsschema nach dieser Erfindung nicht auf Kalibrierung des Senders beschränkt. D. h., die zuvor angegebene Kalibrierung kann auch bei dem Empfänger oder Sendeempfänger verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kann das Kalibrierungssystem in ein Basisband-Modul oder ein HF-Modul eines Mobiltelefons implementiert werden. Dieselbe Aufgabe der schnellen Kalibrierung der IQ-Fehlanpassung und des IQ-Gleichspannungsoffsets wird erreicht.
Im Gegensatz zu dem binären Suchschema der verwandten Technik verwendet diese Erfindung analytische Formeln, um Kompensationswerte für den IQ-Gleichspannungsoffset und die IQ-Unsymmetrie schnell zu bestimmen. Zusätzlich reduziert die Verwendung von analytischen Formeln nicht nur die Komplexität des Systems, sondern auch die Leistungsaufnahme.
Zusammengefasst offenbart diese Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen eines Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts und eines Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts, die zur Kompensation eines Gleichspannungsoffsets einer Datenbank 220 verwendet werden. Das Verfahren umfasst die Schritte: Eingeben eines Referenzsignals in eine Datenbank 220, die eine Mehrzahl von Kompensationssätzen speichert, von denen jeder einen Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und einen Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert umfasst, um eine Mehrzahl von Ursprungs-Offset-Unterdrückungswerten OOS-Werten zu erhalten, die jeweils zu den Kompensationssätzen korrespondieren; und Verwenden der Kompensationssätze und der OOS-Werte, um den Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und den Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert entsprechend eines Gleichungssatzes zu berechnen.

Claims

Verfahren zum Bestimmen eines Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts und eines Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts, die zur Kompensation eines Gleichspannungsoffsets verwendet werden, mit dem Schritt: Eingeben eines Referenzsignals in eine Datenbank (220), wobei die Datenbank (220) eine Mehrzahl von Kompensationssätzen speichert, die jeweils einen Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und einen Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal in die Datenbank eingegeben wird, um eine Mehrzahl von Ursprungs-Offset-Unterdrückungswerten (OOS-Werten) zu erhalten, die jeweils zu den Kompensationssätzen korrespondieren, wobei das Referenzsignal eine Sinuswelle mit Amplitude A ist und die Kompensationssätze (I₁, Q₁), (I₂, Q₂), (I₃, Q₃) und (I₄, Q₄) sind, wobei das Verfahren weiter umfasst: Berechnen der OOS-Werte OOS₁, OOS₂, OOS₃, OOS₄, die jeweils zu jedem der Kompensationssätze korrespondieren, entsprechend der folgenden Gleichungen:
Verwenden der Kompensationssätze und der OOS-Werte, um den Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und den Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert entsprechend eines Gleichungssatzes zu berechnen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal ein sinuswellenförmiges Signal ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Kompensationssätze 4 ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationssätze (I₁, Q₁), (I₂, Q₂), (I₃, Q₃) und (I₄, Q₄) umfassen, die zu den Kompensationssätzen korrespondierenden OOS-Werte jeweils OOS₁, OOS₂, OOS₃, OOS₄ sind, und der Gleichungssatz zur Berechnung des Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts I_t und des Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts Q_t ist: I_t = E·C – B·F / A·E – D·B Q_t = A·F – D·C / A·E – D·B wobei: A = 2·I₁·(OOS₂ – OOS₃) + 2·I₂·(OOS₃ – OOS₁) + 2·I₃·(OOS₁ – OOS₂); B = 2·Q₁·(OOS₂ – OOS₃) + 2·Q₂·(OOS₃ – OOS₁) + 2·Q₃·(OOS₁ – OOS₂); C = (I₁ ² + Q₁ ²)(OOS₂ – OOS₃) + (I₂ ² + Q₂ ²)(OOS₃ – OOS₁) + (I₃ ² + Q₃ ²)(OOS₁ – OOS₂); D = 2·I₁·(OOS₂ – OOS₄) + 2·I₂·(OOS₄ – OOS₁) + 2·I₄·(OOS₁ – OOS₂); E = 2·Q₁·(OOS₂ – OOS₄) + 2·Q₂·(OOS₄ – OOS₁) + 2·Q₄·(OOS₁ – OOS₂); und F = (I₁ ² + Q₁ ²)(OOS₂ – OOS₄) + (I₂ ² + Q₂ ²)(OOS₄ – OOS₁) + (I₄ ² + Q₄ ²)(OOS₁ – OOS₂).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem GSM-, GPRS- oder EGPRS-Kommunikationssystem angewandt wird.
