EP1305906A1

EP1305906A1 - Bestimmung eines differentiellen offsets in einem funkgerät

Info

Publication number: EP1305906A1
Application number: EP01956335A
Authority: EP
Inventors: Bertram Gunzelmann
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2003-05-02
Also published as: JP2004505546A; US6973295B2; WO2002011353A1; CN1271810C; DE10036889C1; US20030134604A1; CN1444810A

Abstract

Ein Verfahren sowie eine Einrichtung zum Bestimmen eines Offsetwertes für einen in einem differentiellen Sendesignalabschnitt (IDS, QDS) eines Funkgerätes auftretenden Offsetnutzen zur Bestimmung des genannten Offsetwertes einen Signalverarbeitungsabschnitt (IDE, QDE) im Empfangsteil des Funkgerätes sowie ein Verbindungsmittel (VM) zum vertauschbaren Verbinden von Ausgängen des differentiellen Sendesignalabschnitts (IDS, QDS) mit Eingängen des differentiellen Empfangssignalabschnitts (IDE, QDE).

Description

Beschreibung

Bestimmung eines differentiellen Offsets in einem Funkgerät

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Bestimmen eines Offsetwertes für einen in einem differentiellen Sendesignalabschnitt eines Funkgerätes auftretenden Offset.

Die Signalverarbeitung in mobilen Funkgeräten (Handtelefonen, Mobilstationen) umfaßt eine Signalverarbeitung im Basisband und eine Signalverarbeitung im Hochfrequenzbereich. Die entsprechenden beiden Signalverarbeitungsabschnitte (Basisband- und Hochfrequenzabschnitt) werden häufig durch separate Chips (Basisband-Chip und Hochfrequenz-Chip) realisiert. Der Basisband-Chip ist für die digitale Modulation und die D/A-Wand- lung des zu sendenden Signals und für die A/D-Wandlung und Demodulation des empfangenen Signals zuständig. Die Aufgabe des Hochfrequenz-Chips besteht darin, das zu sendende, analo- ge Basisbandsignal in die Trägerfrequenz umzusetzen und das empfangene, analoge Hochfrequenzsignal in das Basisband her- unterzumischen.

Es ist bereits bekannt, sowohl im Empfangs- als auch im Sen- depfad zumindest abschnittsweise eine differentielle Signalübertragung vorzusehen. Bei einer differentiellen Signalübertragung sind für die Übertragung eines Signals (Sendesignal bzw. Empfangssignal) zwei Signalleitungen vorgesehen, wobei sich das übertragene Signal aus der Differenz der über die zwei Signalleitungen übertragenen Signale ergibt. Eine auf beide Signalleitungen einwirkende Störung wird dabei durch die Differenzbildung eliminiert und beeinträchtigt die Signalübertragung nicht .

Eine Schwierigkeit bei der differentiellen Signalübertragung besteht darin, daß aufgrund unterschiedlichen Bauteilverhaltens in den zwei Verarbeitungswegen ein ursprünglich Offset- freies Signal einen Offset erhalten kann. Dieser auch als differentielle Offset bezeichnete Signalversatz bedeutet, daß die Differenz der beiden differentiellen Signale nunmehr nicht das eigentliche Signal sondern das eigentliche Signal zuzüglich des differentiellen Offsets ist.

Ein differentieller Offset kann sowohl im Sendepfad als auch im Empfangspfad des Funkempfängers auftreten.

Zur Vermeidung bzw. Korrektur eines differentiellen Offsets ist es bereits bekannt, im Rahmen der Qualitätsprüfung des Basisband-Chips den differentiellen Offset sowohl im Sende- als auch im Empfangszweig zu messen. Anhand der Meßwerte wird der Basisband-Chip dann kalibriert, d.h. der differentielle Offset wird auf den Wert Null eingestellt. Nachteilig bei dieser Vorgehensweise ist allerdings der hohe zeitliche Aufwand, der für die Offset-Messung und Kalibrierung erforderlich ist, sowie die Tatsache, daß spätere alterungs- und umweltbedingte Bauteilveränderungen mit einer Kalibrierung zum Zeitpunkt der Herstellung nicht berücksichtigt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, mit welcher in einfacher Weise die Bestimmung eines Offsetwertes für einen in einem dif- ferentiellen Sendesignalabschnitt eines Funkgerätes auftretenden Offset möglich ist. Insbesondere soll eine Nachkalibrierung des differentiellen Sendesignalabschnitts während der Verwendungszeit des Funkgerätes möglich sein.

