DE69431215T2 - Kalibrierungsverfahren für Vektormodulatoren - Google Patents

Kalibrierungsverfahren für Vektormodulatoren

Info

Publication number
DE69431215T2
DE69431215T2 DE69431215T DE69431215T DE69431215T2 DE 69431215 T2 DE69431215 T2 DE 69431215T2 DE 69431215 T DE69431215 T DE 69431215T DE 69431215 T DE69431215 T DE 69431215T DE 69431215 T2 DE69431215 T2 DE 69431215T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
digital
amplitude
phase
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69431215T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69431215D1 (de
Inventor
Mikko Halttunen
Jorma Matero
Heikki Mattila
Kjell Ostman
Tapio Rautava
Erkki Tiittanen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia Oyj
Original Assignee
Nokia Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Oyj filed Critical Nokia Oyj
Application granted granted Critical
Publication of DE69431215D1 publication Critical patent/DE69431215D1/de
Publication of DE69431215T2 publication Critical patent/DE69431215T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/36Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/362Modulation using more than one carrier, e.g. with quadrature carriers, separately amplitude modulated
    • H04L27/364Arrangements for overcoming imperfections in the modulator, e.g. quadrature error or unbalanced I and Q levels
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03CMODULATION
    • H03C3/00Angle modulation
    • H03C3/38Angle modulation by converting amplitude modulation to angle modulation
    • H03C3/40Angle modulation by converting amplitude modulation to angle modulation using two signal paths the outputs of which have a predetermined phase difference and at least one output being amplitude-modulated
    • H03C3/406Angle modulation by converting amplitude modulation to angle modulation using two signal paths the outputs of which have a predetermined phase difference and at least one output being amplitude-modulated using a feedback loop containing mixers or demodulators
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02Transmitters
    • H04B1/04Circuits
    • H04B1/0475Circuits with means for limiting noise, interference or distortion
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/20Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/2032Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner
    • H04L27/2053Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner using more than one carrier, e.g. carriers with different phases
    • H04L27/206Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner using more than one carrier, e.g. carriers with different phases using a pair of orthogonal carriers, e.g. quadrature carriers
    • H04L27/2067Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner using more than one carrier, e.g. carriers with different phases using a pair of orthogonal carriers, e.g. quadrature carriers with more than two phase states
    • H04L27/2071Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner using more than one carrier, e.g. carriers with different phases using a pair of orthogonal carriers, e.g. quadrature carriers with more than two phase states in which the data are represented by the carrier phase, e.g. systems with differential coding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Vektormodulationssysteme und betrifft spezieller Vektormodulationssysteme, die I/Q-Modulatoren enthalten, und Abstimmungstechniken dafür.
  • HF- oder Mikrowellenkommunikation verwendet digitale Modulationstechniken und benötigt Signalmodulatoren, die Vektormodulation oder Quadratur-Modulation durchführen. Bei der Vektormodulation modulieren zwei Modulations-Eingangssignale unabhängig die In-Phase- (I) und Quadratur- (Q) Komponenten des Trägers. Für einen richtigen Betrieb müssen die I- und Q- Kanäle des Modulators zu einer gleichen Verstärkung kalibriert sein, d. h. ausgeglichen sein und exakt 90º auseinander, d. h. in Quadratur liegen.
  • Eine Art einen Vektormodulator zu kalibrieren ist mit einem mit dem HF-Trägereingang und dem HF-modulierten Ausgang Netzwerkanalysator. Der Netzwerkanalysator misst die Amplitude und Phase des HF-modulierten Ausgangs, die sich aus an den I- und Q-Modulationseingängen angelegten wechselnden Gleichspannungen ergibt. Von diesen Messungen kann die Phasen- und Verstärkungsgenauigkeit des Modulators bestimmt und kalibriert werden. Dies ist eine teure und komplizierte Technik, die ebenfalls in der Genauigkeit beschränkt ist. Die Struktur und die Techniken zum Kalibrieren eines Vektormodulators, die keinen Netzwerkanalysator erfordert, werden durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt und sind in einem System aufgenommen, das eine Standard-Vektormodulationsschaltung aufweist, die Mittel zum Verschieben der Phase enthält, um die relativen Phasen der I- und Q-Komponenten, des modulierten HF Trägers einzustellen. Mittel für das variable Dämpfen sind in dem I- und Q- Modulationssystem enthalten, um die relative Amplitude der Modulationssignale einzustellen.