Verfahren zum Bestimmen eines Ziel-Verstärkungs-Kompensationswerts und eines Ziel-Phasen-Kompensationswerts, die verwendet werden, um Verstärkungs- und Phasen-Unsymmetrien zu kompensieren, mit dem Schritt: Eingeben eines Referenzsignals in eine Datenbank (220), wobei die Datenbank (220) eine Mehrzahl von Kompensationssätzen speichert, die jeweils einen Verstärkungs-Kompensationswert und einen Phasen-Kompensationswert umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal in die Datenbank eingegeben wird, um eine Mehrzahl von Seitenband-Unterdrückungswerten (SBS-Werten) zu erhalten, die jeweils zu den Kompensationssätzen korrespondieren; wobei das Referenzsignal eine Sinuswelle mit Amplitude A ist und die Kompensationssätze (ε₁, θ₁), (ε₂, θ₂), und (ε₃, θ₃) sind, wobei das Verfahren weiter umfasst: Berechnen der SBS-Werte SBS₁, SBS₂, SBS₃, die jeweils zu jedem der Kompensationssätze korrespondieren, entsprechend der folgenden Gleichungen: SBS₁ = (ε/2)² + (θ₁/2)², SBS₂ = (ε₂/2)² + (θ₂/2)², und SBS₃ = (ε₃/2)² + (θ₃/2)², und Verwenden der Kompensationssätze und der SBS-Werte, um den Ziel-Verstärkungs-Kompensationswert und den Ziel-Phasen-Kompensationswert entsprechend eines Gleichungssatzes zu berechnen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal ein sinuswellenförmiges Signal ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Kompensationssätze 3 ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationssätze (ε₁, θ₁), (ε₂, θ₂) und (ε₃, θ₃) umfassen, die zu den Kompensationssätzen korrespondierenden SBS-Werte jeweils SBS₁, SBS₂ und SBS₃ sind, und der Gleichungssatz zum Berechnen des Ziel-Verstärkungs-Kompensationswerts ε_t und des Ziel-Phasen-Kompensationswert θ_t ist:
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem GSM-, GPRS- oder EGPRS-Kommunikationssystem angewandt wird.
Kalibrierungssystem (200) zum Bestimmen eines Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts und eines Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts, die zum Kompensieren eines Gleichspannungsoffsets verwendet werden, umfassend: einen Signalgenerator (210), um ein Referenzsignal zu erzeugen und das Referenzsignal in eine Datenbank (220) einzugeben, wobei die Datenbank (220) eine Mehrzahl von Kompensationssätzen speichert, die jeweils einen Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und einen Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert umfassen; gekennzeichnet durch: eine Messschaltung (230), um eine Mehrzahl von Ursprungs-Offset-Unterdrückungswerten (OOS-Werten) zu erhalten, die jeweils zu den Kompensationssätzen korrespondieren, wobei das Referenzsignal eine Sinuswelle mit Amplitude A ist und die Kompensationssätze (I₁, Q₁), (I₂, Q₂), (I₃, Q₃) und (I₄, Q₄) sind, wobei die Messschaltung (230) weiter die OOS-Werte OOS₁, OOS₂, OOS₃ und OOS₄, die jeweils zu jedem der Kompensationssätze korrespondieren, entsprechend der folgenden Gleichungen berechnet:
eine Berechnungsschaltung (240), um die Kompensationssätze und die OOS-Werte zu verwenden, um den Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und den Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert entsprechend eines Gleichungssatzes zu berechnen.
Kalibrierungssystem (200) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibrierungssystem (200) in einer mobilen Vorrichtung angeordnet ist.