Die Aufgabenstellung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst .

Durch die der Erfindung zugrundeliegende Idee, den differentiellen Empfangssignalabschnitt des Funkgerätes zur Bestim- mung des Offsetwertes für den differentiellen Sendesignalabschnitt einzusetzen, wird erreicht, daß die Bestimmung des Offsetwertes und damit die Möglichkeit der Kalibrierung des Basisband-Chips auch nach der Endmontage des Funkgerätes zu geeigneten Zeitpunkten im späteren Gebrauch durchgeführt werden kann. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Konzepts ist darin zu sehen, daß zur Bestimmung des Offsetwertes für den differentiellen Sendesignalabschnitt keine externe Meßstation mehr erforderlich ist, da zu diesem Zweck der differentielle Empfangssignalabschnitt des Funkgerätes verwendet wird. Das erfindungsgemäße Verfahren weist ferner den Vorteil auf, daß ein gegebenenfalls im Empfangssignalabschnitt vor- handener differentieller Offset die Bestimmung des Offsetwertes für den differentiellen Sendesignalabschnitt nicht beeinflußt, da er durch die Berücksichtigung der beiden mit unterschiedlicher Polarität gewonnenen Meßwerte eliminiert wird.

Zweckmäßigerweise wird mit Hilfe des erfindungsgemäß bestimmten Offsetwertes eine Kompensation des in dem differentiellen Sendesignalabschnitt auftretenden Offsets durchgeführt. Hierfür wird der für den differentiellen Sendesignalabschnitt berechnete Offsetwert abgespeichert und von den Signalwerten des Sendesignals subtrahiert.

Vorzugsweise wird die Offset-Kompensation bei einer Inbetriebnahme des Funkgerätes oder während einer Zeitdauer ohne Sende- und Empfangstätigkeit innerhalb eines Zeitschlitzes einer TDMA- (Time Division Multiple Access-) Signalstruktur durchgeführt .

Eine weitere vorteilhafte Maßnahme des erfindungsgemäßen Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, daß Offsets jeweils sowohl für den differentiellen Sendesignalabschnit eines Inphasal- Zweigs als auch für den differentiellen Sendesignalabschnitt eines Quadratur-Zweigs des Funkgerätes berechnet werden.

Vorzugsweise wird der mittels des differentiellen Empfangs- Signalabschnitts berechnete Offsetwert einem Korrekturglied zur Korrektur des Sendesignals um diesen Offsetwert zugeführt. Bei dem Korrekturglied handelt es sich vorzugsweise um 1 ß 1 1 1 1 φ 1 1 -H CQ 0 B tn rH Φ 0 1 1 4J

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dargestellt) verwendet werden, die zeitweilig an den Eingang des DAC1 angelegt wird.

Es wird angenommen, daß in dem differentiellen Sendesignalab- schnitt IDS ein Offset des (zu bestimmenden) Wertes OS auftritt. Der an dem Ausgang IT des differentiellen Sendesignal- abschnitts IDS auftretende Signalwert wird mit W(IT) bezeichnet und der an dem Ausgang ITX von IDS auftretende Signalwert wird mit W(ITX) bezeichnet. Für die Signalwerte gilt dann die folgende Beziehung:

W(IT) - W(ITX) = T + OS

In einem dritten Schritt S3 wird ein erster Meßmodus akti- viert. Dabei wird der Wechselschalter WS1 in die erste Schalterstellung gebracht, d.h. IT wird mit IR und ITX wird mit IRX verbunden.