  • Der Artikel "An Adaptive Direct Conversion Transmitter" von D. Hilborn, S. P. Stapleton und J. K. Cavers von der Vehicular Technology Society, 42ste VTS Conference, 10-13ter Mai 1992, beschreibt einen adaptiven Direkt-Umwandlungsempfänger, in dem ein einfacher Algorithmus verwendet wird, um die Parameter eines Quadratur-Modulators einzustellen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Vektormodulationssystem zum Korrigieren von Amplituden- und Phasendifferenzen in einem Datensignal während digitalem Codieren, einschließend ein Vektormodulationssystem, bereitgestellt, das aufweist:
  • I/Q-Digitalcodiermittel zum Bereitstellen eines digitalen I-Komponentensignals für die In-Phase- I-Komponente eines Datensignals und eines digitalen Q-Komponentensignals für die Quadratur- Q-Komponente des Datensignals;
  • Digital/Analog-Wandlermittel, um die digitalen I- und Q-Komponentensignale in analoge I- und Q-Komponentensignale umzuwandeln;
  • einen ersten Vektorpfad für das analoge I-Komponentensignal und einen zweiten Vektorpfad für das analoge Q-Komponentensignal;
  • Modulationsmittel, zum Modulieren einer In-Phase-I-Komponente eines Trägersignals durch das analoge I-Komponentensignal in dem ersten Vektorpfad und zum Modulieren einer Quadratur- Q-Komponente eines Trägersignals durch das analoge Q-Komponentensignal in dem zweiten Vektorpfad;
  • Mittel, zum Kombinieren der modulierten I- und Q-Trägersignalkomponenten in einem Signal; und
  • Antennenmittel zum Ausstrahlen des einen Signals, das aus modulierten I- und Q- Trägersignalkomponenten kombiniert ist; und
  • Abstimmmittel für das Vektormodulationssystem, aufweisend:
  • Schmalband-Leistungsmessmittel zum Messen der Ausgangsleistung ausgewählter Frequenzen des einen, aus modulierten I- und Q- Trägersignalkomponenten kombinierten Signals, das durch die Antennenmittel ausgestrahlt bzw. übertragen wird, durch Messen des Amplitudenpegels der Ausgangsleistung bei einer ausgewählten ersten Frequenz und einer ausgewählten zweiten Frequenz und Bereitstellen einer Ausgabe, die die Amplituden und Phasendifferenzen zwischen den modulierten I- und Q- Trägersignalkomponenten anzeigt, wobei die erste und die zweite Frequenz symmetrisch um die Trägerfrequenz angeordnet sind; und
  • Prozessormittel, ansprechend auf die Ausgabe des Schmalband-Leistungsmessmittels, um den Amplitudenpegel der Ausgangsleistung bei der ausgewählten ersten und zweiten Frequenz zu vergleichen und um ein Amplituden-Kompensationssignal in Antwort auf den Vergleich, entsprechend den Differenzfehlern in der Amplitude der I- und Q-modulierten Trägersignalkomponenten, und ein Phasenkompensationssignal entsprechend den Phasendifferenzfehlern zwischen den I- und Q-modulierten Trägersignalkomponenten zu erzeugen und um ein digitales Fehlerkorrektursignal, das von dem Amplituden- Kompensationssignal und dem Phasenkompensationssignal abgeleitet ist, für das digitale I/Q Codiermittel bereitzustellen, um die Amplituden und Phasendifferenzen während der digitalen Codierung zu korrigieren und um die digitalen Signale einzustellen, um für eine maximale erreichbare Amplitudenpegeldifferenz zwischen der Ausgangsleistung bei der ausgewählten ersten und zweiten Frequenz zu sorgen.
  • Dies hat den Vorteil, dass ein erfindungsgemäßer Vektormodulator Differenzen zwischen Amplitude und Phase durch Signalverarbeitung kompensieren kann, insbesondere wäre es möglich, digitale Signalverarbeitung zu verwenden.
  • Spezieller wird die Differenz- oder Fehlerkompensation erreicht durch zuerst Bestimmen des Amplitudenfehlers oder der Asymmetrie von I- und Q-Signalleistungsmessung und ein Amplitudenkompensationssignal wird gespeichert, und dann eine Leistungsmessung für die Phasenkompensation ausgeführt wird und ein Phasenkompensationssignal wird gespeichert. Die Amplituden und Phasenkompensationssignale werden verwendet, um die I/Q- Digitaleingabesignale zu modifizieren.
  • Dies hat den Vorteil, dass solch ein Vektormodulator ein verbesserter Vektormodulator ist, wobei der Modulator durch gespeicherte berechnete Korrekturwerte abgestimmt wird.
  • Zusätzlich weist solch ein Vektormodulator Korrektursignale auf, die durch Messen der Leistung der Ausgabesignale des Modulators und deren Vergleichen mit gespeicherten Korrekturwerten erzeugt werden. Daher werden keine externen Kalibrierungsschaltungen benötigt, was die Herstellung vereinfacht und die Kosten reduziert. Darüber hinaus kann eine Rekalibrierung nach der Herstellung durchgeführt werden.
  • Eine Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform wird nun lediglich beispielsweise mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gegeben, in denen:
  • Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm ist, das ein Vektormodulatorsystem, einschließlich Phasenkompensation, gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • Fig. 2 ein Diagramm ist, das den Phasenfehlereffekt auf die I- und Q-Komponenten des Vektormodulators darstellt;
  • Fig. 3 eine Darstellung einer Phasenkonstellation ist, die in dieser Erklärung der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
  • Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm eines differenziellen Codierers ist, der in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • Fig. 1 zeigt einen Vektormodulator gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Vektormodulator, manchmal als ein I/Q-Modulator bezeichnet, wird in Mikrowellensendem verwendet, wie sie in Mobiltelefonen verwendet werden. Ein Vektormodulator verwendet zwei getrennte Modulationssignale, um die In-Phasen- (I) und die Quadratur- (Q) Komponenten eines Trägersignals zu modulieren. Ein typisches System in der Technik ist in Fig. 1 mit 10 angegeben und schließt einen I/Q-Codierer 12 ein, der ein erstes (I) Digitalsignal auf Leitung 14 und ein zweites (Q) Digitalsignal auf Leitung 16 erzeugt. Das I-Digitalsignal auf Leitung 14 wird durch den Digital/Analog-Wandler (DAC) 18 in ein Analogsignal umgewandelt und das Analogsignal wird durch den Basisbandfilter 20 geglättet. Ebenso wird das Q-Digitalsignal auf Leitung 16 beim Digital/Analog-Wandler (DAC) 22 in ein Analogsignal geändert und beim Basisbandfiltermittel 24 geglättet.