Kalibrierungssystem (200) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Vorrichtung ein HF-Modul und ein Basisband-Modul umfasst, und das Kalibrierungssystem (200) zwischen dem HF-Modul und dem Basisband-Modul angeordnet ist.
Kalibrierungssystem (200) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Vorrichtung ein HF-Modul und ein Basisband-Modul umfasst, und das Kalibrierungssystem (200) in dem HF-Modul oder dem Basisband-Modul angeordnet ist.
Kalibrierungssystem (200) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal ein sinuswellenförmiges Signal ist.
Kalibrierungssystem (200) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Kompensationssätze 4 ist.
Kalibrierungssystem (200) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationssätze (I₁, Q₁), (I₂, Q₂), (I₃, Q₃) und (I₄, Q₄) umfassen, die zu den Kompensationssätzen korrespondieren OOS-Werte jeweils OOS₁, OOS₂, OOS₃ und OOS₄ sind, und der Gleichungssatz zum Berechnen des Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts I_t und des Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts Q_t ist: I_t = E·C – B·F / A·E – D·B Q_t = A·F – D·C / A·E – D·B wobei: A = 2·I₁·(OOS₂ – OOS₃) + 2·I₂·(OOS₃ – OOS₁) + 2·I₃·(OOS₁ – OOS₂); B = 2·Q₁·(OOS₂ – OOS₃) + 2·Q₂·(OOS₃ – OOS₁) + 2·Q₃·(OOS₁ – OOS₂); C = (I₁ ² + Q₁ ²)(OOS2 – OOS₃) + (I₂ ² + Q₂ ²)(OOS₃ – OOS₁) + (I₃ ² + Q₃ ²)(OOS₁ – OOS₂); D = 2·I₁·(OOS₂ – OOS₄) + 2·I₂·(OOS₄ – OOS₁) + 2·I₄·(OOS₁ – OOS₂); E = 2·Q₁·(OOS₂ – OOS₄) + 2·Q₂·(OOS₄ – OOS₁) + 2·Q₄·(OOS₁ – OOS₂); und F = (I₁ ² + Q₁ ²)(OOS₂ – OOS₄) + (I₂ ² + Q₂ ²)(OOS₄ – OOS₁) + (I₄ ² + Q₄ ²)(OOS₁ – OOS₂).
Kalibrierungssystem (200) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem GSM-, GPRS- oder EGPRS-Kommunikationssystem verwendet wird.
Kalibrierungssystem (200) zum Bestimmen eines Ziel-Verstärkungs-Kompensationswerts und eines Ziel-Phasen-Kompensationswerts, die zur Kompensation von Verstärkungs- und Phasen-Unsymmetrien verwendet werden, umfassend: einen Signalgenerator (210), um ein Referenzsignal zu erzeugen und das Referenzsignal in eine Datenbank (220) einzugeben, wobei die Datenbank (220) eine Mehrzahl von Kompensationssätzen speichert, die jeweils einen Verstärkungs-Kompensationswert und einen Phasen-Kompensationswert umfassen; gekennzeichnet durch: eine Messschaltung (230), um eine Mehrzahl von Seitenband-Unterdrückungswerten (SBS-Werte) zu erhalten, die jeweils zu den Kompensationssätzen korrespondieren, wobei das Referenzsignal eine Sinuswelle mit Amplitude A ist und die Kompensationssätze (ε₁, θ₁), (ε₂, θ₂), und (ε₃, θ₃) sind, wobei die Messschaltung (230) weiter die SBS-Werte SBS₁, SBS₂ und SBS₃, die jeweils zu jedem der Kompensationssätze korrespondieren, entsprechend der folgenden Gleichungen berechnet: SBS₁ = (ε₁/2)² + (θ₁/2)², SBS₂ = (ε₂/2)² + (θ₂/2)², und SBS₃ = (ε₃/2)² + (θ₃/2)².; und eine Berechnungsschaltung (240), um die Kompensationssätze und die SBS-Werte zu verwenden, um den Ziel-Verstärkungs-Kompensationswert und den Ziel-Phasen-Kompensationswert entsprechend eines Gleichungssatzes zu berechnen.
Kalibrierungssystem (200) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibrierungssystem in einer mobilen Vorrichtung angeordnet ist.