Bei dieser Schalterstellung wird im Schritt S3.1 ein erster (digital kodierter) Signalwert VI am Ausgang des differentiellen Empfangssignalabschnitts IDE bestimmt und an geeigneter Stelle (z.B. in der ersten Berechnungseinheit Bl) abgespeichert .

In einem vierten Schritt S4 wird ein zweiter Meßmodus aktiviert. Dabei wird der Wechselschalter WS1 in die zweite Schalterstellung (IT verbunden mit IRX und ITX verbunden mit IR) gebracht .

In diesem zweiten Meßmodus wird im Schritt S4.1 wiederum eine

Messung des Signalwertes am Ausgang von IDE durchgeführt. Der bei dieser Messung im zweiten Modus erhaltene zweite Signal- wert wird mit V2 bezeichnet und ebenfalls abgespeichert.

Damit ist der Meßablauf beendet und das Funkgerät kann durch Trennung der Verbindung zwischen seinem Sende- und Empfangs- teil wieder in den Normalbetrieb übergehen. Die Ermittlung des gesuchten Offsetwerts für den differentiellen Sendesignalabschnitt IDS wird im weiteren durch die folgenden Rechenschritte weiterverfolgt :

In einem fünften Schritt S5 wird der folgende Ausdruck

A = 1/2 (VI - V2)

berechne .

Es ist ersichtlich, daß A = T + OS gilt. Durch die Differenzbildung VI - V2 wird erreicht, daß ein gegebenenfalls vorhandener Offset in dem differentiellen Empfangssignalabschnitt IDE keinen Einfluß auf den Wert A hat .

In einem sechsten Schritt S6 wird der Offsetwert OS für den Offset in dem differentiellen Sendesignalabschnitt IDS durch Lösung der Gleichung

OS = A - T

berechnet. Die Rechenschritte S5 und S6 werden von der ersten Berechnungseinheit Bl durchgeführt . Damit ist der gesuchte differentielle Offsetwert OS berechnet. Er kann z.B. bei ei- ner Messung am einzelnen Chip in geeigneter Weise ausgegeben und angezeigt oder unmittelbar zur Korrektur des differentiellen Offsets verwendet werden.

Im letztgenannten Fall wird in einem siebten Schritt S7 der berechnete Offsetwert OS in das Korrekturwert-Register Rl eingegeben. Ab diesem Zeitpunkt wird der differentielle Offsetwert OS genauso wie der DC-Offset-Korrekturwert Cl bei der digitalen Offset-Korrektur in DOC1 berücksichtigt, d.h. der Signalwert am Ausgang von DOC1 wird zusätzlich zu der Korrektur mit dem Wert Cl noch um den Offsetwert OS erniedrigt . Zur Abarbeitung der anhand Fig. 2 erläuterten Meß- und Kalibrierungsschritte wird vorzugsweise eine in dem mobilen Funkgerät implementierte Firmware eingesetzt.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Bestimmen eines Offsetwertes für einen in einem differentiellen Sendesignalabschnitt eines Funkgerätes auftretenden Offset, mit den Schritten:

- Eingeben eines Testwertes (T) in einen Eingang des differentiellen Sendesignalabschnitts (IDS, QDS) , wobei an einem ersten Ausgang (IT, QT) des differentiellen Sendesignalabschnitts (IDS, QDS) ein erstes Signal und an einem zweiten Ausgang (ITX, QTX) des differentiellen Sendesignalabschnitts (IDS, QDS) ein zweites Signal ausgegeben werden;

- Einkoppeln des ersten Signals in einen ersten Eingang (IR, QR) und des zweiten Signals in einen zweiten Eingang (IRX, QRX) eines differentiellen Empfangssignalabschnitts (IDE, QDE) des Funkgerätes;

- Bestimmen eines ersten Wertes (VI) eines an einem Ausgang des differentiellen Empfangssignalabschnitts (IDE, QDE) ausgegebenen EmpfangsSignals;

- Einkoppeln des ersten Signals in den zweiten Eingang (IRX, QRX) und des zweiten Signals in den ersten Eingang (IR, QR) des differentiellen Empfangssignalabschnitts (IDE, QDE) ;

- Bestimmen eines zweiten Wertes (V2) des Empfangssignals; und

- Berechnen des Offsetwertes (OS) unter Verwendung der be- stimmten ersten und zweiten Werte (VI, V2) sowie des Testwertes (T) .