  • Ein HF-Trägersignal wird durch den Überlagerungsoszillator 26 erzeugt und durch ein 90 Grad- Leistungsteilermittel 28 geteilt, um ein In-Phasen-I-Komponentensignal auf Leitung 30 und ein +90 Grad-Quadratur-Q-Komponentensignal auf Leitung 32 bereitzustellen.
  • Das analoge I-Komponentensignal von Filter 20 auf Leitung 34 moduliert bei Multiplikator 36 die I-Komponente des Trägersignals auf Leitung 30. Ebenso moduliert das analoge Q- Komponentensignal auf Leitung 3 8 bei Multiplikator 40 die Q-Komponente des Trägersignals von Filter 24 auf Leitung 32. Die modulierten I- und Q-Trägersignale auf Leitungen 42 und 44 werden durch einen 0-Grad-Leistungskombinator 46 vereinigt, um ein vektormoduliertes HF- Ausgabesignal zu erzeugen, das über die Antenne 48 übertragen wird, nachdem es durch eine Leistungssteuereinheit 50 durchgeleitet wurde.
  • Wie vorher dargelegt, ist der I/Q-Modulator, wie vorstehend beschrieben, in dem Fachgebiet bekannt und dokumentiert.
  • Erfindungsgemäß wird die Ausgangsleistung von ausgewählten Frequenzen des HF- Ausgabesignals an der Antenne 48 durch ein Schmalbandleistungsmesser 52 gemessen. Die Ausgänge des Schmalbandleistungsmessers 52, die ausführlicher beschrieben und erklärt werden, sind an einen Messprozessor 54 angelegt, der die gewünschten Korrekturen zu einem Amplituden- und Phasenfehler der I- und Q-Signale berechnet und ein Korrektursignal zu dem I/Q-Codierer 12 sendet, um das Modulatorsystem zu kalibrieren oder abzustimmen.
  • Der Amplitudenabgleich eines Quadratur- oder Vektormodulators, der in digitaler Mobiltelefontechnologie verwendet wird, kann durch Abstimmen erreicht werden. Herkömmlich wird im Stand der Technik Abstimmen durch die Verwendung eines Trimmwiderstands ausgeführt. Erfindungsgemäß geschieht das Abstimmen durch die Verwendung von digitalen Techniken. Die I- und Q-Signale, die in Vektormodulatoren verwendet werden, sind digitale Signale, die durch Codierschaltungen erzeugt werden, und die Amplitude von den Signalen kann daher effektiv durch digitale Korrektursignale abgestimmt werden.
  • Durch die Verwendung von Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung kann sowohl die Verstärkung als auch die Differenz der I- und Q-Zweige durch DACs, Filter, Mischer und Addierer kompensiert werden und Amplitudendifferenzen von Quadraturträgern, die durch Temperaturänderungen verursacht werden, können ebenfalls korrigiert werden.
  • Die Amplituden-Abstimmwerte können in Speicherschaltungen wie elektrisch löschbaren, programmierbaren Nur-Lesespeichern (EEPROMs) gespeichert werden.
  • Der Abstimmvorgang für die Fehlerkompensation schließt anfangs das Messen der Leistungspegel der I-Signalkomponente und der Q-Signalkomponente mit den vorgegebenen I/Q- Signalkoordinaten (0, +-1, +- 2) ein. Dann wird ein Korrekturterm zu den I- und Q- Koordinaten addiert, sodass der resultierende Vektor trotz des Phasenfehlers korrekt ist.
  • Der Phasenfehler (90 Grad minus der tatsächlichen Phase zwischen der I- und Q-Komponente) wird in Schritten von einem Grad erhöht, sodass die Fehlervektoren beispielsweise wie folgt sein werden:
  • ..und so weiter.
  • Falls die Leistungspegeldifferenz kleiner wird, ist die Richtung des Phasenfehlers in die andere Richtung und das vorstehende Beispiel wäre nun:
  • Die Leistungspegelmessungs-Information von dem Schmalband-Leistungsmesser 52 wird über einen Datenbus zu dem Datenprozessor 54 übertragen.
  • In dem in Fig. 1 gezeigten System setzt der Vektormodulationsabschnitt 10 im Stand der Technik bekannte Codier- und Vektormodulationstechniken und Sender-Sprachsignal-Bearbeitungsstufen ein. Die sprachcodierten I- und Q-Signalkomponenten, bestehend aus Null-zu-Eins- und Eins-zu- Null-Übergängen, werden an die jeweiligen Digital/Analog-Wandler (DACs) 18 und 22 angelegt, um Breitband-Analogsignale zu erzeugen, die an die Basisbandfilter 20 und 24 angelegt werden, deren Ausgänge verwendet werden, um die I- und Q-Komponenten des Trägersignals auf Leitungen 30 und 32 zu modulieren.
  • Das verwendete Modulationsverfahren ist in dem Fachgebiet als π/4-verschobene differenziell codierte Quadratur-Phasenumtastung bekannt.
  • In der um π/4-verschobenen differenziell codierten Quadratur-Phasenumtastungstechnik besteht die Modulation des Trägers aus einer Cosinus-Komponente und einer Sinus-Komponente. Die Cosinus-Komponente des Signalvektors ist das In-Phasen- oder I-Signal und die Sinus- Komponente des Signalvektors ist das Quadratur- oder Q-Signal.
  • Die I- und Q-Signalvektorkomponenten werden mit den I- und Q-Komponenten des Trägersignals gemischt und addiert, um das Übertragungssignal zu erzeugen. Signale die Vektorkomponenten I und Q der Phasenverschiebung des Signalvektors darstellen, werden durch Verschieben des Signalvektors erzeugt, sodass die Phasenverschiebungen des Trägers von ±3π/4 Radianten erzeugt werden. Jede Phasenverschiebung (-3π/4, +3π/4, +π/4, -π/4) codiert eines der vier möglichen Signale.