Kalibrierungssystem (200) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Vorrichtung ein HF-Modul und ein Basisband-Modul umfasst, und das Kalibrierungssystem (200) zwischen dem HF-Modul und dem Basisband-Modul angeordnet ist.
Kalibrierungssystem (200) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Vorrichtung ein HF-Modul und ein Basisband-Modul umfasst, und das Kalibrierungssystem (200) in dem HF-Modul oder dem Basisband-Modul angeordnet ist.
Kalibrierungssystem (200) nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal ein sinuswellenförmiges Signal ist.
Kalibrierungssystem (200) nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Kompensationssätze 3 ist.
Kalibrierungssystem (200) nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationssätze (ε₁, θ₁), (ε₂, θ₂) und (ε₃, θ₃) umfassen, die zu den Kompensationssätzen korrespondierenden SBS-Werte jeweils SBS₁, SBS₂ und SBS₃ sind, und der Gleichungssatz zur Berechnung des Ziel-Verstärkungs-Kompensationswerts ε_t und des Ziel-Phasen-Kompensationswerts θ_t ist:
Kalibrierungssystem (200) nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem GSM-, GPRS- oder EGPRS-Kommunikationssystem verwendet wird.
Kalibrierungssystem (200) zum Bestimmen eines Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts und eines Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswerts, die zur Kompensation eines Gleichspannungsoffsets verwendet werden, eines Ziel-Verstärkungs-Kompensationswerts und eines Ziel-Phasen-Kompensationswerts, die zur Kompensation von Verstärkungs- und Phasen-Unsymmetrien verwendet werden, umfassend: einen Signalgenerator (210), um ein Referenzsignal zu erzeugen und das Referenzsignal in eine Datenbank (220) einzugeben, wobei die Datenbank (220) eine Mehrzahl von ersten Kompensationssätzen, die jeweils einen Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und einen Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert umfassen, und eine Mehrzahl von zweiten Kompensationssätzen speichert, die jeweils einen Verstärkungs-Kompensationswert und einen Phasen-Kompensationswert umfassen; gekennzeichnet durch: eine Messschaltung (230), um eine Mehrzahl von Ursprungs-Offset-Unterdrückungswerten (OOS-Werten), die jeweils zu den ersten Kompensationssätzen korrespondieren, wobei das Referenzsignal eine Sinuswelle mit Amplitude A ist und die ersten Kompensationssätze (I₁, Q₁), (I₂, Q₂), (I₃, Q₃) und (I₄, Q₄) sind, wobei die Messschaltung (230) weiter die OOS-Werte OOS₁, OOS₂, OOS₃ und OOS₄, die jeweils zu jedem der ersten Kompensationssätze korrespondieren, entsprechend der folgenden Gleichungen berechnet:
eine Mehrzahl von Seitenband-Unterdrückungswerten (SBS-Werten) zu erhalten, die jeweils zu den zweiten Kompensationssätzen korrespondieren, wobei das Referenzsignal eine Sinuswelle mit Amplitude A ist und die zweiten Kompensationssätze (ε₁, θ₁), (ε₂, θ₂), und (ε₃, θ₃) sind, wobei die Messschaltung (230) weiter die SBS-Werte SBS₁, SBS₂ und SBS₃, die jeweils zu jedem der zweiten Kompensationssätze korrespondieren, entsprechend der folgenden Gleichungen berechnet: SBS₁ = (ε₁/2)² + (θ₁/2)², SBS₂ = (ε₂/2)² + (θ₂/2)², und SBS₃ = (ε₃/2)² + (θ₃/2)².; und eine Berechnungsschaltung (240), um die ersten Kompensationssätze und die OOS-Werte zu verwenden, um den Ziel-Inphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert und den Ziel-Quadraturphasen-Gleichspannungsoffset-Kompensationswert entsprechend eines ersten Gleichungssatzes zu berechnen, und um die zweiten Kompensationssätze und die SBS-Werte zu verwenden, um den Ziel-Verstärkungs-Kompensationswert und den Ziel-Phasen-Kompensationswert entsprechend eines zweiten Gleichungssatzes zu berechnen.