2 . Verfahren nach Anspruch 1 , g e k e n n z e i c h n e t d u r c h den weiteren Schritt:

Kompensation des Offsets im differentiellen Sendesignalabschnitt (IDS, QDS) durch

- Abspeichern des für den differentiellen Sendesignalabschnitt (IDS, QDS) berechneten Offsetwertes (OS) ; - Subtrahieren dieses Offsetwertes (OS) von den Signalwerten des Sendesignals.

3. Verfahren nach Anspruch 2 , g e k e n n z e i c h n e t d u r c h den Schritt :

- Durchführen einer Offset-Kompensation bei jeder Inbetrieb- nähme des Funkgerätes .

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 , g e k e n n z e i c h n e t d u r c h den Schritt : - Durchführen einer Offset-Kompensation innerhalb eines TDMA- Zeitschlitzes während einer Zeitdauer ohne Sende- und Empfangstätigkeit .

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

- daß Offsetwerte sowohl für den differentiellen Sendesignalabschnitt (IDS) eines Inphasal-Zweigs als auch für den differentiellen Sendesignalabschnitt (QDS) eines Quadratur- Zweigs des Funkgerätes berechnet werden.

6. Einrichtung zum Bestimmen eines Offsetwertes für einen in einem differentiellen Sendesignalabschnitt eines Funkgerätes auftretenden Offset, wobei der differentielle Sendesignalabschnitt (IDS, QDS) einen SendeSignaleingang und zwei Sende- Signalausgänge (IT, ITX; QT, QTX) aufweist, und die ferner umfaßt :

- einen differentiellen Empfangssignalabschnitt (DIE, QDE) , welcher zwei Empfangssignaleingänge (IR, IRX; QR, QRX) sowie einen Empfangssignalausgang aufweist, - ein Mittel (DSP1, DSP2) zum Erzeugen eines digitalen Testwertes (T) und zum Eingeben des Testwertes (T) in den SendeSignaleingang des differentiellen Sendesignalabschnitts (IDS, QDS) ,

- ein Mittel (VM) zum vertauschbaren Verbinden der Ausgänge (IT, ITX; QT, QTX) des differentiellen Sendesignalabschnitts (IDS, QDS) mit den Eingängen (IR, IRX; QR, QRX) des differentiellen Empfangssignalabschnitts (IDE, QDE) , und

- ein Berechnungsmittel (Bl, B2) zum Berechnen des Offsetwertes (OS) aus zumindest zwei Werten (VI, V2) des an dem Aus- gang des differentiellen Empfangssignalabschnitts (IDE,

QDE) ausgegebenen EmpfangsSignals sowie dem Testwert (T) .

7. Einrichtung nach Anspruch 6, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h - einen Speicher (Rl, R2) zum Abspeichern des berechneten Offsetwertes (OS) für den differentiellen Sendesignalabschnitt (IDS, QDS) , und

- ein Korrekturglied (DOC1, DOC2) zum Korrigieren des Sendesignals um diesen berechneten Offsetwert (OS) .

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

- daß der differentielle Sendesignalabschnitt (IDS, QDS) einen differentiellen Digital-Analog-Umsetzer (DAC1, DAC2) zum Erzeugen von zwei differentiellen Analogsignalen umfaßt.

9. Einrichtung nach einem der Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, - daß der differentielle Sendesignalabschnitt (IRS, QRS) ferner zwei die beiden differentiellen Analogsignale entgegennehmende Ausgabetreiber (TI, T2) umfaßt.

10. Einrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

- daß das Korrekturglied (DOC1, D0C2) dem Eingang des differentiellen Sendesignalabschnitts (IDS, QDS) vorgeschaltet ist .