  • Das Modulationsschema verwendet die in Fig. 3 gezeigten Phasenkonstellationen. Beachte, dass der Gray-Code in der Abbildung verwendet wird: zwei Dibit-Symbole, die zwei angrenzenden Signalphasen, entsprechen unterscheiden sich nur in einem Bit. Weil die wahrscheinlichsten Fehler aufgrund von Störungen zu der fehlerhaften Auswahl einer angrenzenden Phase führen, enthalten die meisten Dibit-Symbolfehler nur einen einzigen Bitfehler.
  • Beachte ebenfalls die Drehung der grundlegenden QPSK-Konstellation für ungerade (bezeichnet mit ) und gerade (bezeichnet mit ) Symbole um π/4.
  • In der π/4-Modulation wird die Information differenziell codiert, dass heißt die Symbole werden eher als Veränderungen der Phase als in absoluten Phasen übertragen. Ein Blockdiagramm des differenziellen Codierers ist in Fig. 4 gezeigt. Der binäre Datenstrom, der in den Modulator bm hereinläuft, wird durch einen Serien-Parallel-Wandler in zwei getrennte Binärströme (Xk) und (Yk) umgewandelt. Ausgehend von Bit 1 in der in der Zeit von Strom bm bilden alle ungerade nummerierten Bits den Strom Xk und alle gerade nummerierten Bits den Strom Yk.
  • Die digitalen Datensequenzen (Xk) und (Yk) werden auf (Ik) und (Qk) gemäß:
  • Ik = Ik - 1 cos[ΔΦ(Xk, Yk)] - Qk-1 sin[ΔΦ(Xk, Yk)]
  • Qk - Ik - 1 sin[ΔΦ(Xk, Yk] + Qk-1 cos[ΔΦ(Xk, Yk)]
  • codiert, wobei Ik und Qk-1 die Amplituden bei der vorhergehenden Pulszeit und K ein Index der Bitpaare ist. Die Phasenänderung ΔΦ wird gemäß der folgenden Tabelle bestimmt:
  • Die Signale Ik, Qk bei dem Ausgang des differenziellen Phasencodiermittels in Fig. 4 können eine von fünf Werten annehmen. 0, ±1 und ±1/ 2, ergeben die in Fig. 3 gezeigte Konstellation.
  • Die Pulse Ik, Qk von dem I/Q-Codierer 12 von Fig. 1 werden durch die DACs 18 und 22 in Analogsignale umgewandelt und an die Eingänge der I & Q Basisbandfilter 20 und 24 angelegt. Die Basisbandfilter haben lineare Phasen- und Quadratwurzel angehobene Cosinus- Frequenzantwort der Form:
  • Wobei T die Symbolperiode ist. Der Dämpfungsfaktor im Filter, a, bestimmt die Breite des Übergangsbandes.
  • Das sich daraus ergebende übertragene Signal s(t) von dem Leistungskombinator 46 in Fig. 1 ist gegeben durch:
  • s(t) = Σg(t - nT)cosφncosct - Σg(t - nT)sinφnsinct
  • wobei g(t) die Puls-formende Funktion und Wo die Radianten-Trägerfrequenz ist. T ist die Symbolperiode und Φn ist die absolute Phase entsprechend dem n-ten Symbolintervall.
  • Das, sich aus der differenziellen Codierung ergebende Φn ist:
  • Φn = Φn-1 + ΔΦn.
  • Irgendein Verfahren, das die spezifizierten s(t) unter Verwendung der zitierten Phasentabelle erzeugt, kann verwendet werden.
  • Die Sequenz von Operationen für ein typisches Beispiel von I/Q-Abstimmung gemäß der vorliegenden Erfindung ist wie folgt:
  • 1. Anfängliche Sendereinstellungen:
  • - Betriebsart: digital
  • - Kanal 300 (Fo = 834 MHz)
  • - Sendeleistungspegel 0
  • - Setze AFC auf den vorher abgestimmten analogen AFC-Wert
  • - Wert für die Phasenkompensation wird zu Beginn in den Prozessor geladen
  • - Wert für die Amplitudenkompensation wird zu Beginn in den Prozessor geladen
  • - Wert für den Amplitudenpegel wird zu Beginn in den Prozessor geladen
  • - Kontinuierliche Übertragung ein
  • - Moduliere Symbole mit 1-Kette
  • 2. Messen:
  • - Messe die Schmalband-HF-Leistung unter Verwendung eines 2,5 kHz Filter- Leistungsmessers am Antennenanschluss.
  • 3. Lokale Sequenz
  • - Modulator-Abstimmung
  • - Stelle Kompensationswerte bereit für:
  • - Amplitudenpegel
  • - Amplitudenkompensation
  • - Phasenkompensation
  • - Kontinuierliche Übertragung
  • 4. Einstellung
  • 1. Setze Skalierungsfaktor (36,0 dBm)
  • 2. Amplitude
  • Messe die Leistungspegel der Trägerfrequenz von F&sub0; - 9,1125 kHz und F&sub0; + 9,1125 kHz. Vergleiche die Pegel. Die SSB-Abschwächung (Pegeldifferenz) sollte so groß wie möglich sein, sodass der F&sub0; - 9,1125 kHz Pegel höher ist. Einstelle und Lade einen Amplitudenkompensationswert und Wiederhole die Messung. Dies wird wiederholt, bis die maximale SSB-Abschwächung erreicht wurde. Speichere den Wert im EEPROM im Messprozessor.
