DE3788632T2 - Signalverarbeitung. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf die Signalverarbeitung und insbesondere auf die digitale Datenfehlerkorrektur in Mehrkanal- Signalverarbeitungsanordnungen
• Die veröffentlichte europäische Patentanmeldung EP-A-0 048 229 beschreibt eine Anordnung zur Erzielung einer Korrektur von Phasen- und Amplitudenfehlern, die in einem Einzelkanal- Quadraturdetektor eines Doppler-Radarsystems auftreten. Eine Korrektureinheit ist mit beiden Analog-/Digitalwandlern in den I- und Q-Kanälen verbunden, um ein Radarsignal zu empfangen, das von der Systemantenne empfangen und in dem Quadraturdetektor phasendemoduliert wurde. Der Ausgang der Korrektureinheit ist mit einem Regelnetzwerk zur Messung der Ausgangssignale von der Korrektureinheit und zur Steuerung der letzteren derart verbunden, daß die Amplituden- und Phasenfehler gleich null sind.
• Gemäß einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur digitalen Korrektur von I-/Q-Phasen- und Amplituden-Unsymmetrien in Mehrfachsignalkanälen und zur Korrektur von zwischenkanal-Phasen- und Amplituden-Fehlanpassungen in Anordnungen von Signalkanälen geschaffen, bei dem das Verfahren die Unsymmetrie- und zwischenkanal-Korrekturoperationen kombiniert und die Schritte der Bildung von I- und Q-Kanälen aus einem der Signalkanäle, der Orthogonalisierung der I- und Q- Kanäle des einen Signalkanals, wobei dieser eine Signalkanal einen Bezugskanal bildet, der Verwendung der orthogonalisierten I- und Q-Kanäle des Bezugskanals zur Korrektur von Phasen- und Amplituden-Unsymmetrien in dem Bezugskanal und des gleichzeitigen Beginnens der Korrektur eines anderen Signalkanals, der einen Hilfskanal bildet, durch Bilden der I- und Q-Kanäle von dem Hilfskanal und Orthogonalisieren des Q- (I-) Kanals des Hilfskanals mit dem I- (Q-) Kanal des Bezugskanals einschließt, wobei der Bezugskanal somit zur Korrektur des Hilfskanals verwendet wird.
• Gemäß einem weiteren Grundgedanken der vorliegenden Erfindung wird eine Anordnung zur kombinierten digitalen Korrektur der I-/Q-Phasen- und Amplituden-Unsymmetrien in Mehrfachsignalkanälen und der zwischenkanal-Phasen- und Amplituden-Fehlanpassungen in Anordnungen von Signalkanälen geschaffen, bei der die Anordnung Einrichtungen zur Bildung von I- und Q-Kanälen aus einem der Signalkanäle, Einrichtungen zur Orthogonalisierung der I- und Q-Kanäle des einen Signalkanals, wobei dieser eine Signalkanal einen Bezugskanal bildet, Einrichtungen zur Verwendung der orthogonalisierten I- und Q-Kanäle des Bezugskanals zur Korrektur von Phasen- und Amplituden-Unsymmetrien in dem Bezugskanal, Einrichtungen zum gleichzeitigen Beginnen der Korrektur eines weiteren Signalkanals unter Einschluß von Einrichtungen zur Bildung der I- und Q-Kanäle von dem anderen Signalkanal, wobei dieser andere Signalkanal einen Hilfskanal bildet, und Einrichtungen zur Orthogonalisierung des Q- (I-) Kanals des Hilfskanals mit dem I- (Q-) Kanal des Bezugskanals einschließt, wobei der Bezugskanal somit zur Korrektur des Hilfskanals verwendet wird.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
• Fig. 1 die Anordnung eines Einzelblickrichtungszwangsbedingungs-Vorprozessors zeigt,
• Fig. 2-15 Modulbeschreibungen für Korrekturalgorithmen sind, die die einzelnen Algorithmusschritte zeigen, die zur gerätemäßigen Ausführung der Algorithmen benötigt werden, und zwar im Einzelnen:
• Fig. 2 und 3 sich auf die Gleichspannungsverschiebungskorrektur beziehen,
• Fig. 4, 5 und 6 sich auf die I-/Q-Phasen- und Amplituden-Unsymmetrie-Korrektur beziehen,
• Fig. 7, 8 und 9 sich auf die zwischenkanal-Fehlanpassungskorrektur beziehen,
• Fig. 10 und 11 sich auf eine Anordnung zur kombinierten Kanal- und zwischenkanal-Korrektur beziehen,
• Fig. 12-15 sich auf weitere Anordnungen zur kombinierten Kanal- und zwischenkanal-Korrektur beziehen, und
• Fig. 16 und 17 Tabellen der Kompliziertheiten des Algorithmus sind.