  • 3. Phasenkompensation
  • Messe die SSB-Abschwächung wie in 2 beschrieben. Einstelle und Lade neue Werte für die Phasenkompensation und Wiederhole Messungen bei den zwei erwähnten Frequenzen. Der Phasenkompensationswert wird eingestellt, bis eine maximale SSB-Abschwächung erreicht wurde. Nach diesen beiden Kompensationen muss die SSB-Abschwächung > 32dB sein. Speichere den Wert im EEPROM im Messprozessor.
  • 4. Modulatorausgangspegel
  • Vermindere/Lade Amplitudenpegelwerte zur Sendeeinheit und Messe HF-Leistung (BW > 30 kHz). Dies wird wiederholt, bis die HF-Leistung 0,5 dB (35,5 dBm) unter 36,0 dBm fällt.
  • Wenn dieser Pegel erreicht wurde, Erhöhe beide Kompensationswerte (I & Q) mit einem Multiplikator der einem Anstieg von 1,5 dB in der I-Sende- und Q-Sendesignalamplitude entspricht. Speichere den Skalierungsvektor im EEPROM.
  • Als einen Ausbau der normalen Leistungsteuerung des Senders kann die Ausgangsleistung ebenfalls durch die Amplituden der I- und Q-Signale abgestimmt werden. Dies kann notwendig sein, wenn das Leistungssteuerfenster zu schmal ist.
  • Wegen den Toleranzen von Komponenten und den Temperaturveränderungen kann die Leistungsteuerung in das obere Ende oder das untere Ende der Ausgangsleistung laufen. Dieses Problem kann durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung verbessert werden.
  • In der Herstellung wird die Lage des Leistungssteuerfensters durch die I- und Q-Amplituden abgestimmt. Diese Abstimmung kompensiert die Veränderungen der Lage des Leistungssteuerfensters, die durch die Toleranzen der Komponenten verursacht werden.
  • Nach dem Abstimmen bei der Herstellung kann, wenn das System in einem Mobiltelefon verwendet wird, die Ausgangsleistung durch die I- und Q-Amplituden abgestimmt werden, wenn die Sendeleistungssteuerung aufgrund von Temperatur oder Alterung ausläuft.
  • Was beschrieben wurde, ist ein verbesserter Vektormodulator, wobei ein Phasenfehler durch digitale Signalverarbeitung kompensiert werden kann, und der Modulator durch gespeicherte berechnete Werte abgestimmt wird. Die Korrektursignale für den Phasenfehler werden durch Messen des Leistungspegels von dem Modulatorausgang bestimmt.
  • Während die Erfindung insbesondere mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform davon gezeigt und beschrieben wurde, ist dem Fachmann klar, das Veränderungen in Form und Details gemacht werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (8)

1. Vektor-Modulationssystem, zum Korrigieren von Amplituden- und Phasendifferenzen in einem Datensignal während digitalem Codieren, einschließend ein Vektor-Modulationssystem, das aufweist:
I/Q-Digitalcodiermittel (12) zum Bereitstellen eines digitalen I-Komponentensignals für die m-Phase-I-Komponente eines Datensignals und eines digitalen Q-Komponentensignals für die Quadratur-Q-Komponente des Datensignals;
Digital/analog-Wandlermittel (18, 22), um die digitalen I-und Q-Komponentensignale in analoge I- und Q-Komponentensignale umzuwandeln;
einen ersten Vektorpfad (34) für das analoge I-Komponentensignal und einen zweiten Vektorpfad (38) für das analoge Q-Komponentensignal;
Modulationsmittel (36, 40), zum Modulieren einer In-Phase-I-Komponente eines Trägersignals durch das analoge I-Komponentensignal in dem ersten Vektorpfad, und zum Modulieren einer Quadratur-Q-Komponente eines Trägersignals durch das analoge Q-Komponentensignal in dem zweiten Vektorpfad;
Mittel (46), zum Kombinieren der modulierten I- und Q-Trägersignalkomponenten in einem Signal; und
Antennenmittel (48) zum Ausstrahlen des einen Signals, das aus modulierten I- und Q- Trägersignalkomponenten kombiniert ist;
gekennzeichnet durch:
Abstimmmittel (52, 54) für das Vektor-Modulationssystem, aufweisend:
Schmalband-Leistungsmessmittel (52), zum Messen der Ausgangsleistung ausgewählter Frequenzen des einen, aus modulierten I- und Q- Trägersignalkomponenten kombinierten Signals, das durch die Antennenmittel ausgestrahlt wird, durch Messen des Amplitudenpegels der Ausgangsleistung bei einer ausgewählten ersten Frequenz und einer ausgewählten zweiten Frequenz, und Liefern einer Ausgabe, die die Amplituden und Phasendifferenzen zwischen den modulierten I- und Q- Trägersignalkomponenten anzeigt, wobei die erste und zweite Frequenz symmetrisch um die Trägerfrequenz angeordnet sind; und
Prozessormittel (54), ansprechend auf die Ausgabe des Schmalband-Leistungsmessmittels, um den Amplitudenpegel der Ausgangsleistung bei der ausgewählten ersten und zweiten Frequenz zu vergleichen und, um ein Amplituden-Kompensationssignal in Antwort auf den Vergleich, entsprechend den Differenzfehlern in der Amplitude der I- und Q-modulierten Trägersignalkomponenten, und ein Phasen-Kompensationssignal entsprechend den Phasendifferenzfehlern zwischen den I- und Q-modulierten Trägersignalkomponenten zu erzeugen, und um ein digitales Fehler-Korrektursignal, das von dem Amplituden- Kompensationssignal und dem Phasen-Kompensationssignal abgeleitet ist, für das digitale I/Q Codiermittel (12) bereitzustellen, um die Amplituden und Phasendifferenzen während der digitalen Codierung zu korrigieren, und um die digitalen Signale einzustellen, um für eine maximale erreichbare Amplitudenpegeldifferenz zwischen der Ausgangsleistung bei der ausgewählten ersten und zweiten Frequenz zu sorgen.
2. Vektor-Modulationssystem gemäß Anspruch 1, wobei das Abstimmmittel (52, 54) weiter aufweist:
Speichermittel, um Amplituden- und Phasen-Kompensationswerte zu speichern; und Mittel, die auf das Amplituden-Kompensationssignal ansprechen, das in Antwort auf die Ausgabe des Leistungsmessmittels erzeugt wird, um den gespeicherten Amplituden- Kompensationswert einzustellen und einen neuen Wert gemäß dem Anmplituden- Kompensationssignal auszugeben.
3. Vektor-Modulationssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Abstimmmittel (52, 54) weiter aufweist:
Speichermittel, um Amplituden- und Phasen-Kompensationswerte zu speichern; und Mittel, die auf das Phasen-Kompensationssignal ansprechen, das in Antwort auf die Ausgabe des Leistungsmessmittels erzeugt wird, um den gespeicherten Phasen-Kompensationswert einzustellen und einen neuen Wert gemäß dem Phasen-Kompensationssignal auszugeben.
4. Vektor-Modulationssystem gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei das Abstimmmittel (52, 54) weiter aufweist:
Mittel, um die Ausgabe der neuen Amplituden- und/oder Phasen-Kompensationswerte durch das Abstimmmittel (52, 54) an das I/Q Codiermittel (12) in dem digitalen Fehler- Korrektursignal anzulegen, um die digitalen I- und Q-Komponentensignale einzustellen, die durch das I/Q Codiermittel (12) bereitgestellt werden.
5. Vektor-Modulationssystem gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Differenzfehler in der Amplitude und der Phase, zwischen den digitalen I- und Q-Komponentensignalen eine andere Phasendifferenz als 90 Grad erzeugen, und wobei, wenn die Amplituden- und Phasen- Kompensationssignale dem I/Q-Digitalcodiermittel (12) zugeführt werden, diese die durch das I/Q-Digitalcodiermittel (12) bereitgestellten digitalen I- und Q-Komponentensignale einstellen, um eine 90 Grad Phasendifferenz zwischen ihnen zu liefern.
6. Vektor-Modulationssystem gemäß Anspruch 5, wobei:
das Abstimmmittel das Phasen-Kompensationssignal nach dem Amplituden- Kompensationssignal in Antwort auf den Vergleich zwischen der Ausgangsleistung von dem Leistungsmessmittel bei der ersten und zweiten Frequenz erzeugt, um die digitalen Signale von dem I/Q Codiermittel (12) einzustellen, um eine weitere maximal erreichbare Amplitudenpegel-Differenz zwischen den Ausgangsleistungen der ersten und zweiten Frequenz sicherzustellen.
7. Funktelefon, aufweisend ein Vektor-Modulationssystem gemäß einem vorstehenden Anspruch.
8. Vektor-Modulationssystem gemäß Anspruch 1, wobei die ausgewählte erste und zweite Frequenz F0 -9,1125 kHz und FO +9,1125 kHz umfaßt, wobei die Trägerfrequenz F0 = 834 kHz und die maximal erreichbare Amplitudenpegel-Differenz den Pegel von FO -9,1125 kHz erhöht.
DE69431215T 1993-03-24 1994-03-22 Kalibrierungsverfahren für Vektormodulatoren Expired - Lifetime DE69431215T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/036,631 US5371481A (en) 1993-03-24 1993-03-24 Tuning techniques for I/Q channel signals in microwave digital transmission systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69431215D1 DE69431215D1 (de) 2002-10-02
DE69431215T2 true DE69431215T2 (de) 2003-04-24

Family

ID=21889712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69431215T Expired - Lifetime DE69431215T2 (de) 1993-03-24 1994-03-22 Kalibrierungsverfahren für Vektormodulatoren

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5371481A (de)
EP (1) EP0617532B1 (de)
JP (1) JP3566330B2 (de)
DE (1) DE69431215T2 (de)

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5423082A (en) * 1993-06-24 1995-06-06 Motorola, Inc. Method for a transmitter to compensate for varying loading without an isolator
GB2281830B (en) * 1993-09-11 1998-08-12 Nokia Mobile Phones Ltd I/q-modulator and i/q-demodulator
GB2282287B (en) * 1993-09-25 1998-01-28 Nokia Mobile Phones Ltd A mixer
US5574992A (en) * 1994-04-29 1996-11-12 Motorola, Inc. Method and apparatus for reducing off-channel interference produced by a linear transmitter
JPH0832462A (ja) * 1994-07-15 1996-02-02 Uniden Corp カーテジアンループのdcオフセット回路
DE4430679C1 (de) * 1994-08-29 1995-12-21 Dataradio Eng & Consult Verfahren und Vorrichtung zur Entzerrung von Signalpaaren
US5668842A (en) * 1995-02-28 1997-09-16 Hughes Aircraft Company High-speed digital-to-RF-converter
FI98177C (fi) 1995-06-01 1997-04-25 Nokia Mobile Phones Ltd Menetelmä ja piirijärjestely häiriöllisen signaalin käsittelemiseksi