• Das Betriebsverhalten digitaler adaptiver Störbeseitigungs- Algorithmen wird dramatisch durch Hardware-Fehler beeinflußt. Drei Arten von Fehlern sind Gleichspannungsverschiebungen, I-/Q- Phasen- und Amplituden-Unsymmetrien und zwischenkanal-Phasen- und Amplituden-Fehlanpassungen. Es ist möglich, jeden dieser Fehler digital zu korrigieren.
• Im Fall eines Systems mit ZIF-Empfängern (Empfängern mit einer Zwischenfrequenz von 0) und nachfolgenden Analog-/Digital-Wandlerstufen sind die Gleichspannungsverschiebungen störende Nullfrequenz-> Signale< , die in der Analog-/Digital-Wandlerstufe nach der Abwärtsmischung auf das Null-zwischenfrequenz-Basisband eingeführt werden. Die Gleichspannungsverschiebungskomponenten, die längs eines Mehrkanalempfängers eingeführt werden, können zur nicht notwendigen Verwendung eines zusätzlichen Freiheitsgrades in dem adaptiven Störbeseitigungsalgorhitmus führen. Entsprechend sollten diese Verschiebungen vor dem adaptiven Verfahren in einem derartigen Ausmaß verringert werden, daß sie unterhalb des schwächsten gewünschten oder Nutzsignals liegen.
• I-/Q-Amplituden- und Phasenunsymmetriefehler werden an den Quadratur-Teilerstufen und den Teilerstufen nachgeschalteten Filterstufen des ZIF-Empfängers hervorgerufen, wobei zum Beispiel ein nicht einwandfreier Kanal betrachtet sei, der ein Dauerstrich-Störsignal empfängt. Wenn die I- und Q-Kanäle unter einem Winkel von der orthogognalen Beziehung abweichen und wenn eine Amplitudenfehlanpassung zwischen den Kanälen vorliegt, so können die Ausgangssignale des ZIF-Empfängers wie folgt geschrieben werden:
• Xi = A cos &Phi; (1)
• Xq = A &gamma; sin (&Phi; + &delta;) (2)
• worin &Phi; = wt + &alpha; ist.
• Eine Überprüfung ergibt, daß es möglich ist, das Ausgangssignal als Summe von zwei komplexen Signalen darzustellen:
• Xi + j Xq = A/2 { 1 + &gamma; exp(j &delta;)} exp (j&Phi;) + A/2{ 1 - &gamma; exp(-j &delta;)} exp (-j&Phi;) (3)
• Damit besteht die Wirkung der Unsymmetrien in der Einführung eines > Geister< -Signals innerhalb des negativen Frequenzbereiches mit einem Phasengradienten längs einer Anordnung, der entgegengesetzt zu dem des Hauptsignals ist. Wenn die Fehler erheblich sind, so kann das > Geister-Signal< einen Freiheitsgrad innerhalb des adaptiven Prozesses einnehmen oder verhindern, daß der Ausgangsrest ausreichend weit minimiert wird. Damit muß jede Korrektur die Achsen (I und Q) derart orthogonalisieren, daß das Störsignal zumindestens > um die maximal erzielbare Nulltiefe unterhalb des Hauptsignals liegt< . Die nachfolgende Tabelle 1 gibt die Zwangsbedingungen sowohl für &delta; als auch &gamma; für bestimmte Nulltiefen an: Nulltiefe (dB) maximaler Phasenfehller(º) maximaler Verstärkungsfehler
Tabelle 1
• Im Fall einer Anwendung, beispielsweise für digitalen Rundfunk, können Spiegelsignale von großen gegenüber dem Mittelpunkt versetzten unerwünschten Signalen ein kleineres gewünschtes Signal auf der entgegengesetzten Seite (in dem Hochfrequenzspektrum) des Überlagerungsoszillators liegendes Signal überdecken. Idealerweise sollten bei dieser Betriebsart die Spiegelsignale zumindestens so stark unterdrückt werden, wie irgendwelche anderen Störsignale.