FI98673C (fi) * 1995-08-07 1997-07-25 Nokia Telecommunications Oy Automaattinen radiolähettimen viritys
EP0760567A3 (de) * 1995-08-30 2000-09-06 Siemens Aktiengesellschaft Digitaler QAM-modulator
FR2739239B1 (fr) * 1995-09-27 1997-11-14 Alcatel Telspace Dispositif de correction d'un defaut de quadrature d'un modulateur en quadrature et/ou d'un demodulateur d'un signal a pluralite d'etats de phase, emetteur et recepteur correspondants
US5995541A (en) * 1995-10-13 1999-11-30 Philips Electronics North America Corporation Method and apparatus for self-calibration and testing of ZPSK transmitter/receiver IC's
JP3336860B2 (ja) * 1996-05-31 2002-10-21 安藤電気株式会社 変調精度の調整装置
US5705949A (en) * 1996-09-13 1998-01-06 U.S. Robotics Access Corp. Compensation method for I/Q channel imbalance errors
FR2755335B1 (fr) * 1996-10-24 1998-11-27 Alsthom Cge Alcatel Estimateur du defaut de balance d'un modulateur en quadrature et etage de modulation l'utilisant
GB2320864B (en) 1996-12-31 2001-07-11 Nokia Mobile Phones Ltd Signal Offset Elimination
JP3570843B2 (ja) * 1997-03-21 2004-09-29 日本電気エンジニアリング株式会社 位相変調器
FI105377B (fi) 1997-05-29 2000-07-31 Nokia Mobile Phones Ltd Menetelmä kahden rinnakkaisen kanavan koodijakoiseksi lähettämiseksi sekä menetelmän toteuttava radiolaite
US6618096B1 (en) * 1997-09-29 2003-09-09 Scientific-Atlanta, Inc. System and method for adaptively balancing quadrature modulators for vestigial-sideband generation
FI104133B (fi) 1997-11-28 1999-11-15 Nokia Mobile Phones Ltd Koodaus- ja modulointimenetelmä ja laite sen soveltamiseksi
FI106607B (fi) 1998-01-07 2001-02-28 Nokia Mobile Phones Ltd Solun valinta usean modulaation solukkoradiojärjestelmässä
US6298094B1 (en) * 1998-03-30 2001-10-02 Motorola, Inc. Method and apparatus for power control in a transmitter
US6198419B1 (en) * 1998-06-17 2001-03-06 Lucent Technologies, Inc. Method and apparatus for extending the spurious free dynamic range of a digital-to-analog converter
FI981518A (fi) 1998-07-01 2000-01-02 Nokia Mobile Phones Ltd Tiedonsiirtomenetelmä ja radiojärjestelmä
FI106491B (fi) 1998-08-12 2001-02-15 Nokia Mobile Phones Ltd Menetelmä ja laitteisto radiorajapinnan datanopeuden saumattomaksi muuttamiseksi piirikytketyssä välityksessä
HUP0200135A2 (en) * 1999-02-11 2002-05-29 Siemens Ag Method and arrangement for regulating the power of a transmit amplifier
US6512800B1 (en) * 1999-03-12 2003-01-28 Lucent Technologies Inc. Method and system for correcting phase and amplitude imbalances of a quadrature modulated RF signal
US6265949B1 (en) * 1999-12-22 2001-07-24 Lg Information & Communications, Ltd. Phase compensation apparatus and method for a digital modulator
US6421398B1 (en) 2000-01-28 2002-07-16 Alcatel Canada Inc. Modulation system having on-line IQ calibration
US6421397B1 (en) * 2000-01-28 2002-07-16 Alcatel Canada Inc. Modulation system having on-line IQ calibration
US6671336B1 (en) * 2000-05-16 2003-12-30 Motorola, Inc. Gain controller for circuit having in-phase and quadrature channels, and method
US7065154B2 (en) * 2000-12-29 2006-06-20 Nokia Corporation Baseband predistortion method for multicarrier transmitters
US6745015B2 (en) 2001-02-08 2004-06-01 Motorola, Inc. Method for automatic carrier suppression tuning of a wireless communication device
DE50114010D1 (de) * 2001-06-14 2008-07-17 Alcatel Lucent Verfahren und Vorrichtung zur Vorverzerrung eines Sendesignals
DE10132587A1 (de) * 2001-07-05 2002-11-14 Infineon Technologies Ag Sendeanordnung mit Leistungsregelung
US7333557B2 (en) * 2002-12-16 2008-02-19 Nortel Networks Limited Adaptive controller for linearization of transmitter with impairments
US7251290B2 (en) * 2002-12-16 2007-07-31 Nortel Networks Limited Adaptive controller for linearization of transmitter
US6768390B1 (en) * 2003-04-02 2004-07-27 Agilent Technologies, Inc. System and method for generating balanced modulated signals with arbitrary amplitude and phase control using modulation
US7038465B2 (en) * 2003-04-02 2006-05-02 Agilent Technologies, Inc. System and method for calibrating balanced signals
US6907025B2 (en) * 2003-06-06 2005-06-14 Interdigital Technology Corporation Adjusting the amplitude and phase characteristics of transmitter generated wireless communication signals in response to base station transmit power control signals and known transmitter amplifier characteristics
NO321303B1 (no) * 2003-08-20 2006-04-24 Nera Asa Adaptiv ubalansekorrigering i en kvadraturmodulator
KR100602642B1 (ko) * 2004-01-30 2006-07-19 삼성전자주식회사 무선 기지국 시스템에서의 위상 에러 보정장치 및 그 방법