• Zwischenkanal-Fehlanpassungen beeinflussen nicht die Fähigkeit des Algorithmus, Schmalbandanwendungen durchzuführen. Sie beeinflussen jedoch die Fähigkeit, Blickrichtungs-Zwangsbedingungen mit irgendeinem Ausmaß an Zuverlässigkeit anzuwenden. Fig. 1 zeigt einen Einzelblickrichtungs-zwangsbedingungs-Vorprozessor. Es sei der Bezugskanal mit einem Ausgang Xr und ein fehlangepaßter Kanal mit dem Ausgang Xc betrachtet, wobei
• Xr = Xir + j Xic= A exp j (&Phi;) (4) Xc = Xic + j Xqc = A &gamma;' exp j (&Phi; + &alpha; + &delta;') (5)
• ergibt, worin a die erwartete Phasenlage zwischen den Antennenelementen in der Anordnung, &delta;' die Phasenfehlanpassung und &gamma;' die Amplitudenfehlanpassung sind. Durch Beschränken der Anordnungs-Antwort in einer bestimmten Signalrichtung wird der erwartete Beitrag von dieser Richtung in irgendeinem Kanal dadurch beseitigt, daß das Bezugskanal-Signal bewertet und von diesem Kanal subtrahiert wird (wodurch Beiträge aus anderen Richtungen beeinflußt werden). Damit wird ein zwangsbedingungs- Vorprozessor-Modul benötigt, das die Funktion:
• Xc' = Xc-Xr·exp j &alpha;
• gerätemäßig ausführt.
• Ein Rest in jedem der Hilfskanäle verbleibt, wenn Fehler vorliegen. Dieser Rest ist als variabler Parameter Ri definiert, worin:
• Ri = A { &gamma;' exp j &delta;' - 1} (&Phi; + &alpha;) ist.
• Um eine Nullung eines Zwangsbedingungen unterworfenen Signals zu verhindern, ist es erforderlich, daß dieser Rest unterhalb des Rauschbodens eingedeckt wird. Die folgende Tabelle 2 gibt die maximal zulässigen Zwischenkanal-Fehler für bestimmte Signal-/ Rauschverhältnisse (SNR) an (unter der Annahme, daß keine Signalintegration erfolgt). SNR (dB) maximaler Phasenfehler maximaler Verstärkungsfehler
Tabelle 2
• Die Kompensation von Gleichspannungsverschiebungen kann dadurch erfolgen, daß die Gleichspannungskomponente abgeschätzt und von den Eingangs-Datenabtastwerten subtrahiert wird. Diese Abschätzung wird am besten durch eine Tiefpaßfilterung des Eingangssignals erzielt, das lediglich aus den Verschiebungen und dem Rauschen bestehen kann, was bedingt, daß sich das System in einem speziellen Eichzustand befindet. Die Fig. 2 und 3 zeigen zwei Abschätzverfahren. Das erste Verfahren (Fig. 2) ist ein nicht-rekursives Verfahren und umfaßt eine > Güterwagen< - (> Boxcar< -) Summierung über N Eingangs-Abtastwerte:
• Vdc Vi(n&tau;)/N
• Mit zunehmender Fensterlänge wird eine bessere Abschätzung erzielt. Das zweite Verfahren (Fig. 3) ist ein rekursives Verfahren. Ein rekursives 6dB/Oktave-Filter mit einer Verstärkung von eins wird wie folgt ausgeführt:
• Vdc(n&tau;) bVdc((n-1)&tau;) + (1-b)Vi(n&tau;)
• Dieses Verfahren setzt voraus, daß der Filterkoeffizient b nahezu gleich 1 ist, um eine sehr niedrige Grenzfrequenz zu erzielen.
• Für die folgenden I-/Q-Korrekturtechniken wird angenommen, daß der I-Kanal die richtige Phase und Amplitude aufweist, und daß der Q-Kanal entsprechend eingestellt wird. Die Phasenkorrektur wird dadurch erzielt, daß ein berechneter Anteil des I-Kanals dem Q-Kanal hinzugefügt wird, und die Korrektur der Amplitude wird dadurch erreicht, daß das resultierende Q-Kanal-Signal einfach skaliert wird. Somit wird der Korrektureinrichtungs-Algorithmus zu:
• Xi' = Xi
• Xq' = Wa(Xq+WpXi)
• worin Wa und Wp die Amplituden- bzw. Phasenkorrektur-Wertigkeit sind.
• Es sei der Eingang an die Korrektureinrichtung von einem nicht perfekten Kanal betrachtet. Die Linearität ermöglicht es uns, eine einzelne Dauerstrichsignalkomponente zu betrachten, wie sie durch die Gleichungen (1) und (2) beschrieben ist. Das korrigierte Signal ist durch
• Xi' = A cos &Phi;
• Xq' = AWa {&gamma;(sin&Phi; cos&delta; + cos&Phi;sin&delta;)+Wpcos&phi;}
• gegeben, weil Xi und Xq orthogonal und von gleicher Amplitude sein müssen, ermöglicht es dies, nach Wa und Wp aufzulösen, was:
• Wa = 1 / &gamma; cos &delta;
• Wp = - &gamma; sin &delta;
• ergibt.
• Die Parameter Wa und Wp können automatisch mit Hilfe eines der drei in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigten Verfahren abgeleitet werden. Das Verfahren nach Fig. 4 ist ein in geschlossener Schleife arbeitendes Korrekturverfahren, das aus einer Phasenkorrektureinrichtung gefolgt von einer Amplitudenkorrektureinrichtung besteht. Die I-/Q-Orthogonalität wird durch Korrelation der Ausgänge von dem Phasenkorrekturabschnitt und durch Verwenden einer maßstäblich veränderten Version des Ergebnisses zur Erneuerung des Wertes der Wertigkeit Wp erzielt, wobei das Vorzeichen des Schleifenzeitkonstanten-Faktors > a< eine Gegenkopplung sicherstellt. Wenn die Ausgänge zueinander in Quadratur stehen, so strebt die mittlere Korrelation auf Null und damit hört die Werterneuerung der Wertigkeit auf. Die Gleichung für die Werterneuerung von Wp ist daher durch:
• Wp(n) = b·Wp(n-1) - &alpha;·{ Wp(n-1)·Xqxi + Xi²}
• gegeben.
• Die Amplitudenkorrektur wird durch Berechnen eines Fehlerausdruckes von dem Ausgang der Korrektureinrichtung (Zi² - Zq²) und durch Verwenden dieses Ausdruckes zur Werterneuerung der Wertigkeit Wa erzielt. Wenn die Amplituden angepaßt sind, so geht dieser Fehlerausdruck in Richtung auf einen eingeschwungenen zustand ohne jede weitere wesentliche Werterneuerung für den Wertigkeitsparameter Wa.
• Sowohl in dem Phasen- als auch in dem Amplitudenabschnitt kann der Koeffizient > b< zweckmäßigerweise auf 1 gesetzt werden. Die Werterneuerungsgleichung für Wa ist durch:
• Wa(n)=b·Wa(n-1)-a·(Wa(n-1)·Yq+Yi)(Wa(n-1)Yq-Yi)
• gegeben.
• Das Verfahren nach Fig. 5 ist ein in offener Schleife betriebenes Verfahren, das Abschätzwerte für die Parameter K&sub1;=Wa und K&sub2;=Wp·Wa unter Verwendung der Eingangsdaten an die Korrektureinrichtung bindet und dann ein Ausgangssignal berechnet, das durch
• Xi = Xi
• Xq' = K&sub1;·Xq + K&sub2;·Xi
• gegeben ist.
• Wenn die Eingänge an die Korrektureinrichtung durch die Gleichungen (1) und (2) definiert sind, so ist das Produkt Xi·Xi gegeben durch
• Xi·Xi = A²/2 + A²/2 cos (2wt+&alpha;)
• Wenn Xi·Xi über eine Anzahl von Abtastwerten gemittelt wird und die Eingangssignalfrequenz ausreichend hoch ist, so geht der zweite Ausdruck auf Null und damit ist der Mittelwert von Xi·Xi (der als < Xi·Xi> definiert ist) durch:
• < Xi·Xi> =A&sub2;/2
• gegeben.
• In ähnlicher Weise sind die Ausdrücke < XqXq> und < XiXq) durch
• < XqXq> = A²/2· &gamma;²
• < XiXg> = A²/2· &gamma; sin &delta;
• gegeben ist.
• Befriedigende Abschätzwerte von K&sub1; und K&sub2; ergeben sich aus
• K&sub1;=Wa < XiXi> {< XiXi)·< XqXq> -< XiXq> ²}
• K&sub2;=Wa·Wp {< XiXq> < XiXi)·< XqXq> -< XiXq> ²}
• Das Verfahren nach Fig. 6 ist ein in offener Schleife arbeitender Algorithmus, der getrennte Phasen- und Amplituden-Korrekturabschnitte umfaßt. Die Parameter Wp und Wa sind durch die folgenden Näherungen gegeben:
• Wp = -< XiXq> /< XiXi>
• Wa = < XiXi> / < YqYq>
• worin Xq der Imaginärausgang von dem Phasenkorrekturabschnitt ist.
• Nunmehr wird die zwischenkanal-Phasen- und Amplituden-Korrektur betrachtet. Im vorstehenden wurde angegeben, daß die Korrektur durchgeführt werden kann, wenn mehrere verstümmelte Signale vorhanden sind. Im Fall einer Zwischenkanal-Korrektur wird eine Eichquelle (Xir Bezugskanal) benötigt, derart, daß die absoluten Phasen des Signals an jedem Antennenelement oder an entsprechenden Punkten in den Kanälen identisch sind. Dies ermöglicht eine Erkennung der relativen Phasen zwischen den Kanälen am Ausgang.
• Bei einer Zwischenkanalkorrektur wird ein Bezugskanal unterhalten, während alle anderen Kanäle so korrigiert werden, daß sie mit diesem ausgerichtet sind. Es seien die Ausgänge von dem Bezugskanal und einem nicht perfekten Hilfskanal betrachtet, die beide bereits für eine I-/Q-Unsymmetrie korrigiert wurden, wie dies in den Gleichungen (4) und (5) beschrieben ist. Eine Zwischenkanalkorrektur wird durch Anwenden einer komplexen Wertigkeit auf das Hilfskanalsignal erzielt und ist gegeben durch:
• Wc = Wi - j · Wq = exp{-j&delta;'}/&gamma;'
• Somit sind die Ausgänge an die Korrektureinrichtung wie folgt:
• Xic' = Xic·Wi + Xqc·Wq
• Xqc' = Xqc·Wi + Xic·Wq
• worin Wq = sin &delta;'/&gamma;' und Wi = cos &delta;'/&gamma;' ist.
• Drei Verfahren zur Ableitung der Parameter Wi und Wq werden nunmehr beschrieben.
• Das schematisch in Fig. 7 gezeigte Verfahren verwendet die gleiche Prinzipien, wie sie für das Verfahren nach Fig. 4 beschrieben wurden. Unter Verwendung dieser Prinzipien kann gezeigt werden, daß eine gute Annäherung für die Parameter Wi und Wq gegeben ist durch:
• Wq = < XirXqc> /< XicXic>
• Wi = < XirXic> /< XicXic>
• Das schematisch in Fig. 8 gezeigte Verfahren ist eine Modifikation des Verfahrens nach Fig. 7 und lediglich auf einen Fall anwendbar, wenn das Eichsignal von einer einzigen Frequenz ist.
• In diesem Fall weist das Produkt Xc·Xc keine oszillierenden Ausdrücke auf und ist gegeben durch:
• Xc·Xc = A²&gamma;²
• Damit ist:
• Wq 3·< XirXqc> /< Xic·Xic + XqcXqc>
• Wi 2·< XirXic> /< Xic·Xic + XqcXqc>
• Das in Fig. 9 gezeigte Verfahren ist eine Erweiterung der vorstehenden Technik zur Berechnung der Komponenten der Parameter W&sub1; und Wq, die keine oszillierenden Ausdrücke haben. Auch dieses Verfahren ist wiederum nur anwendbar, wenn die Eichquelle eine einzige Frequenz aufweist.
• Mittelwerte werden gebildet, um die Auswirkungen des Rauschens aus den Parametern zu beseitigen.
• Bisher wurde auf die Kanal- (I-/Q-) Korrektur und die zwischenkanal-Korrektur in Form von getrennten Prozessen bezug genommen. Die I/Q-Korrektur umfaßt die Drehung und maßstäbliche Veränderung oder Skalierung der Q-Kanaldaten, und in gleicher Weise dreht und skaliert die Zwischenkanalkorrektur sowohl die I- als auch Q-Komponenten der Hilfskanalsignale. Es wird nunmehr ein kombiniertes I-/Q- und zwischenkanal-Korrekturschema und damit ein wirkungsvollerer Prozeß vorgeschlagen, bei dem die I-/ und Q-Komponenten des Hilfskanals lediglich einmal transformiert werden.
• Es seien die üblichen Ausgänge von dem Bezugskanal und einem Hilfkanal betrachtet, wenn beide mit einem Dauerstrich-Eichsignal gespeist werden. Somit definieren wir:
• Xir = A cos &Phi;
• Xqr = A&gamma; cos (&Phi;+&delta;)
• Xic = A&gamma;' cos (&Phi;+&delta;')
• Xqc = A&gamma;'' sin (&Phi;+&delta;'')
• Die Bezugs-I- und Q-Kanäle können unter Verwendung von bereits im vorstehenden unter Bezugnahme auf die I-/Q-Phasen- und Amplitudenunsymmetrien beschriebenen Verfahren orthogonalisiert werden. Während dieser Stufe kann die Korrektur des Hilfskanalsignals dadurch begonnen werden, daß Xqc mit Xir orthogonalisiert wird. Entsprechend ist:
• Xqc' = bq·Xqc + aqXic = A sin &Phi;
• eine Auflösung nach aq und bq ergibt:
• aq = - sin &delta;''/&gamma;' cos(&delta;''-&delta;')
• bq = cos &delta;'/&gamma;'' cos(&delta;'-&delta;')
• Der I-Kanal kann nunmehr entweder bezüglich des Bezugs-Q-Kanals (Xqr') oder des korrigierten Q-Kanals (Xqc') orthogonalisiert werden. Damit ist:
• Xic' = biXic + aiXqc' = A cos &Phi;
• Das führt zu:
• ai = tan &delta;
• bi = 1/&gamma;' cos &delta;'
• Die Wertigkeiten aq und bq können dadurch abgeschätzt werden, daß die folgenden Funktionen berechnet werden:
• aq -< XirXqc> / {< XqcXqc> < XicXic> -< XicXqc> ²}
• bq < XirXic> / {(< XqcXqc> < XicXic> -< XicXqc> ²}
• Zwei Techniken, die dies erzielen, werden im folgenden erläutert, wobei sie schematisch in den Fig. 10 und 11 bzw. 12-15 gezeigt sind. Bei der ersten Technik wird das Kanalsignal Xic bezüglich des Kanalsignals Xqc orthogonalisiert. Die Wertigkeiten ai und bi sind gegeben durch:
• ai -< XicXqc'> / {< Xqc'Xqc'> < XicXic> -< XicXqc'> ²}
• bi- Xqc'Xqc'> / {< Xqc'Xqc'> < XicXic> -< XicXqc'> ²}
• Hinsichtlich Fig. 10 ist festzustellen, daß hierin ein Bezugskanal mit dem Index r und Kanäle 1, 2 bis N gezeigt sind. Die Moduln 1 und 2 umfassen die Funktionen nach den Fig. 1, 5 bzw. 6 und 11.
• Bei der zweiten Technik wird Xic bezüglich des korrigierten Bezugssignals Xqr orthogonalisiert, und die Wertigkeiten ai und bi können durch die folgenden Funktionen formelmäßig ausgedrückt werden:
• ai = -< Xqc'Xic> /< XicXir>
• bi = -< Xir'Xir> /< XicXir>
• Fig. 12 zeigt einen Bezugskanal mit dem Index r und Kanäle 1, 2 bis N wie zuvor. Die Moduln 1', 2' und 3' umfassen die Funktionen nach den Fig. 13, 14 und 15.
• Fig. 16 faßt die Kompliziertheiten der Algorithmen hinsichtlich der Anzahl der spezifischen Funktionen und der Gesamtzahl der Funktionen zusammen, und Fig. 17 ist eine ähnliche Aufstellung bei der Anwendung sowohl der Kanal- als auch der Zwischenkanalkorrektur, wobei sowohl das kombinierte Korrekturverfahren als auch ein Verfahren berücksichtigt wird, das eine Kanalkorrektur umfaßt, die mit einer Zwischenkanal-Korrektur kaskadiert ist. Eine Duplikat-Berechnung von Produkten und Kreuzprodukten ermöglicht die Durchführung einer gewissen Optimierung der Algorithmen.
• Es ist zu erkennen, daß das I-/Q-Korrekturverfahren nach Fig. 4 berechnungsmäßig wirkungsvoller ist, als die Verfahren nach den Fig. 5 und 6, jedoch ist der Schleifenkoeffizient > a< von der Signalstärke abhängig. Dies bedeutet, daß ein Eichsignal benötigt wird, oder daß der Koeffizient hinsichtlich des Leistungspegels eingestellt werden muß, mit entsprechend größerem Bedarf an Hardware oder Software. Die Software würde eine Addition, eine Multiplikation und eine Nachschlagetabelle umfassen, was dieses Verfahren hinsichtlich der Operationen weniger wirkungsvoll machen würde. Die Verfahren nach den Fig. 5 und 6 sind hinsichtlich der Gesamtkompliziertheit gut angepaßt, mit Ausnahme der Tatsache, daß das letztere zwei Nachschlagetabellen erfordert.
• Das kombinierte Korrekturverfahren nach den Fig. 12 bis 15 weist einen geringeren Berechnungszusatzbedarf als das Verfahren nach den Fig. 10 und 11 auf, benötigt jedoch zwei unterschiedliche Nachschlagetabellen anstelle von einer Nachschlagetabelle. Aus Fig. 17 ist zu erkennen, daß das Verfahren nach den Fig. 10 und 11 optimiert werden kann, wobei die Gesamtzahl der arithmetischen Operationen um zwei verringert wird. Das I-Q-Verfahren nach Fig. 4 kaskadiert mit dem Zwischenkanal-Verfahren nach Fig. 7 ergibt eine Gesamtzahl von arithmetischen Funktionen ähnlich der des kombinierten Verfahrens nach den Fig. 12 bis 15 und hat den Vorteil einer einzigen Nachschlagetabelle, doch erhöht der verdeckte zusatzbedarf bei der Normalisierung von > a< (wie dies durch die Additionssummen in Fig. 17 gezeigt ist) die Gesamtzahl der Operationen um drei.

Claims (6)

1. Verfahren zur digitalen Korrektur von I-/Q-Phasen- und Amplituden-Unsymmetrien in Mehrfachsignalkanälen und zur Korrektur von Zwischenkanal-Phasen- und Amplituden-Fehlanpassungen in Anordnungen von Signalkanälen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Unsymmetrie- und Zwischenkanal-Korrekturoperationen kombiniert und die Schritte der Bildung von I- und Q-Kanälen aus einem der Signalkanäle, der Orthogonalisierung der I- und Q-Kanäle des einen Signalkanals, wobei dieser eine Signalkanal einen Bezugskanal bildet, der Verwendung der orthogonalisierten I- und Q-Kanäle des Bezugssignals zur Korrektur von Phasen- und Amplituden-Unsymmetrien in dem Bezugskanal und des gleichzeitigen Beginnens der Korrektur eines anderen Signalkanals, der einen Hilfskanal bildet, durch Bildung von I- und Q-Kanälen von dem Hilfskanal und Orthogonalisierung dem Q- (I-) Kanals des Hilfskanals mit dem I- (Q-) Kanal des Bezugskanals einschließt, wobei der Bezugskanal somit zur Korrektur des Hilfskanals verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin den Schritt der Orthogonalisierung des I- (Q-) Kanals des Hilfskanals mit dem Q- (I-) Kanal des Hilfskanals einschließt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin den Schritt der Orthogonalisierung des I- (Q-) Kanals des Hilfskanals mit dem korrigierten Q- (I-) Kanal des Bezugskanals einschließt.

4. Anordnung zur kombinierten digitalen Korrektur von I-/Q- Phasen- und Amplituden-Unsymmetrien in Mehrfachsignalkanälen und von Zwischenkanal-Phasen- und Amplituden-Fehlanpassungen in Anordnungen von Signalkanälen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung Einrichtungen zur Bildung von I- und Q-Kanälen aus einem der Signalkanäle, Einrichtungen (1, 1') zur Orthogonalisierung der I- und Q-Kanäle des einen Signalkanals, wobei dieser eine Signalkanal einen Bezugskanal bildet, Einrichtungen (1, 1') zur Verwendung der orthogonalisierten I- und Q-Kanäle des Bezugskanals zur Korrektur von Phasen- und Amplituden-Unsymmetrien in dem Bezugskanal, Einrichtungen zum gleichzeitigen Beginnen der Korrektur eines anderen Signalkanals unter Einschluß von Einrichtungen zur Bildung der I- und Q-Kanäle aus dem anderen Signalkanal, wobei dieser andere Signalkanal einen Hilfskanal bildet, und Einrichtungen (2, 2') zur Orthogonalisierung des Q- (I-) Kanals des Hilfskanals mit dem I- (Q-) Kanal des Bezugskanals einschließt, wobei der Bezugskanal somit zur Korrektur des Hilfskanals verwendet wird.

5. Anordnung nach Anspruch 4, bei der die Einrichtungen (1) zur Korrektur des Hilfskanals zur Orthogonalisierung des I- (Q-) Kanals des Hilfskanals mit dem Q- (I-) Kanal des Hilfskanals dienen.

6. Anordnung nach Anspruch 4, bei der die Einrichtungen (3') zur Korrektur des Hilfskanals nachfolgend zur Orthogonalisierung des I- (Q-) Kanals des Hilfskanals mit dem korrigierten Q- (I-) Kanal des Bezugskanals dienen.