US20080146168A1 (en) * 2004-02-09 2008-06-19 Sige Semiconductor Inc. Methods of Enhancing Power Amplifier Linearity
US7177772B2 (en) * 2004-05-25 2007-02-13 Texas Instruments Incorporated System and method for generating and measuring noise parameters
US7564893B2 (en) * 2005-03-22 2009-07-21 Agilent Technologies, Inc. Test system and method for parallel modulation error measurement of transceivers
US8886341B1 (en) 2006-04-04 2014-11-11 Microsoft Corporation Adaptive sample-by-sample controller for under-determined systems
US7796960B1 (en) * 2006-04-04 2010-09-14 Nortel Networks Limited Signal transmitter linearization
US8995502B1 (en) 2006-04-04 2015-03-31 Apple Inc. Transceiver with spectral analysis
US8498590B1 (en) 2006-04-04 2013-07-30 Apple Inc. Signal transmitter linearization
US7944984B1 (en) * 2006-04-11 2011-05-17 Marvell International Ltd. I/Q calibration in the presence of phase offset
US7865160B2 (en) * 2006-06-27 2011-01-04 Motorola Mobility, Inc. Mixed mode power measurement calibration and reporting in wireless communication networks
US7567782B2 (en) * 2006-07-28 2009-07-28 Freescale Semiconductor, Inc. Re-configurable impedance matching and harmonic filter system
US8478222B2 (en) * 2007-01-05 2013-07-02 Qualcomm Incorporated I/Q calibration for walking-IF architectures
US7852969B2 (en) * 2007-07-30 2010-12-14 Mitutoyo Corporation System and method for dynamic calibration of a quadrature encoder
JP5070993B2 (ja) * 2007-08-27 2012-11-14 富士通株式会社 音処理装置、位相差補正方法及びコンピュータプログラム
US20090079497A1 (en) * 2007-09-21 2009-03-26 Nanoamp Solutions, Inc. (Cayman) Phase tuning techniques
JP2018040624A (ja) * 2016-09-06 2018-03-15 三菱電機株式会社 送信機、集積回路、検出部および集積回路の試験方法
CN109691226B (zh) 2016-12-21 2021-07-16 松下电器产业株式会社 电磁能量传递系统、生成射频信号的方法和射频通道

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4700151A (en) * 1985-03-20 1987-10-13 Nec Corporation Modulation system capable of improving a transmission system
GB2213006B (en) * 1987-11-27 1992-01-29 Stc Plc Correction of rf errors in quadrature channels of a zero-if transmitter
FI81704C (fi) * 1989-04-11 1990-11-12 Telenokia Oy Kvadraturmodulator.
US5021753A (en) * 1990-08-03 1991-06-04 Motorola, Inc. Splatter controlled amplifier
JP2887987B2 (ja) * 1991-10-23 1999-05-10 日本電気株式会社 ディジタル変調回路

Also Published As

Publication number Publication date
JP3566330B2 (ja) 2004-09-15
US5371481A (en) 1994-12-06
EP0617532A1 (de) 1994-09-28
JPH06326737A (ja) 1994-11-25
EP0617532B1 (de) 2002-08-28
DE69431215D1 (de) 2002-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69431215T2 (de) Kalibrierungsverfahren für Vektormodulatoren
DE4193230C1 (de) Sendeschaltung in einem Funktelefon mit einem Pegelsender
DE69118311T2 (de) Digitale Hochfrequenzkompensation
DE69222452T2 (de) Quadraturamplitudenmodulator mit Verzerrungskompensation
DE60018177T2 (de) Frequenzmodulator unter Verwendung eines digitalen Filters zur Wellenformung beim Basisband
DE69129250T2 (de) Demodulatorschaltung zur Demodulation von PSK-modulierten Signalen
DE69226932T2 (de) Digitaler Funk-Modulator/Demodulator
CN1387717A (zh) 包括锁相环路和增量求和调制器的无线电发射机结构
DE2359465A1 (de) Diversity-empfangsanlage
DE69230607T2 (de) Digitaler Modulator mit digitaler Schaltung zur Leistungssteuerung
DE69702402T2 (de) Frequenzmodulator
DE69633313T2 (de) Automatische Frequenzkontrollschaltung zur Verwendung in einem mobilen Kommunikationssystem
DE69433255T2 (de) Gruppen modulator
EP1356651B1 (de) Abgleichverfahren für einen transceiver mit zwei-punkt-modulation
DE4445823A1 (de) Sendevorrichtung für mobile Satellitenkommunikations-Datenstation
DE69321991T2 (de) Schaltungsanordnung zur Quadraturmodulation
DE1616497A1 (de) Nachrichtenuebertragungssystem
DE19854167C2 (de) Frequenzstabilisierte Sende-/Empfangsschaltung
DE69422178T2 (de) Verfahren zur demodulation von digital modulierten signalen und demodulator
DE69935581T2 (de) Kompensation von durch taktflattern verursachten phasenfehlern in einem cdma-kommunikationssystem
DE10045761A1 (de) Modulationsschaltung
DE102006001650A1 (de) Signalverarbeitungseinrichtung, Verwendung der Signalverarbeitungseinrichtung und Verfahren zur Signalverarbeitung
DE3643098A1 (de) Mehrstufige, digitalsignale verwendende quadraturamplitudenmodulations/demodulationseinrichtung
EP2214364B1 (de) Frequenzumtastung-Sendemodul
DE10157392C2 (de) Empfänger mit Offsetkompensation

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition