ITMI20100927A1 - METHOD, DEVICE AND ELECTRONIC SYSTEM FOR WIDE STRIP DISPLACEMENT OF THE UNBALANCED BETWEEN A CHANNEL IN PHASE AND A CHANNEL IN TRANSCEIVER SQUARE - Google Patents

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ITMI20100927A1
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quadrature
receiver device
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Andrea Giudici
Vittorio Rampa
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Alfautomazione S P A
Wisytech S R L
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Description

METODO, DISPOSITIVO E SISTEMA ELETTRONICO PER LA COMPENSAZIONE A LARGA BANDA DELLO SBILANCIAMENTO TRA UN METHOD, DEVICE AND ELECTRONIC SYSTEM FOR THE BROADBAND COMPENSATION OF THE UNBALANCE BETWEEN A

CANALE IN FASE E UN CANALE IN QUADRATURA DI CHANNEL IN PHASE AND A CHANNEL IN SQUARE OF

RICETRASMETTITORI TRANSCEIVERS

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La presente invenzione si riferisce a un metodo, un dispositivo e un sistema elettronico per la compensazione a larga banda dello sbilanciamento tra un canale in fase e un canale in quadratura nei ricetrasmettitori, particolarmente ma non esclusivamente utile nel campo delle comunicazioni a radiofrequenza. The present invention relates to a method, a device and an electronic system for broadband compensation of the imbalance between a phase channel and a quadrature channel in transceivers, particularly but not exclusively useful in the field of radio frequency communications.

Oggigiorno i ricetrasmettitori a radiofrequenza, che operano su segnali modulati per mezzo di due portanti in fase e quadratura, sono sempre più utilizzati nelle telecomunicazioni, con lo scopo di ridurre i costi implementativi, migliorare il risparmio energetico e l’occupazione di banda. Nowadays radio frequency transceivers, which operate on signals modulated by means of two carriers in phase and quadrature, are increasingly used in telecommunications, with the aim of reducing implementation costs, improving energy savings and bandwidth occupancy.

L’adozione di questo tipo di ricetrasmettitori consente, infatti, di trasmettere mediante lo stesso mezzo trasmissivo e nella stessa banda due differenti segnali analogici, che poi vengono separati durante la fase di demodulazione. The adoption of this type of transceiver allows, in fact, to transmit through the same transmission medium and in the same band two different analog signals, which are then separated during the demodulation phase.

La versione architetturale più semplice, dunque meno costosa e più utilizzata, dei ricetrasmettitori a radiofrequenza, per segnali modulati in fase e quadratura, à ̈ sicuramente quella che opera a conversione diretta di frequenza, come illustrato in linea di principio in figura 1 e in figura 2. The simplest architectural version, therefore less expensive and more used, of radio frequency transceivers, for phase and quadrature modulated signals, is certainly the one that operates with direct frequency conversion, as illustrated in principle in figure 1 and in figure 2.

Tali ricetrasmettitori comprendono un dispositivo trasmettitore 10 e un dispositivo ricevitore 30. Such transceivers comprise a transmitter device 10 and a receiver device 30.

Il dispositivo trasmettitore 10, che riceve in ingresso una coppia di segnali I e Q da trasmettere numericamente, include una coppia di convertitori digitali-analogici (Digital to Analog Converter o DAC) 11 e 12, che convertono delle sequenze binarie tempodiscrete, corrispondenti ai due segnali I e Q, in segnali analogici tempo-continui, seguiti da due filtri passa–basso (Low Pass Filter o LPF) 13 e 14, che limitano i suddetti segnali nella banda passante di funzionamento prevista per il dispositivo trasmettitore 10. The transmitter device 10, which receives in input a pair of signals I and Q to be transmitted numerically, includes a pair of digital-to-analog converters (Digital to Analog Converter or DAC) 11 and 12, which convert time-discrete binary sequences, corresponding to the two signals I and Q, in time-continuous analog signals, followed by two low pass filters (LPF) 13 and 14, which limit the aforementioned signals in the operating passband provided for the transmitter device 10.

I filtri passa-basso 13 e 14 presentano rispettive uscite sulle quali sono alimentati segnali che vengono quindi inviati in ingresso ad un modulatore complesso 15 (miscelatore I/Q o mixer I/Q), la cui frequenza di oscillazione fc, nel dominio delle radiofrequenze, Ã ̈ generata da un oscillatore locale (Local Oscillator o LO) 16. The low-pass filters 13 and 14 have respective outputs on which signals are fed which are then sent in input to a complex modulator 15 (I / Q mixer or I / Q mixer), whose oscillation frequency fc, in the radio frequency domain , Is generated by a local oscillator (Local Oscillator or LO) 16.

Tale modulatore complesso 15 comprende in dettaglio l’oscillatore locale 16, uno sfasatore 17, due moltiplicatori 18, 19 e un sommatore 20. This complex modulator 15 comprises in detail the local oscillator 16, a phase shifter 17, two multipliers 18, 19 and an adder 20.

Il segnale di portante proveniente dall’oscillatore locale 16, quindi, pilota il moltiplicatore 19 e, passando attraverso lo sfasatore 17, con sfasamento ideale pari a 90°, pilota di conseguenza il moltiplicatore 18. The carrier signal coming from the local oscillator 16, therefore, drives the multiplier 19 and, passing through the phase shifter 17, with an ideal phase shift equal to 90 °, consequently drives the multiplier 18.

I segnali in uscita dai filtri passa-basso 13 e 14 sono applicati quindi a tali moltiplicatori 18, 19, i quali producono sulle rispettive uscite due segnali modulati a radiofrequenza, che vengono poi sommati tra loro tramite un sommatore 20 e il segnale risultante viene sagomato da un filtro passa-banda (Band Pass Filter o BPF) 21. The output signals from the low-pass filters 13 and 14 are then applied to these multipliers 18, 19, which produce two radiofrequency modulated signals on their respective outputs, which are then added together by means of an adder 20 and the resulting signal is shaped from a band pass filter (Band Pass Filter or BPF) 21.

Il segnale all’uscita del filtro passa-banda 21, à ̈, quindi, amplificato in potenza da un dispositivo amplificatore (Power Amplifier o PA) 22, per essere infine inviato a un’antenna trasmittente 23, ovvero ad altro utilizzatore non indicato in figura. The signal at the output of the band-pass filter 21 is, therefore, amplified in power by an amplifier device (Power Amplifier or PA) 22, to be finally sent to a transmitting antenna 23, or to another user not shown in the figure.

Analogamente, il dispositivo ricevitore 30 comprende, come illustrato in figura 2, un’antenna ricevente 31, atta a ricevere i segnali modulati e trasmessi da un dispositivo trasmettitore 10 del tipo descritto in precedenza. Similarly, the receiver device 30 comprises, as illustrated in Figure 2, a receiving antenna 31, suitable for receiving the signals modulated and transmitted by a transmitter device 10 of the type described above.

Il segnale ricevuto dall’antenna ricevente 31 viene poi filtrato da un filtro passa-banda 32 (Band Pass Filter o BPF) e amplificato da un amplificatore generalmente a basso rumore (Low Noise Amplifier o LNA) 33. The signal received by the receiving antenna 31 is then filtered by a band pass filter 32 (Band Pass Filter or BPF) and amplified by a generally low noise amplifier (Low Noise Amplifier or LNA) 33.

Successivamente il segnale à ̈ applicato a un mixer I/Q 34, atto a ricostruire, in analogico, il segnale I/Q ricevuto, composto da un oscillatore locale (Local Oscillator o LO) 35, operante alla frequenza di portante fc, uno sfasatore 36 con sfasamento ideale pari a 90° e due moltiplicatori 37 e 38. Subsequently the signal is applied to an I / Q mixer 34, able to reconstruct, in analogue, the received I / Q signal, composed of a local oscillator (Local Oscillator or LO) 35, operating at the carrier frequency fc, a phase shifter 36 with an ideal phase shift of 90 ° and two multipliers 37 and 38.

Il segnale risultante, nelle sue componenti in fase e quadratura, Ã ̈ filtrato da una coppia di filtri passabasso (Low Pass Filter o LPF) 39 e 40 seguiti da una coppia di amplificatori a guadagno variabile (Variable Gain Amplifier o VGA) 41 e 42, che servono ad adattare il livello di potenza di segnale alle condizioni del segnale radio ricevuto. The resulting signal, in its phase and quadrature components, is filtered by a pair of Low Pass Filters (LPF) 39 and 40 followed by a pair of Variable Gain Amplifiers (VGA) 41 and 42 , which are used to adapt the signal strength level to the conditions of the received radio signal.

I segnali analogici risultanti I e Q sono quindi campionati e quantizzati in livelli discreti da due convertitori analogico-digitali (Analog to Digital Converter o ADC) 43, 44 e sono successivamente resi disponibili per la demodulazione numerica. The resulting analog signals I and Q are then sampled and quantized in discrete levels by two analog-to-digital converters (ADC) 43, 44 and are subsequently made available for numerical demodulation.

I ricetrasmettitori sopra descritti soffrono di alcuni inconvenienti, dovuti alla non-idealità dei loro componenti sia in trasmissione sia in ricezione, come a esempio lo sbilanciamento in ampiezza e fase dei due segnali I e Q (sbilanciamento I/Q). The transceivers described above suffer from some drawbacks, due to the non-ideality of their components both in transmission and in reception, such as the imbalance in amplitude and phase of the two signals I and Q (I / Q unbalance).

Il problema di tale sbilanciamento I/Q deriva proprio dal funzionamento non ideale dei componenti elettronici analogici che sono compresi nel dispositivo trasmettitore 10 e nel dispositivo ricevitore 30, rispettivamente a valle dei DAC 11 e 12 e a monte degli ADC 43 e 44. The problem of this I / Q imbalance derives precisely from the non-ideal operation of the analog electronic components which are included in the transmitter device 10 and in the receiver device 30, respectively downstream of the DACs 11 and 12 and upstream of the ADCs 43 and 44.

Nella pratica, si osservano essenzialmente due contributi allo sbilanciamento I/Q: uno che dipende dalla sola frequenza portante fc, ma non dalla banda del segnale modulante, e l’altro che dipende sia dalla frequenza fcsia dalla banda del segnale modulante. In practice, essentially two contributions to the I / Q imbalance are observed: one that depends only on the carrier frequency fc, but not on the band of the modulating signal, and the other that depends on both the frequency fcs and the band of the modulating signal.

In particolare à ̈ presente un termine di sbilanciamento I/Q dipendente dalla sola frequenza portante fc, dovuto principalmente all’imperfetta quadratura del miscelatore I/Q 15 o 34: tale sbilanciamento può essere di ampiezza, se i segnali applicati ai moltiplicatori 18, 19, 37 e 38 non sono di pari ampiezza, ovvero se i moltiplicatori stessi non sono identici, e/o di fase, se lo sfasatore 17 o 36 non introduce uno sfasamento esattamente pari a 90°. In particular, there is an I / Q imbalance term dependent only on the carrier frequency fc, mainly due to the imperfect quadrature of the I / Q mixer 15 or 34: this imbalance can be of amplitude, if the signals applied to multipliers 18, 19, 37 and 38 are not of equal amplitude, or if the multipliers themselves are not identical, and / or phase, if the phase shifter 17 or 36 does not introduce a phase shift exactly equal to 90 °.

Si osserva anche un altro termine di sbilanciamento I/Q, dipendente sia dalla frequenza fcsia dalla banda del segnale, dovuto ai filtri passa-basso 13, 14, 39 e 40, dai moltiplicatori analogici 18, 19, 37 e 38, e agli stadi amplificatori utilizzati 22, 33, 41 e 42. Infatti, poiché tali dispositivi sono realizzati con componenti elettronici con predefinite tolleranze, le loro risposte in frequenza sono differenti, causando uno sbilanciamento dipendente dalla frequenza tra i due canali in fase e quadratura. Another I / Q imbalance term is also observed, depending both on the frequency fcs and on the signal band, due to the low-pass filters 13, 14, 39 and 40, by the analog multipliers 18, 19, 37 and 38, and to the stages 22, 33, 41 and 42 amplifiers used. In fact, since these devices are made with electronic components with predefined tolerances, their frequency responses are different, causing a frequency-dependent imbalance between the two channels in phase and quadrature.

Anche i filtri passa-banda 21 e 32 possono presentare una risposta in frequenza non simmetrica intorno alla frequenza di portante fc, causando quindi un’interferenza mutua tra le componenti in fase e quadratura del segnale trasmesso o ricevuto. The band-pass filters 21 and 32 can also have a non-symmetrical frequency response around the carrier frequency fc, thus causing mutual interference between the in-phase and quadrature components of the transmitted or received signal.

L’effetto macroscopico dello sbilanciamento I/Q à ̈, nel caso in cui si applichi un segnale su una banda laterale (destra o sinistra), come si può notare in figura 3, la comparsa di una versione attenuata e ribaltata del segnale stesso sulla banda laterale opposta, che prende il nome di segnale immagine. The macroscopic effect of the I / Q imbalance is, in the case in which a signal is applied on a lateral band (right or left), as can be seen in figure 3, the appearance of an attenuated and overturned version of the signal itself on the opposite side band, which is called the image signal.

A tal proposito si può altresì definire il concetto di Rapporto di Reiezione dell’Immagine (Image Rejection Ratio o IRR): esso à ̈ una funzione della frequenza e rappresenta il rapporto (solitamente in dB) tra la potenza del segnale trasmesso o ricevuto e quella del segnale immagine. In this regard, we can also define the concept of Image Rejection Ratio (IRR): it is a function of the frequency and represents the ratio (usually in dB) between the power of the transmitted or received signal. and that of the image signal.

Normalmente esso ha un andamento asimmetrico rispetto alla frequenza centrale fc(cioà ̈ a seconda che si ecciti la banda laterale destra o sinistra), perciò si definiscono i rapporti di reiezione destro IRR+e sinistro IRR-: Normally it has an asymmetrical trend with respect to the central frequency fc (that is, according to whether the right or left side band is excited), therefore the right IRR + and left IRR- rejection ratios are defined:

IRR(f)<P>U(<f>) IRR (f) <P> U (<f>)

<+ =><+ =>

P<L>(f)f>fcP <L> (f) f> fc

<P>) <P>)

IRR −(f)L(<f>IRR ∠’(f) L (<f>

<=>P<U>(f )f<fc<=> P <U> (f) f <fc

ove PU(f) e PL(f) rappresentano rispettivamente la potenza del segnale in funzione della frequenza f nella banda laterale destra (Upper Side Band ovvero per f>fc) e sinistra (Lower Side Band ovvero per f<fc) rispetto alla frequenza di portante fc. where PU (f) and PL (f) respectively represent the signal power as a function of the frequency f in the right side band (Upper Side Band i.e. for f> fc) and left (Lower Side Band i.e. for f <fc) with respect to the frequency of carrier fc.

Valori tipici per la reiezione dell’immagine sono compresi tra 30 e 40 dB nei dispositivi di consumo e tra 45 e 60 dB nei dispositivi professionali. Typical values for image rejection are between 30 and 40 dB in consumer devices and between 45 and 60 dB in professional devices.

Inoltre, come à ̈ osservabile in figura 3, nella pratica si riscontra anche l’effetto del residuo di portante fc. Furthermore, as can be seen in figure 3, in practice the effect of the carrier residue fc is also found.

L’effetto di questo residuo à ̈ quello di introdurre nel segnale trasmesso dal dispositivo trasmettitore 10 una riga spettrale a frequenza fcanche nel caso di trasmissione a portante soppressa. The effect of this residue is to introduce in the signal transmitted by the transmitter device 10 a spectral line at fcanche frequency in the case of carrier suppressed transmission.

Questo inconveniente à ̈ tipicamente dovuto, nel caso del dispositivo trasmettitore, alle perdite dovute al generatore di portante e alla componente continua presente agli ingressi del miscelatore I/Q 15. This drawback is typically due, in the case of the transmitter device, to the losses due to the carrier generator and to the continuous component present at the inputs of the I / Q 15 mixer.

Analogamente, nel caso del dispositivo ricevitore, il non perfetto isolamento del miscelatore I/Q 34 si manifesta con una componente continua sovrapposta al segnale I/Q demodulato. Similarly, in the case of the receiver device, the imperfect isolation of the I / Q mixer 34 is manifested by a continuous component superimposed on the demodulated I / Q signal.

Oggigiorno sono note varie tecniche e apparati per compensare lo sbilanciamento I/Q, sia a monte del dispositivo trasmettitore 10 che a valle del dispositivo ricevitore 30, che sono in grado di portare l’IRR su valori prossimi ai 70 – 80 dB, cioà ̈ portare lo spettro del segnale immagine al livello di potenza, o al di sotto, del rumore del dispositivo. Various techniques and apparatuses are known today to compensate for the I / Q imbalance, both upstream of the transmitter device 10 and downstream of the receiver device 30, which are capable of bringing the IRR to values close to 70 - 80 dB , that is to bring the spectrum of the image signal to the power level, or below, of the noise of the device.

Tali tecniche di compensazione dello sbilanciamento I/Q operano generalmente sui segnali numerici e non analogici e si basano sulla misurazione e la stima dei parametri di sbilanciamento I/Q e sulla successiva calibrazione del dispositivo trasmettitore 10 o del dispositivo ricevitore 30. These I / Q imbalance compensation techniques generally operate on numerical and non-analog signals and are based on the measurement and estimation of the I / Q imbalance parameters and on the subsequent calibration of the transmitter device 10 or of the receiver device 30.

Le tecniche di stima dello sbilanciamento I/Q possono essere distinte in off-line ed on-line a seconda del fatto che esse si riferiscano rispettivamente a procedure di misura e calcolo dei coefficienti di calibrazione applicate quando il dispositivo non à ̈ operativo piuttosto che a procedure di stima e calcolo applicate durante il consueto funzionamento del ricetrasmettitore. The techniques for estimating the I / Q imbalance can be distinguished in off-line and on-line according to the fact that they refer respectively to measurement and calculation procedures of the calibration coefficients applied when the device is not operational rather than to estimation and calculation procedures applied during the normal operation of the transceiver.

Inoltre le tecniche di stima dello sbilanciamento I/Q e calcolo dei parametri di calibrazione possono essere abbinate sia ad architetture ad anello aperto, in cui all’inizializzazione del dispositivo oppure saltuariamente vengono effettuate nuove misure, effettuate nuove stime ed aggiornati i nuovi parametri di calibrazione, sia ad anello chiuso, in cui le misure, le stime e l’aggiornamento dei parametri di calibrazione avvengono in tempo reale a esempio sfruttando un algoritmo adattativo. In addition, the techniques for estimating the I / Q imbalance and calculating the calibration parameters can be combined both with open-loop architectures, in which new measurements are made, new estimates made and the new parameters updated when the device is initialized. calibration, and closed loop, in which the measurements, estimates and updating of the calibration parameters take place in real time, for example using an adaptive algorithm.

In entrambe le architetture, una volta effettuata la nuova stima dei parametri di calibrazione, la compensazione avviene di solito in tempo reale. In both architectures, once the new estimate of the calibration parameters has been made, the compensation usually takes place in real time.

Facendo riferimento alle tecniche off-line di stima e calcolo dei parametri di calibrazione, generalmente si sospende la ricetrasmissione dei segnali e si applicano opportuni segnali di test; tale fase à ̈ seguita da una di misurazione dello sbilanciamento I/Q e poi da quella di stima e calcolo dei parametri di calibrazione. Una volta stimati i parametri di calibrazione, questi sono utilizzati per compensare il dispositivo durante il suo funzionamento normale. Referring to off-line techniques for estimating and calculating the calibration parameters, the transceiving of signals is generally suspended and suitable test signals are applied; this phase is followed by a measurement of the I / Q imbalance and then by that of estimating and calculating the calibration parameters. Once the calibration parameters have been estimated, they are used to compensate for the device during its normal operation.

Il tipo di misurazione può essere di tipo coerente o incoerente a seconda del fatto che sia prevista o meno la sincronizzazione tra il sistema elettronico di misura e l’oscillatore locale, o il generatore di clock, del sistema ricetrasmettitore sotto test. The type of measurement can be of a consistent or inconsistent type depending on whether or not there is synchronization between the electronic measurement system and the local oscillator, or clock generator, of the transceiver system under test.

La fase di stima seguente dei parametri di calibrazione nelle tecniche di compensazione note produce una matrice di coefficienti correttivi, che sono validi solo per una determinata frequenza fc. The following step of estimating the calibration parameters in known compensation techniques produces a matrix of correction coefficients, which are valid only for a certain frequency fc.

Tali tecniche di compensazione hanno pertanto l’inconveniente che la compensazione che ne segue non à ̈ valida, efficace ed efficiente in tutta la banda del segnale modulato che il dispositivo trasmettitore 10 à ̈ in grado di supportare e quindi non à ̈ possibile eliminare efficacemente tale sbilanciamento I/Q su tutta la suddetta banda. These compensation techniques therefore have the drawback that the compensation that follows is not valid, effective and efficient in the whole band of the modulated signal that the transmitter device 10 is able to support and therefore it is not possible to eliminate effectively. this I / Q imbalance over the whole aforementioned band.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di descrivere un metodo per la compensazione a larga banda dello sbilanciamento tra un canale in fase e un canale in quadratura nei ricetrasmettitori in grado di risolvere gli inconvenienti sopra citati. The purpose of the present invention is to describe a method for broadband compensation of the imbalance between a channel in phase and a quadrature channel in transceivers capable of solving the above mentioned drawbacks.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di descrivere un metodo per la compensazione a larga banda dello sbilanciamento tra un canale in fase e un canale in quadratura nei ricetrasmettitori in grado di fornire una calibrazione a larga banda. Another object of the present invention is to describe a method for broadband compensation of the imbalance between a phase channel and a quadrature channel in transceivers capable of providing a wide band calibration.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un sistema elettronico per compensare lo sbilanciamento I/Q in grado di stimare i parametri di calibrazione e compensare i segnali in ingresso e/o in uscita al ricetrasmettitore. Another object of the present invention is that of realizing an electronic system for compensating the I / Q imbalance capable of estimating the calibration parameters and compensating the input and / or output signals to the transceiver.

Questi e altri scopi secondo la presente invenzione sono raggiunti realizzando un dispositivo, un sistema elettronico ed un metodo per la compensazione a larga banda dello sbilanciamento tra un canale in fase e un canale in quadratura nei ricetrasmettitori come rivendicato rispettivamente nelle rivendicazioni 1, 9 e 15. These and other purposes according to the present invention are achieved by realizing a device, an electronic system and a method for broadband compensation of the imbalance between a phase channel and a quadrature channel in transceivers as claimed in claims 1, 9 and 15 respectively. .

Ulteriori caratteristiche del metodo, del dispositivo e del sistema elettronico per la compensazione a larga banda dello sbilanciamento tra un canale in fase e un canale in quadratura nei ricetrasmettitori sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti. Further characteristics of the method, device and electronic system for broadband compensation of the imbalance between a phase channel and a quadrature channel in transceivers are the subject of the dependent claims.

Le caratteristiche e i vantaggi di un metodo e un sistema elettronico per la compensazione a larga banda dello sbilanciamento tra un canale in fase e un canale in quadratura nei ricetrasmettitori secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali: The characteristics and advantages of a method and an electronic system for broadband compensation of the imbalance between a phase channel and a quadrature channel in the transceivers according to the present invention will become more evident from the following description, which is exemplary and not limiting, referring to the drawings. schematic annexes in which:

- la figura 1 Ã ̈ uno schema circuitale a blocchi di un dispositivo trasmettitore di tipo noto; - figure 1 is a block circuit diagram of a known type of transmitter device;

- la figura 2 Ã ̈ uno schema circuitale a blocchi di un dispositivo ricevitore di tipo noto; - figure 2 is a block circuit diagram of a known type of receiver device;

- la figura 3 mostra dei diagrammi di spettri di potenza di segnali a radiofrequenza; Figure 3 shows diagrams of the power spectra of radiofrequency signals;

- la figura 4 Ã ̈ uno schema circuitale a blocchi di una prima realizzazione di un sistema elettronico per la compensazione a larga banda dello sbilanciamento tra un canale in fase e un canale in quadratura nel dispositivo trasmettitore di figura 1 secondo la presente invenzione; Figure 4 is a block circuit diagram of a first embodiment of an electronic system for broadband compensation of the unbalance between a phase channel and a quadrature channel in the transmitter device of Figure 1 according to the present invention;

- la figura 5 illustra un diagramma a blocchi di un primo metodo di compensazione implementato dal sistema elettronico di figura 4; Figure 5 illustrates a block diagram of a first compensation method implemented by the electronic system of Figure 4;

- la figura 6 illustra una tabella di riferimento di segnali di test applicati al sistema elettronico di figura 4; figure 6 illustrates a reference table of test signals applied to the electronic system of figure 4;

- la figura 7 illustra un diagramma a blocchi di un secondo metodo di compensazione a larga banda dello sbilanciamento tra un canale in fase ed uno in quadratura implementato dal sistema elettronico di figura 4; Figure 7 illustrates a block diagram of a second method of broadband compensation of the imbalance between a channel in phase and one in quadrature implemented by the electronic system of Figure 4;

- la figura 8 Ã ̈ uno schema circuitale a blocchi di una seconda realizzazione di un sistema elettronico per la compensazione a larga banda dello sbilanciamento tra un canale in fase e un canale in quadratura nel dispositivo trasmettitore di figura 1 secondo la presente invenzione; Figure 8 is a block circuit diagram of a second embodiment of an electronic system for broadband compensation of the unbalance between a phase channel and a quadrature channel in the transmitter device of Figure 1 according to the present invention;

- la figura 9 illustra un diagramma a blocchi di un metodo di compensazione a larga banda dello sbilanciamento tra un canale in fase ed uno in quadratura implementato dal sistema elettronico di figura 8; Figure 9 illustrates a block diagram of a broadband compensation method of the imbalance between one channel in phase and one in quadrature implemented by the electronic system of Figure 8;

- la figura 10 Ã ̈ uno schema circuitale a blocchi di una prima realizzazione di un sistema elettronico per la compensazione a larga banda dello sbilanciamento tra un canale in fase e un canale in quadratura nel dispositivo ricevitore di figura 2 secondo la presente invenzione; Figure 10 is a block circuit diagram of a first embodiment of an electronic system for broadband compensation of the unbalance between a phase channel and a quadrature channel in the receiver device of Figure 2 according to the present invention;

- la figura 11 Ã ̈ uno schema circuitale a blocchi di una seconda realizzazione di sistema elettronico per la compensazione a larga banda dello sbilanciamento tra un canale in fase e un canale in quadratura nel dispositivo ricevitore di figura 2 secondo la presente invenzione. Figure 11 is a block circuit diagram of a second embodiment of an electronic system for broadband compensation of the unbalance between a channel in phase and a quadrature channel in the receiver device of Figure 2 according to the present invention.

Con riferimento alle figure, viene mostrato un sistema elettronico per la compensazione dello sbilanciamento I/Q in un dispositivo trasmettitore in fase e quadratura, complessivamente indicato con 50. With reference to the figures, an electronic system is shown for the compensation of the I / Q imbalance in a transmitter device in phase and quadrature, indicated as a whole with 50.

Tale sistema elettronico 50 per la compensazione dello sbilanciamento I/Q comprende un mezzo 52 per la generazione di due segnali numerici di test zI(k) e zQ(k), un’unità di misura, stima e controllo dei parametri di compensazione 80 e un accoppiatore d’antenna 56; tale sistema 50 viene applicato a un dispositivo trasmettitore 51 per la modulazione analogica in fase e quadratura. This electronic system 50 for the compensation of the I / Q imbalance comprises a means 52 for the generation of two numerical test signals zI (k) and zQ (k), a unit for measuring, estimating and controlling the compensation parameters 80 and an antenna coupler 56; this system 50 is applied to a transmitter device 51 for analog phase and quadrature modulation.

In particolare il dispositivo trasmettitore 51 à ̈ del tipo raffigurato in figura 1 ed à ̈ collegato a un mezzo per la generazione di un clock 54 di periodo TS, atto a pilotare i DAC 11 e 12, e a un oscillatore locale 55 a frequenza fc, per la modulazione analogica dei segnali di trasmissione compensati Ipe Qpi quali alimentano rispettivamente un canale in fase in banda base e un canale in quadratura in banda base del dispositivo trasmettitore 51. In particular, the transmitter device 51 is of the type shown in Figure 1 and is connected to a means for generating a TS period clock 54, suitable for driving the DACs 11 and 12, and to a local oscillator 55 at frequency fc, for the analog modulation of the Ipe Qpi compensated transmission signals which respectively feed a baseband phase channel and a baseband quadrature channel of the transmitter device 51.

Secondo la presente invenzione, il mezzo 52 per la generazione di due segnali numerici di test zI(k) e zQ(k), pilotato da un mezzo per la generazione di un clock 57 di periodo Ts’’, à ̈ vantaggiosamente collegato a un dispositivo di compensazione 60 per la compensazione numerica a larga banda dello sbilanciamento I/Q e del residuo di portante. According to the present invention, the means 52 for generating two numerical test signals zI (k) and zQ (k), driven by a means for generating a clock 57 of period Tsâ € ™ â € ™, is advantageously connected to a compensation device 60 for broadband numerical compensation of the I / Q imbalance and of the carrier residue.

Tale dispositivo di compensazione 60 comprende una prima coppia di mezzi selezionatori 61 e 62 aventi una prima posizione ed una seconda posizione di commutazione grazie ai quali à ̈ possibile passare da una configurazione di calibrazione, in cui il dispositivo di compensazione 60 à ̈ alimentato da due segnali zI(k) e zQ(k) di test generati dal mezzo per la generazione di due segnali numerici 52 (posizione 1), a una configurazione operativa (posizione 2), in cui il dispositivo di compensazione 60 à ̈ alimentato dai due segnali di trasmissione in banda base in fase I e quadratura Q e nella quale il dispositivo trasmettitore 10 invia nell’etere tali segnali tramite i propri canali in fase e quadratura ora bilanciati. La configurazione operativa viene attivata a seguito del termine della procedura di calibrazione che verrà più in dettaglio descritta nel seguito. This compensation device 60 comprises a first pair of selector means 61 and 62 having a first position and a second switching position thanks to which it is possible to pass from a calibration configuration, in which the compensation device 60 is powered by two test signals zI (k) and zQ (k) generated by the means for generating two digital signals 52 (position 1), to an operating configuration (position 2), in which the compensation device 60 is powered by the two signals baseband transmission in phase I and quadrature Q and in which the transmitter device 10 sends such signals into the ether through its own now balanced phase and quadrature channels. The operational configuration is activated following the end of the calibration procedure which will be described in more detail below.

Tali mezzi selezionatori 61 e 62, che in particolare sono dei deviatori in grado di operare in banda base, sono collegati quindi a una seconda coppia di mezzi selezionatori 63, 64 che sono selettivamente collegati a una terza coppia di mezzi selezionatori 65, 66 (posizione 2) oppure vantaggiosamente a un sistema di quattro filtri 67, 68, 69 e 70, di tipo numerico e preferibilmente di tipo FIR (Finite Impulse Response) di lunghezza L campioni (posizione 1). These selector means 61 and 62, which in particular are diverters capable of operating in the base band, are therefore connected to a second pair of selector means 63, 64 which are selectively connected to a third pair of selector means 65, 66 (position 2) or advantageously to a system of four filters 67, 68, 69 and 70, of the numerical type and preferably of the FIR (Finite Impulse Response) type of length L samples (position 1).

In particolare tale sistema di quattro filtri numerici 67, 68, 69 e 70 implementa un operazione di prodotto di convoluzione matriciale tra un vettore colonna di ingressi, le cui componenti sono i segnali che alimentano rispettivamente gli ingressi della seconda coppia di mezzi selezionatori 63, 64, e un mezzo di compensazione a matrice quadrata (140) di filtri numerici, le cui componenti sono le risposte all’impulso dei quattro filtri numerici suddetti 67, 68, 69 e 70. In particular, this system of four numerical filters 67, 68, 69 and 70 implements a matrix convolution product operation between a column vector of inputs, the components of which are the signals which respectively feed the inputs of the second pair of selector means 63, 64 , and a square matrix compensation means (140) of numerical filters, the components of which are the impulse responses of the four aforementioned numerical filters 67, 68, 69 and 70.

Infatti, come à ̈ possibile osservare in figura 4, il primo e il terzo filtro numerico 67, 69 sono alimentati in ingresso dal segnale proveniente dal primo mezzo selezionatore 63, mentre il secondo e il quarto filtro numerico 68, 70 sono alimentati dal segnale proveniente dal secondo mezzo selezionatore 64. In fact, as it is possible to observe in figure 4, the first and third numerical filters 67, 69 are fed at the input by the signal coming from the first selector means 63, while the second and fourth numerical filters 68, 70 are fed by the signal coming from from the second sorting half 64.

Inoltre le uscite di tali filtri 67, 68, 69 e 70 sono a due a due associate e alimentano i rispettivi ingressi di due primi mezzi sommatori 71 e 72 facenti anch’essi parte del dispositivo di compensazione 60. Furthermore, the outputs of these filters 67, 68, 69 and 70 are associated two by two and feed the respective inputs of two first summing means 71 and 72 which are also part of the compensation device 60.

In particolare, il primo filtro 67 ed il secondo filtro 68 possiedono una rispettiva uscita posta in ingresso al primo mezzo sommatore 71, mentre il terzo e quarto filtro 69, 70 possiedono una rispettiva uscita posta in ingresso al secondo mezzo sommatore 72. In particular, the first filter 67 and the second filter 68 have a respective outlet placed at the inlet of the first adder means 71, while the third and fourth filters 69, 70 have a respective outlet placed in the inlet of the second adder means 72.

Secondo la presente invenzione le uscite dei primi mezzi sommatori 71 e 72 sono applicate all’ingresso di due secondi mezzi sommatori 73 e 74 grazie ai quali vengono sommate a delle costanti di compensazione per il residuo di portante cIe cQ. According to the present invention, the outputs of the first adding means 71 and 72 are applied to the input of two second adding means 73 and 74 thanks to which they are added to compensation constants for the carrier residue cI and cQ.

La seconda e la terza coppia di mezzi selezionatori 63, 64, 65 e 66 sono vantaggiosamente comandate da un’unità di misura, stima e controllo 80, la quale esegue il calcolo di parametri di compensazione dei canali in fase e quadratura attraverso una procedura iterativa. Se tali mezzi selezionatori 63, 64, 65 e 66 sono in posizione 1, come indicato in figura 4, il dispositivo compensatore 60 risulta attivato; in tale configurazione i segnali dapprima compensati dal sistema di filtri 67-70 e dai mezzi sommatori 71, 72, 73, 74 alimentano gli ingressi del dispositivo trasmettitore 51. The second and third pair of selector means 63, 64, 65 and 66 are advantageously controlled by a measurement, estimation and control unit 80, which calculates the compensation parameters of the in-phase and quadrature channels through a procedure iterative. If these selection means 63, 64, 65 and 66 are in position 1, as indicated in Figure 4, the compensating device 60 is activated; in this configuration the signals first compensated by the filter system 67-70 and by the summing means 71, 72, 73, 74 feed the inputs of the transmitter device 51.

In caso contrario, ovvero allorché i mezzi selezionatori 63, 64, 65 e 66 sono in posizione 2, il dispositivo compensatore 60 risulta disattivato; in tale configurazione i segnali numerici generati dal mezzo 52 oppure i segnali numerici di trasmissione I e Q raggiungono il dispositivo trasmettitore 51 senza subire alcuna alterazione. Otherwise, or when the selection means 63, 64, 65 and 66 are in position 2, the compensating device 60 is deactivated; in this configuration the digital signals generated by the means 52 or the digital transmission signals I and Q reach the transmitter device 51 without undergoing any alteration.

L’uscita del dispositivo trasmettitore 51 à ̈, inoltre, preferibilmente collegata a un accoppiatore d’antenna 56, come a esempio un accoppiatore direzionale, che preleva parte del segnale diretto al mezzo di trasmissione via etere 53 e lo invia all’unità di misura, stima e controllo 80, che esegue le misure e calcola i parametri di sbilanciamento I/Q necessari per stimare i coefficienti di calibrazione. The output of the transmitter device 51 is also preferably connected to an antenna coupler 56, such as a directional coupler, which takes part of the signal directed to the over-the-air transmission medium 53 and sends it to the unit of measurement, estimation and control 80, which carries out the measurements and calculates the I / Q imbalance parameters necessary to estimate the calibration coefficients.

In particolare il segnale modulato a radiofrequenza, proveniente da una prima uscita dell’accoppiatore d’antenna 56, raggiunge un mezzo di demodulazione, preferibilmente un rivelatore di inviluppo 81 (AMDET), che calcola l’inviluppo di tale segnale. In particular, the radiofrequency modulated signal, coming from a first output of the antenna coupler 56, reaches a demodulation means, preferably an envelope detector 81 (AMDET), which calculates the envelope of this signal.

L’accoppiatore d’antenna 56 presenta inoltre una seconda uscita alimentante il mezzo di trasmissione via etere 53, il quale può essere un’antenna o, nel caso di trasmissione a frequenza particolarmente elevata, una guida d’onda o altro dispositivo equivalente. The antenna coupler 56 also has a second output feeding the over-the-air transmission medium 53, which can be an antenna or, in the case of particularly high frequency transmission, a wave guide or other equivalent device.

L’uscita del mezzo di demodulazione à ̈ collegata a un filtro passa–basso (Low Pass Filter o LPF) 82, necessario per rimuovere le componenti spettrali non volute. The output of the demodulation medium is connected to a Low Pass Filter (LPF) 82, which is necessary to remove unwanted spectral components.

Il segnale all’uscita del filtro 82 viene convertito dal convertitore analogico-digitale (ADC) 83, che opera alla frequenza di campionamento fs’ = 1/Ts’ generata da un mezzo per la generazione di clock 84. The signal at the output of filter 82 is converted by the analog-to-digital converter (ADC) 83, which operates at the sampling frequency fsâ € ™ = 1 / Tsâ € ™ generated by a means for generating clock 84.

L’uscita del convertitore analogico-digitale (ADC) 83 à ̈ dunque collegata a un’unità di elaborazione dati 85, che effettua la stima dei parametri di sbilanciamento I/Q e il calcolo di una pluralità di coefficienti di calibrazione, che verranno meglio descritti in seguito nella presente descrizione, provvedendo infine alla loro vantaggiosa applicazione al sistema di filtri 67-70 e ai mezzi sommatori 73 e 74. The output of the analog-to-digital converter (ADC) 83 is therefore connected to a data processing unit 85, which estimates the I / Q imbalance parameters and calculates a plurality of calibration coefficients, which they will be better described hereinafter in the present description, finally providing for their advantageous application to the filter system 67-70 and to the summing means 73 and 74.

Il metodo di compensazione dello sbilanciamento I/Q implementato dal sistema elettronico di compensazione 50 appena descritto, al pari del metodo di compensazione del residuo di portante, Ã ̈ del tipo offline ad anello aperto e comprende una fase di misurazione incoerente della potenza del segnale di test 502, 504, 506, 510, 703, 712, una fase di stima dei parametri di sbilanciamento 507, 706, una fase di calcolo dei parametri di compensazione 508, 709 e di applicazione 512, 513, 719 di tali parametri al sistema di compensazione 60 che agisce sui segnali numerici da trasmettere. The I / Q imbalance compensation method implemented by the electronic compensation system 50 just described, like the carrier residual compensation method, is of the open-loop offline type and includes an inconsistent measurement phase of the signal power. test 502, 504, 506, 510, 703, 712, a phase of estimating the imbalance parameters 507, 706, a phase of calculating the compensation parameters 508, 709 and applying 512, 513, 719 of these parameters to the compensation 60 which acts on the digital signals to be transmitted.

Vantaggiosamente il metodo di compensazione secondo la presente invenzione, comprende sia una procedura di compensazione del residuo di portante, illustrata nel diagramma di flusso presentato in figura 5, sia una procedura di compensazione dello sbilanciamento I/Q, illustrata in figura 7. Advantageously, the compensation method according to the present invention comprises both a carrier residue compensation procedure, illustrated in the flow diagram presented in Figure 5, and an I / Q imbalance compensation procedure, illustrated in Figure 7.

Facendo in prima istanza riferimento alla procedura di compensazione del residuo di portante, inizialmente (blocco 500) i mezzi selezionatori 61, 62, sono in posizione 1 e i mezzi selezionatori 63, 64, 65 e 66 sono in posizione 2 disattivando così il dispositivo compensatore 60. Referring in the first instance to the carrier residue compensation procedure, initially (block 500) the selection means 61, 62 are in position 1 and the selection means 63, 64, 65 and 66 are in position 2, thus deactivating the compensator device 60.

In tal modo, i segnali di test zI(k) e zQ(k) provenienti dal mezzo per la generazione di segnali numerici 52, pilotato dall’unità di misura, stima e controllo 80, sono applicati direttamente agli ingressi del dispositivo trasmettitore 51. In this way, the test signals zI (k) and zQ (k) coming from the means for the generation of numerical signals 52, driven by the measurement, estimation and control unit 80, are applied directly to the inputs of the transmitter device 51 .

Inizialmente il mezzo per la generazione di segnali numerici 52 fornisce due segnali zI(k) e zQ(k) nulli (blocco 501), cioà ̈ zI(k) = 0 e zQ(k) = 0; quindi successivamente (blocco 502) si effettua una fase di misurazione dello spettro S(f) del segnale s(t) a valle del convertitore analogico-digitale 83, avente solo la componente continua e cioà ̈ S(f=0). Initially, the means for generating digital signals 52 provides two null signals zI (k) and zQ (k) (block 501), ie zI (k) = 0 and zQ (k) = 0; then subsequently (block 502) a measurement step of the spectrum S (f) of the signal s (t) is carried out downstream of the analog-digital converter 83, having only the direct component and that is S (f = 0).

In condizioni ideali e dunque in assenza di residuo di portante, si ha che la potenza p1del segnale s(t) à ̈ nulla cioà ̈ p1= 0; invece, nel caso non ideale, il residuo di portante compare e la potenza p1del segnale s(t) può essere considerata come dovuta ad un segnale complesso d costante, di parte reale dIe immaginaria dQ, cioà ̈ di modulo |d| e fase φdda determinare: In ideal conditions and therefore in the absence of carrier residue, we have that the power p1 of the signal s (t) is zero, that is p1 = 0; on the other hand, in the non-ideal case, the carrier residue appears and the power p1 of the signal s (t) can be considered as due to a complex signal d constant, of real part dI and imaginary dQ, that is of module | d | and phase Ï † d to be determined:

d = dI+ jdQ= |d|cosφd+ j|d|sinφd. d = dI + jdQ = | d | cosÏ † d + j | d | sinÏ † d.

Considerando il guadagno µ incognito dovuto alla catena di misura, si ha che p<2 2 2 2>Considering the unknown gain µ due to the measurement chain, we have that p <2 2 2 2>

1= µ<2>(dI+dQ )= µ d . 1 = µ <2> (dI + dQ) = µ d.

In seguito (blocco 503), considerando sempre l’iniziale posizione dei mezzi selezionatori 61, 62, 63, 64, 65 e 66, il mezzo per la generazione di segnali numerici I/Q di test 52, fornisce un segnale complesso a arbitrario avente la sola componente reale positiva aI(blocco 503): a = aI+ j0 ovvero zI(k) = aIe zQ(k) = 0 con aI>0. A questo punto si esegue (blocco 504) nuovamente una misura della componente continua della potenza del segnale s(t), indicata con p2. Subsequently (block 503), always considering the initial position of the selector means 61, 62, 63, 64, 65 and 66, the means for the generation of I / Q test numerical signals 52, provides a complex and arbitrary signal having only the real positive component aI (block 503): a = aI + j0 or zI (k) = aI and zQ (k) = 0 with aI> 0. At this point (block 504) again a measurement of the direct component of the signal power s (t), indicated by p2, is carried out.

Si applica, quindi (blocco 505), un altro segnale complesso b arbitrario di modulo |b|≠|a| avente la sola componente reale positiva bI, ovvero zI(k) = bIe zQ(k) = 0, con bI> 0 e si misura la corrispondente componente continua della potenza del segnale s(t), indicata con p3(blocco 506). Therefore (block 505) another arbitrary complex signal b of modulo | b | ⠉ | a | having only the real positive component bI, that is zI (k) = bi and zQ (k) = 0, with bI> 0 and the corresponding continuous component of the signal power s (t) is measured, indicated with p3 (block 506).

A partire dalle tre misure raccolte p1, p2e p3Ã ̈ possibile risolvere il seguente sistema di tre equazioni in tre incognite: Starting from the three collected measures p1, p2 and p3 it is possible to solve the following system of three equations in three unknowns:

ricavando (blocco 507) in forma algebrica chiusa la stima del guadagno di misura µ, del modulo |d| e della fase φddel residuo di portante: obtaining (block 507) in closed algebraic form the estimate of the measurement gain µ, of the module | d | and of the phase Ï † d of the carrier residue:

Grazie a tale stima, l’unità di elaborazione calcola (blocco 508) una stima del residuo di portante, nelle sue componenti in fase dIe quadratura dQ: Thanks to this estimate, the processing unit calculates (block 508) an estimate of the carrier residue, in its components in the phase of quadrature dQ:

Quindi l’unità di misura, stima e controllo dei parametri di compensazione 80 comanda il mezzo per la generazione di segnali numerici 52 (blocco 509) con un segnale complesso costante − d<ˆ>uguale e contrario al valore stimato per d, ovvero zI (k)= −d<ˆ>Ie zQ(k ) = −d<ˆ>Q, e si effettua (blocco 510) un’ulteriore misura p4della componente continua della potenza del segnale s(t). Therefore the unit of measurement, estimation and control of the compensation parameters 80 controls the means for the generation of numerical signals 52 (block 509) with a constant complex signal ∠'d <Ë †> equal and opposite to the estimated value for d , that is zI (k) = âˆ'd <Ë †> I and zQ (k) = âˆ'd <Ë †> Q, and (block 510) a further measurement p4 of the DC component of the signal power s ( t).

Quindi si verifica se tale nuova misura p4Ã ̈ maggiore o minore di p1(blocco 511). Then it is verified whether this new measure p4 is greater or less than p1 (block 511).

Se p4< p1, allora la compensazione à ̈ corretta e il valore stimato di d à ̈ valido e si calcolano i parametri di compensazione (blocco 512): If p4 <p1, then the compensation is correct and the estimated value of d is valid and the compensation parameters are calculated (block 512):

cI = −d<ˆ>IcI = −d <Ë †> I

cQ = −d<ˆ>QcQ = −d <Ë †> Q

altrimenti à ̈ necessario cambiare (blocco 513) il segno al valore ottenuto per la stima di dQ. otherwise it is necessary to change (block 513) the sign to the value obtained for the estimate of dQ.

Ciò à ̈ dovuto all’ambiguità di segno della funzione arco coseno (ovvero cos<-1>) usata per la stima di φdche diventa pertanto: This is due to the ambiguity of the sign of the arc cosine function (that is cos <-1>) used for the estimate of Ï † d which therefore becomes:

da cui si ottengono (blocco 513) i nuovi valori di cIe cQ: from which the new values of cI and cQ are obtained (block 513):

cI = −d<ˆ>IcI = −d <Ë †> I

cQ = d<ˆ>QcQ = d <Ë †> Q

Si ricorda che la funzione arcocoseno restituisce valori compresi nell’intervallo [0 pi] mentre la funzione arcoseno restituisce valori nell’intervallo [-pi/2 pi/2]. In una possibile implementazione del metodo appena descritto i valori stimati per cIe cQpossono essere vantaggiosamente tabulati nell’unità di elaborazione 80 in funzione della potenza di uscita del dispositivo trasmettitore 51, della frequenza di portante, della temperatura e della tensione di alimentazione del dispositivo; in tal maniera, i valori stimati possono essere utilizzati per compensare il residuo di portante durante la fase operativa del dispositivo trasmettitore 51, specialmente se il dispositivo trasmettitore 51 può operare su più intervalli di frequenza e se può essere regolato nella potenza di uscita. Remember that the arccosine function returns values in the range [0 pi] while the arcsine function returns values in the range [-pi / 2 pi / 2]. In a possible implementation of the method just described, the estimated values for cI and cQ can be advantageously tabulated in the processing unit 80 as a function of the output power of the transmitter device 51, of the carrier frequency, of the temperature and of the power supply voltage of the device; in this way, the estimated values can be used to compensate for the carrier residue during the operating phase of the transmitter device 51, especially if the transmitter device 51 can operate on several frequency ranges and if it can be adjusted in the output power.

Occorre infatti puntualizzare che il residuo di portante dipende sia dalla frequenza di portante che dalla potenza di trasmissione, oltre che dalla temperatura e dalla tensione di alimentazione. It should in fact be pointed out that the carrier residue depends both on the carrier frequency and on the transmission power, as well as on the temperature and on the supply voltage.

Secondo la presente invenzione, dopo la procedura di compensazione del residuo di portante à ̈ prevista una procedura di compensazione dello sbilanciamento I/Q, descritta nel diagramma a blocchi di figura 7. According to the present invention, after the carrier residual compensation procedure, an I / Q imbalance compensation procedure is provided, described in the block diagram of figure 7.

Tale procedura comprende una fase di generazione (blocco 702) di quattro segnali I/Q di test, le cui componenti in fase e quadratura sono corrispondenti a semplici sinusoidi ad una data frequenza fx, compresa all’interno della banda operativa del dispositivo trasmettitore 51 sotto test. This procedure comprises a generation phase (block 702) of four test I / Q signals, whose phase and quadrature components correspond to simple sinusoids at a given frequency fx, included within the operating band of the transmitter device 51 under test.

Tale fase di generazione avviene con i mezzi selezionatori 61 e 62 in posizione 1 e quindi in configurazione di calibrazione e con il dispositivo compensatore 60 disattivato e cioà ̈ con i mezzi selezionatori 63, 64, 65, 66 in posizione 2 (blocco 700). This generation step takes place with the selection means 61 and 62 in position 1 and therefore in the calibration configuration and with the compensator device 60 deactivated, that is, with the selection means 63, 64, 65, 66 in position 2 (block 700).

Per ogni segnale di test si acquisisce, quindi, in numerico, tramite l’ADC 83, il corrispondente segnale demodulato s(t) a valle del filtro passa-basso 82. Therefore, for each test signal, the corresponding demodulated signal s (t) downstream of the low-pass filter 82 is acquired in numerical form via the ADC 83.

In seguito, l’unità di elaborazione dati 85 calcola il modulo della Trasformata di Fourier di s(n) alla frequenza 2fx(blocco 703). Subsequently, the data processing unit 85 calculates the modulus of the Fourier Transform of s (n) at the frequency 2fx (block 703).

In una possibile implementazione del metodo, si fissa la frequenza di campionamento del convertitore analogico-digitale 83 a 4fx, si acquisiscono Nccampioni (Ncpari), raggruppati nel vettore s, il cui elemento di indice k à ̈ s(k). In a possible implementation of the method, the sampling frequency of the analog-to-digital converter 83 is fixed at 4fx, Ncc samples (Ncpari) are acquired, grouped in the vector s, whose index element k is s (k).

Si calcola quindi (blocco 703) il modulo dello spettro S(f) alla frequenza 2fxapplicando la trasformata di Fourier: The modulus of the spectrum S (f) at frequency 2fx is then calculated (block 703) by applying the Fourier transform:

In un’altra possibile implementazione dell’invenzione, se il convertitore analogico digitale opera a frequenza di campionamento fs’ fissa, indipendente dal valore corrente di fx, si calcola il valore della Trasformata di Fourier alla frequenza 2fxcome: In another possible implementation of the invention, if the analog to digital converter operates at a fixed sampling frequency fsâ € ™, independent of the current value of fx, the value of the Fourier Transform at frequency 2fx is calculated as:

I 4 segnali I/Q di test da applicare in ingresso al dispositivo compensatore 60 sono indicati in figura 6. Nella figura à ̈ indicato il numero N di campioni per le componenti I e Q dei segnali di test da generare. The 4 test I / Q signals to be applied in input to the compensator device 60 are indicated in figure 6. The figure shows the number N of samples for the I and Q components of the test signals to be generated.

Poiché si eseguono quattro misure consecutive Sm(f = 2fx) per m = 1,…, 4 in corrispondenza ai quattro segnali di test, si ipotizza che in ciascuna di esse la rete di misurazione introduca un guadagno µ costante. Inoltre, poiché le misure sono incoerenti, cioà ̈ non vi à ̈ sincronizzazione tra l’unità di misura, stima e controllo 80 e il dispositivo trasmettitore 51, in ciascuna di esse si assume che l’istante di inizio acquisizione da parte del DAC sia casuale. Since four consecutive measurements Sm (f = 2fx) are carried out for m = 1, â € ¦, 4 in correspondence to the four test signals, it is assumed that in each of them the measurement network introduces a constant µ gain. Furthermore, since the measurements are inconsistent, i.e. there is no synchronization between the measurement, estimation and control unit 80 and the transmitter device 51, in each of them it is assumed that the acquisition start instant by of the DAC is random.

La procedura di compensazione descritta nel seguito risulta indipendente sia dal guadagno di misura (ipotizzato sostanzialmente costante) sia dall’istante di inizio acquisizione, in quanto opera sulle potenze dei segnali. The compensation procedure described below is independent of both the measurement gain (assumed to be substantially constant) and the acquisition start instant, as it operates on the power of the signals.

Si definiscono lo sbilanciamento d’ampiezza e di fase dell’oscillatore 16 e 35, indicati con g e φ: essi rappresentano il rapporto dei moduli e la differenza delle fasi delle sinusoidi modulanti applicate ai moltiplicatori 18 e 19, nel dispositivo trasmettitore 10, oppure 37 e 38, nel dispositivo ricevitore 30. The amplitude and phase unbalance of oscillator 16 and 35 are defined, indicated with g and Ï †: they represent the ratio of the modules and the difference of the phases of the modulating sinusoids applied to multipliers 18 and 19, in the transmitter device 10 , or 37 and 38, in the receiver device 30.

Sia inoltre τ la differenza del ritardo di propagazione del segnale tra i canali in fase e in quadratura all’interno del dispositivo trasmettitore 10 o nel ricevitore 30, causa dello sbilanciamento I/Q dipendente dalla banda. Furthermore, let "be the difference in the signal propagation delay between the in-phase and quadrature channels inside the transmitter device 10 or in the receiver 30, which is the cause of the band-dependent I / Q imbalance.

E’ importante sottolineare come questo sia un ritardo equivalente dovuto a tutta la catena di trasmissione, sia ai componenti che operano in banda base sia a quelli che operano a radiofrequenza. It is important to underline that this is an equivalent delay due to the entire transmission chain, both to the components operating in the baseband and to those operating at radio frequency.

E’ possibile dare la seguente formulazione del problema diretto che lega i parametri appena definiti con le ampiezze delle righe spettrali di potenza di s(t) nel caso dei segnali di test 1, 2, 3 e 4: It is possible to give the following formulation of the direct problem that links the parameters just defined with the amplitudes of the power spectral lines of s (t) in the case of test signals 1, 2, 3 and 4:

Il problema diretto si risolve calcolando le soluzioni del sistema: The direct problem is solved by calculating the solutions of the system:

S1(f 2fx) ï £ ³S1 (f 2fx)

La soluzione analitica può essere calcolata immediatamente per il parametro g come: The analytical solution can be calculated immediately for the parameter g as:

si ricava la seguente equazione di secondo grado: αcos<2>(4pfi xÏ„)+ βcos(4pifxÏ„)+ γ = 0 we obtain the following second degree equation: Î ± cos <2> (4pfi xÏ „) + βcos (4pifxÏ„) + γ = 0

ove where

g g

Si ottiene (blocco 706) la stima del ritardo Ï„ e dello sbilanciamento di fase φ che risultano rispettivamente: We obtain (block 706) the estimate of the delay Ï „and of the phase imbalance Ï † which are respectively:

La stima del ritardo Ï„ à ̈ ambigua, in quanto ammette 4 possibili soluzioni Ï„icon i = 1, …, 4 a seconda dei segni /- dei termini che compaiono nell’equazione risolutiva di secondo grado e a causa del fatto che la funzione arcocoseno à ̈ pari. The delay estimate Ï „is ambiguous, as it admits 4 possible solutions Ï„ icon i = 1, â € ¦, 4 depending on the signs / - of the terms appearing in the second degree solving equation and due to the fact that the arccosine function is even.

Ciò significa che esistono quattro possibili soluzioni<ˆ>Ï„i,<ˆ>φi(con i = 1, …, 4) da verificare singolarmente, per poi scegliere quella che fornisce le migliori prestazioni, dunque quella che produce un IRR maggiore. E’ altresì da sottolineare come un eventuale residuo di portante non alteri affatto i valori dello spettro S(f = 2fx), essendo indipendente dallo sbilanciamento I/Q. Dopo aver attivato (blocco 707) il dispositivo compensatore 60, ponendo la seconda e terza coppia di mezzi selezionatori 63, 64 e 65, 66 in posizione 1, si seleziona la prima delle soluzioni possibili per la stima del ritardo Ï„ e della fase φ, ovvero<ˆ>Ï„1,<ˆ>φ1(blocco 708). This means that there are four possible solutions <Ë †> Ï „i, <Ë †> Ï † i (with i = 1, â € ¦, 4) to be verified individually, and then choose the one that provides the best performance, therefore the one which produces a higher IRR. It should also be emphasized that any carrier residue does not alter the values of the spectrum S (f = 2fx) at all, being independent of the I / Q imbalance. After having activated (block 707) the compensator device 60, by placing the second and third pair of selector means 63, 64 and 65, 66 in position 1, the first of the possible solutions for estimating the delay Ï "and phase Ï is selected †, that is <Ë †> Ï „1, <Ë †> Ï † 1 (block 708).

Quindi si prosegue generando (blocco 709) un filtro di compensazione hD(k) e da questo i filtri di compensazione 67, 68, 69 e 70. Then one continues generating (block 709) a compensation filter hD (k) and from this the compensation filters 67, 68, 69 and 70.

Questo filtro di compensazione hD(k) ha come risposta all’impulso la convoluzione delle risposte all’impulso di due filtri hD1(k) e hD2(k): This hD (k) compensation filter has as impulse response the convolution of the impulse responses of two filters hD1 (k) and hD2 (k):

hD(k)= hD1(k) ⊗hD2(k) hD (k) = hD1 (k) ⊠— hD2 (k)

in cui hD1(k) à ̈ un filtro equalizzatore di ampiezza, preferibilmente FIR (Finite Impulse Response), con fase lineare, di lunghezza L1campioni; hD2(k) à ̈ invece un filtro equalizzatore di fase mentre ⊗ indica l’operazione di convoluzione. in which hD1 (k) is an amplitude equalizer filter, preferably FIR (Finite Impulse Response), with linear phase, of length L1 samples; hD2 (k) is instead a phase equalizer filter while ⊗ indicates the convolution operation.

In una possibile implementazione della presente descrizione, si assume che il filtro hD1(k) sia impulsivo con ampiezza unitaria mentre il filtro hD2(k) sia un filtro ritardatore realizzato come interpolatore. In a possible implementation of the present description, it is assumed that the filter hD1 (k) is impulsive with unitary amplitude while the filter hD2 (k) is a delay filter realized as an interpolator.

Per quanto concerne la generazione del filtro interpolatore hD2(k), esso à ̈ preferibilmente di tipo FIR (Finite Impulse Response) di lunghezza fissata L2dispari; valori tipici vanno da L2= 5 a L2= 15 ma sono possibili anche altri valori, sia dispari sia pari. Il filtro complessivo hD(k), preferibilmente di tipo FIR (Finite Impulse Response) ha lunghezza L = L1+ L2– 1. As regards the generation of the interpolator filter hD2 (k), it is preferably of the FIR (Finite Impulse Response) type with fixed length L2dispari; typical values range from L2 = 5 to L2 = 15 but other values are also possible, both odd and even. The overall filter hD (k), preferably of the FIR (Finite Impulse Response) type, has length L = L1 + L2â € “1.

Del sistema di quattro filtri 67-70, un primo ed un secondo filtro 67 e 68 sono realizzati come dei mezzi che introducono un ritardo pari a R = (L-1)/2 campioni (R intero), con guadagno uguale, rispettivamente, a 1 e tan<ˆ>φ. Of the system of four filters 67-70, a first and a second filter 67 and 68 are realized as means that introduce a delay equal to R = (L-1) / 2 samples (R integer), with equal gain, respectively, a 1 and tan <Ë †> Ï †.

E’ importante sottolineare che il ritardo R à ̈ necessario per la realizzabilità del sistema di filtri, ovvero per la compensazione in tempo reale, in quanto rende la risposta all’impulso di tutti i filtri causale. It is important to underline that the delay R is necessary for the feasibility of the filter system, ie for the compensation in real time, as it makes the response to the impulse of all the filters causal.

Tali filtri 67 e 68 hanno pertanto risposta all’impulso uguale a: These filters 67 and 68 therefore have an impulse response equal to:

h11(k)= Î ́(k − R) h11 (k) = Î ́ (k ∠’R)

h12(k)= tan<ˆ>φ Î ́(k − R) h12 (k) = tan <Ë †> Ï † Î ́ (k ∠’R)

Per questioni di simmetria, si à ̈ assunto un terzo filtro 69 del sistema di quattro filtri 67-70 preferibilmente nullo: For symmetry reasons, a third filter 69 of the four-filter system 67-70 has been assumed, preferably null:

h21(k) = 0 h21 (k) = 0

In accordo con l’invenzione, si introduce un filtro FIR interpolatore, con la seguente risposta all’impulso: hD2(k,R2,Ï„)ˆ= hs(k,R2,Ï„)ˆw(k,R2, Ï„)ˆ According to the invention, an interpolating FIR filter is introduced, with the following impulse response: hD2 (k, R2, Ï „) Ë † = hs (k, R2, Ï„) Ë † w (k , R2, Ï „) Ë †

ove hs(k,R2, Ï„)ˆ à ̈ un interpolatore ideale (seno cardinale), con R2intero e fsτˆ frazionario, operante a frequenza di campionamento fs: where hs (k, R2, Ï „) Ë † is an ideal interpolator (cardinal sine), with R2 integer and fsÏ„ Ë † fractional, operating at sampling frequency fs:

sin[pi (k −R2 f sin [pi (k âˆ'R2 f

= s<ˆ>Ï„ ) ] = s <Ë †> Ï „)]

h(<s>k,R2,Ï„)ˆh (<s> k, R2, Ï „) Ë †

pi (k −R2 fsˆτ ) pi (k −R2 fsË † Ï ")

Il ritardo intero introdotto da questo filtro à ̈ pari a R2= (L2– 1)/2 campioni. The integer delay introduced by this filter is equal to R2 = (L2â € “1) / 2 samples.

Il filtro w(k,R2, Ï„)ˆ à ̈ preferibilmente ma non necessariamente una finestra a coseno rialzato: The filter w (k, R2, Ï „) Ë † is preferably but not necessarily a raised cosine window:

I<>2(m −1)<pi>(k −R2 fs<τˆ>) I <ï £ «> 2 (m −1) <pi> (k −R2 fs <Ï„ Ë †>) ï £ ¶

w(k,R 2,Ï„)ˆ = ∑C<m>cosm=1 L w (k, R 2, Ï ") Ë † = ∑C <m> so £ ¬ï £ ¬m = 1 Lï £ · ï £ ·

ï£2ï£ ̧ ï £ 2ï £ ̧

o una qualunque altra finestra che ha lo scopo di limitare la durata temporale dell’interpolatore, la cui risposta all’impulso à ̈ molto lunga essendo quella di un seno cardinale. or any other window that has the purpose of limiting the temporal duration of the interpolator, whose response to the impulse is very long being that of a cardinal sine.

Valori ottimi per la progettazione della finestra sono noti dalla letteratura e corrispondono a: C1= 0.375, C2= 0.5, C3= 0.125 con I = 3. Optimal values for window design are known from the literature and correspond to: C1 = 0.375, C2 = 0.5, C3 = 0.125 with I = 3.

Il quarto filtro 70 del sistema di quattro filtri 67-70 introduce un ritardo di gruppo pari a R −fsÏ„, dunque, rispetto al primo e secondo filtro 67, 68, anticipa di fsÏ„. The fourth filter 70 of the system of four filters 67-70 introduces a group delay equal to R −fsÏ ", therefore, compared to the first and second filters 67, 68, it anticipates by fsÏ".

E’ chiaro che, a seconda del segno stimato per Ï„ , i concetti di anticipo e ritardo possono essere scambiati. It is clear that, depending on the estimated sign for Ï ", the concepts of advance and delay can be interchanged.

E’ possibile utilizzare, in un’altra implementazione del metodo proposto dalla presente invenzione, un qualunque interpolatore con ritardo intero pari a R e frazionario pari a −fsÏ„ = − Ï„Tsovvero con ritardo di gruppo complessivo pari a R −fsÏ„ . It is possible to use, in another implementation of the method proposed by the present invention, any interpolator with an integer delay equal to R and a fractional delay equal to âˆ'fsÏ „= ∠'Ï„ Ts or with an overall group delay equal to R âˆ'fsÏ ".

A esempio, nel caso di un interpolatore a coseno rialzato, si ha la seguente risposta all’impulso: For example, in the case of a raised cosine interpolator, the following impulse response occurs:

k −R T h(k,R,Ï„)ˆ=1sin(2pi ( 2 fs<ˆ>Ï„ )Tsfn0 ) cos(2pi (k −R2 fs<ˆ>Ï„ ) sfn0 )<D>2 2 k âˆ'R T h (k, R, Ï „) Ë † = 1sin (2pi (2 fs <Ë †> Ï„) Tsfn0) cos (2pi (k âˆ'R2 fs <Ë †> Ï „) sfn0) < D> 2 2

F<2>s2pi (k −R2 fsˆ Ï„ )Tsfn0 1− (4α (k −R2+fs<ˆ>Ï„ )Tsfn0) dove k à ̈ l’indice del campione, Ts= 1/fsil tempo di campionamento, α il fattore di roll-off e fn0la frequenza di taglio a -6 dB del filtro. Questi ultimi vanno scelti in modo da non tagliare lo spettro del segnale, quindi à ̈ necessario che la frequenza di campionamento sia superiore (con adeguato margine) al doppio della frequenza massima del segnale. F <2> s2pi (k âˆ'R2 fsË † Ï „) Tsfn0 1∠'(4Î ± (k âˆ'R2 + fs <Ë †> Ï„) Tsfn0) where k is the index of the sample, Ts = 1 / fs the sampling time, Î ± the roll-off factor and fn0 the filter cutoff frequency at -6 dB. The latter must be chosen so as not to cut the spectrum of the signal, therefore it is necessary that the sampling frequency is higher (with adequate margin) than double the maximum frequency of the signal.

Il quarto filtro 70 ha risposta all’impulso hD(k) ed à ̈ 1 The fourth filter 70 has response to the impulse hD (k) and is 1

<scalato in ampiezza dal fattore>. Si ottiene gˆcosˆφ<scaled by factor>. We get gË † cosË † Ï †

pertanto: therefore:

h (k<,>R<,ˆ>Ï„ ) h (k <,> R <, Ë †> Ï „)

h22(k)=<D>h22 (k) = <D>

g<ˆ>cos<ˆ>φ g <Ë †> cos <Ë †> Ï †

Come indicato in figura 4, dunque, la compensazione à ̈ realizzata da un mezzo di compensazione a matrice quadrata H(k) di dimensione 2 x 2 composta dai filtri h11(k), h12(k), h21(k) e h22(k): As indicated in figure 4, therefore, the compensation is carried out by a compensation means with a square matrix H (k) of size 2 x 2 composed of filters h11 (k), h12 (k), h21 (k) and h22 ( k):

h11(k) h 12(k ) ï £ «h11 (k) h 12 (k) ï £ ¶

H(k)<=>  H (k) <=> ï £ ¬ï £ ¬ ï £

ï£h21(k) h 22(k )ï£·ï £ h21 (k) h 22 (k) ï £

ï£ ̧ ï £ ̧

Una volta generati i quattro filtri 67, 68, 69, 70 si applicano nuovamente (blocco 711) i 4 segnali I/Q di test, con il dispositivo compensatore 60 attivato e cioà ̈ mantenendo i mezzi selezionatori 61, 62, in posizione 1 e ponendo i mezzi selezionatori 63, 64, 65, 66 in posizione 1. Once the four filters 67, 68, 69, 70 have been generated, the 4 test I / Q signals are applied again (block 711), with the compensator device 60 activated, i.e. keeping the selection means 61, 62, in position 1 and placing the selection means 63, 64, 65, 66 in position 1.

Si acquisiscono (blocco 712) i segnali numerici demodulati e si ottengono i 4 valori aggiornati di |Sm(f = 2fx)| per m = 1,…,4. The demodulated numerical signals are acquired (block 712) and the 4 updated values of | Sm (f = 2fx) | for m = 1, â € ¦, 4.

Si valutano (blocco 715), in seguito, i seguenti rapporti: The following ratios are then evaluated (block 715):

2 2

S3(f =2fx) S3 (f = 2fx)

B = B =

S1(f =2fx) S1 (f = 2fx)

e And

2 2

S4(f =2fx) S4 (f = 2fx)

C = C =

S1(f =2fx) S1 (f = 2fx)

Essi, idealmente, devono essere portati a zero (o ad un valore molto piccolo, tipicamente < 10<-6>per un IRR > 60 dB). They should ideally be brought to zero (or to a very small value, typically <10 <-6> for an IRR> 60 dB).

Se ciò non à ̈ verificato, occorre analizzare (blocco 709) una per una tutte le altre possibili soluzioni per il ritardo τˆ, perché delle 4 possibili, una sola rimuove lo sbilanciamento I/Q. Questa incertezza nel valore di τˆ à ̈ dovuta all’utilizzo di sole misure incoerenti di potenza, che semplificano la realizzazione dell’unità di misura, stima e controllo dei parametri di compensazione 80, ma non garantiscono una soluzione univoca. If this is not the case, it is necessary to analyze (block 709) one by one all the other possible solutions for the delay Ï „Ë †, because of the 4 possible ones, only one removes the I / Q imbalance. This uncertainty in the value of Ï „Ë † is due to the use of only inconsistent power measurements, which simplify the realization of the unit of measurement, estimate and control of the compensation parameters 80, but do not guarantee a univocal solution.

Se i valori di B e C sono entrambi inferiori alla soglia prefissata, i coefficienti dei filtri di compensazione, calcolati in corrispondenza al valore determinato dell’indice i per i parametri<ˆ>Ï„i,<ˆ>φi, possono essere memorizzati (blocco 719) nel dispositivo 60 o nell’unità di stima e controllo 85. If the values of B and C are both lower than the preset threshold, the coefficients of the compensation filters, calculated in correspondence with the determined value of the index i for the parameters <Ë †> Ï „i, <Ë †> Ï † i , can be stored (block 719) in the device 60 or in the estimation and control unit 85.

Qualora, dopo aver tentato tutti i valori di τˆ non si riesca a ridurre adeguatamente lo sbilanciamento (blocco 717), si rivela necessario modificare (blocco 718) la frequenza di fxo la soglia di IRR richiesta e ripetere la procedura dall’inizio fino a giungere a una nuova stima dei parametri di sbilanciamento I/Q sopra indicati, tale da rispettare la soglia richiesta sui rapporti B e C. If, after trying all the values of Ï „Ë † it is not possible to adequately reduce the unbalance (block 717), it is necessary to modify (block 718) the fx frequency or the required IRR threshold and repeat the procedure from the start until a new estimate of the I / Q imbalance parameters indicated above is reached, such as to respect the threshold required on the B and C ratios.

Qualora, dopo ulteriori tentativi, non si riesca a ridurre lo sbilanciamento I/Q al valore desiderato, può rivelarsi necessario eseguire un insieme di più misure a varie frequenze fxe poi risolvere un sistema non lineare. If, after further attempts, it is not possible to reduce the I / Q unbalance to the desired value, it may be necessary to perform a set of several measurements at various fx frequencies and then solve a non-linear system.

Tipicamente, ciò accade se i parametri di sbilanciamento sono molto piccoli, specialmente se |1 -g| < 10<-3>e |φ|< 10<-3>radianti e, quindi, i valori di potenza misurati sono altamente affetti dal rumore. Typically, this happens if the imbalance parameters are very small, especially if | 1 -g | <10 <-3> and | Ï † | <10 <-3> radians and, therefore, the measured power values are highly affected by noise.

In un’altra possibile implementazione, infatti, si utilizzano più valori della frequenza di test fx, in modo da avere un insieme di misure più ampio. In another possible implementation, in fact, more values of the test frequency fx are used, in order to have a wider set of measurements.

In tal caso i segnali di test in figura 6 sono applicati per più valori della frequenza fx, scelti, a esempio, con passo preferibilmente costante all’interno della banda operativa del dispositivo trasmettitore da calibrare oppure considerando un campionamento non uniforme della stessa banda, dunque più fitto laddove la reiezione dell’immagine del dispositivo trasmettitore à ̈ superiore. In this case the test signals in figure 6 are applied for several values of the fx frequency, chosen, for example, with a preferably constant step within the operating band of the transmitter device to be calibrated or considering a non-uniform sampling of the same band, therefore denser where the image rejection of the transmitter device is higher.

Detta fxpla singola frequenza usata, se si usano Ntfrequenze appartenenti alla banda operativa del dispositivo sotto test, allora p = 1, 2, …, Nt. Said single frequency fxpla used, if Ntfrequencies belonging to the operating band of the device under test are used, then p = 1, 2, â € ¦, Nt.

Si effettuano quindi un insieme di 4Ntmisure |Sm(f = 2fxp)| con m = 1, …, 4 e fxpappartenente alla banda operativa del dispositivo. We then perform a set of 4Ntmeasures | Sm (f = 2fxp) | with m = 1, â € ¦, 4 and fxp belonging to the operating band of the device.

Tali misure possono essere utilizzate per eseguire un’inversione ai minimi quadrati non-lineari (Nonlinear Least Squares, NLS) del seguente sistema di equazioni: These measurements can be used to perform a Nonlinear Least Squares (NLS) inversion of the following system of equations:

Si ha così un sistema non lineare di 3Ntequazioni in 3 incognite, risolvibile a esempio con i ben noti algoritmi di Levenberg-Marquardt o Gauss-Newton. Thus we have a non-linear system of 3Ntequations in 3 unknowns, which can be solved for example with the well-known Levenberg-Marquardt or Gauss-Newton algorithms.

E’ possibile scegliere il numero di equazioni in modo da raggiungere l’errore di stima dei parametri desiderato. It is possible to choose the number of equations in order to reach the desired parameter estimation error.

Per garantire una corretta convergenza à ̈ opportuno prendere inoltre i logaritmi delle equazioni nel sistema non lineare in quanto i valori dei rapporti: To ensure correct convergence, it is also advisable to take the logarithms of the equations in the non-linear system as the values of the ratios:

sono molto piccoli (tipicamente < 10<-4>per un IRR > 40 dB). Infatti, se la reiezione dell’immagine tende a infinito, entrambi i termini B e C tendono a zero. Il sistema non lineare, avendo espresso le quantità in scala logaritmica, diventa: they are very small (typically <10 <-4> for an IRR> 40 dB). In fact, if the rejection of the image tends to infinity, both terms B and C tend to zero. The non-linear system, having expressed the quantities in logarithmic scale, becomes:

In accordo ad una seconda forma di realizzazione preferita, il sistema per la compensazione dello sbilanciamento I/Q nei ricetrasmettitori in fase e quadratura può essere realizzato con strumentazione da banco, particolarmente utilizzata in fase di produzione/testing industriale. According to a second preferred embodiment, the system for the compensation of the I / Q imbalance in phase and quadrature transceivers can be realized with bench instrumentation, particularly used in the industrial production / testing phase.

Come illustrato in figura 8, in tal caso un sistema elettronico 90 per la compensazione dello sbilanciamento I/Q differisce dal sistema elettronico 50 precedentemente descritto per il fatto di comprendere un’unità di misura, stima e controllo dei parametri di compensazione 91 composto preferibilmente da un analizzatore di spettro 92 e un’unità di elaborazione 93. As illustrated in Figure 8, in this case an electronic system 90 for the compensation of the I / Q imbalance differs from the electronic system 50 previously described in that it comprises a unit for measuring, estimating and controlling the compensation parameters 91 preferably composed from a spectrum analyzer 92 and a processing unit 93.

La presenza dell’analizzatore di spettro 92 evita l’utilizzo del rivelatore di inviluppo 81, del filtro passa-basso 82 e del convertitore analogico-digitale 83, in quanto le misure di potenza sono eseguite dall’analizzatore di spettro 92. The presence of the spectrum analyzer 92 avoids the use of the envelope detector 81, the low-pass filter 82 and the analog-digital converter 83, as the power measurements are performed by the spectrum analyzer 92.

E’ possibile vantaggiosamente rimuovere sia la prima coppia di mezzi selezionatori 61 e 62, applicando il generatore di segnali I/Q direttamente ai mezzi selezionatori 63 e 64, sia l’accoppiatore d’antenna 56 e il mezzo di trasmissione via etere 53, collegando l’analizzatore di spettro 92 direttamente all’uscita del dispositivo trasmettitore sotto test 51, in modo da realizzare una calibrazione da banco in fase di produzione/test industriale. It is possible to advantageously remove both the first pair of selector means 61 and 62, by applying the I / Q signal generator directly to the selector means 63 and 64, and the antenna coupler 56 and the over-the-air transmission medium 53, by connecting the spectrum analyzer 92 directly to the output of the transmitter device under test 51, in order to perform a bench calibration in the production / industrial test phase.

In una realizzazione alternativa à ̈ possibile rimuovere in aggiunta anche le altre coppie di mezzi selezionatori 63, 64, 65 e 66, collegando direttamente il blocco 140 all’ingresso I/Q e i sommatori 73, 74 alle uscite IPe QP.In an alternative embodiment it is also possible to remove in addition the other pairs of selector means 63, 64, 65 and 66, by directly connecting block 140 to the I / Q input and the adders 73, 74 to the IPe QP outputs.

In tal caso, c’à ̈ un fase preventiva in cui il dispositivo compensatore viene disattivato ponendo h11(k)=h22(k)=1, h12(k)=h21(k)=0, cI=0 e cQ=0; in seguito si stimano i coefficienti per la compensazione dello sbilanciamento I/Q e del residuo di portante. Nel caso di stima e compensazione dello sbilanciamento I/Q, si procede poi con una fase iterativa in cui le quattro soluzioni possibili per i coefficienti di compensazione vengono applicate sequenzialmente al sistema di filtri numerici 67-70; analogamente per la procedura di stima del residuo di portante si testano le due soluzioni possibili per il coefficiente di compensazione cQ. In this case, there is a preventive phase in which the compensating device is deactivated by setting h11 (k) = h22 (k) = 1, h12 (k) = h21 (k) = 0, cI = 0 and cQ = 0; then the coefficients for the compensation of the I / Q unbalance and the carrier residue are estimated. In the case of estimation and compensation of the I / Q imbalance, we then proceed with an iterative phase in which the four possible solutions for the compensation coefficients are applied sequentially to the system of numerical filters 67-70; similarly, for the procedure for estimating the carrier residue, the two possible solutions for the compensation coefficient cQ are tested.

I coefficienti dei filtri di compensazione, in corrispondenza dei quali si ha la reiezione dello sbilanciamento I/Q e del residuo di portante, possono poi preferibilmente essere memorizzati direttamente nel dispositivo compensatore 60 per essere di seguito letti dalla memoria di tale dispositivo durante la fase operativa. The coefficients of the compensation filters, in correspondence with which the I / Q imbalance and the carrier residue are rejection, can then preferably be stored directly in the compensator device 60 to be subsequently read from the memory of this device during the operating phase. .

Come illustrato in figura 9, la procedura di calibrazione da banco, analogamente a prima, comprende una fase in cui vengono generati e applicati (blocco 902) al dispositivo trasmettitore 51 i segnali di test di figura 6 a una data frequenza fx. As illustrated in Figure 9, the bench calibration procedure, similarly to before, comprises a step in which the test signals of Figure 6 are generated and applied (block 902) to the transmitter device 51 at a given frequency fx.

Tale fase di generazione prevede che il dispositivo compensatore 60 sia disattivato (blocco 900). This generation step provides that the compensator device 60 is deactivated (block 900).

I segnali numerici di test, quindi, vengono direttamente applicati agli ingressi del dispositivo trasmettitore 51, mentre in uscita viene misurato lo spettro a radiofrequenza che contiene, tra le altre, le tre righe spettrali a frequenza fc+ fx, fc- fxe fc. Tramite l’analizzatore di spettro 92, si misurano (blocco 903) le potenze della banda laterale destra (Upper Side Band) PU,m(fx) = Pm(fc+ fx) e sinistra (Lower Side Band) PL,m(fx) = Pm(fc- fx) in corrispondenza ai quattro segnali I/Q di test con m = 1, …, 4. The numerical test signals, therefore, are directly applied to the inputs of the transmitter device 51, while at the output the radiofrequency spectrum is measured which contains, among others, the three spectral lines at frequency fc + fx, fc-fx and fc. Using the spectrum analyzer 92, the powers of the right side band (Upper Side Band) PU, m (fx) = Pm (fc + fx) and left (Lower Side Band) PL, m (fx) are measured (block 903) ) = Pm (fc- fx) corresponding to the four test I / Q signals with m = 1, â € ¦, 4.

Considerando i segnali I/Q di test 3 e 4 (ovvero rispettivamente per m = 3 e m = 4) in figura 6 à ̈ possibile misurare direttamente l’Image Rejection Ratio destro e sinistro: Considering the test I / Q signals 3 and 4 (i.e. respectively for m = 3 and m = 4) in figure 6, it is possible to directly measure the left and right Image Rejection Ratio:

A questo punto vengono calcolate (blocco 906) le soluzioni analitiche per i parametri di sbilanciamento I/Q. At this point the analytical solutions for the I / Q imbalance parameters are calculated (block 906).

Si possono, infatti, esprimere le potenze misurate in funzione dei parametri di sbilanciamento, ottenendo un sistema di equazioni di secondo grado: In fact, the measured powers can be expressed as a function of the imbalance parameters, obtaining a system of second degree equations:

Anche in questo caso, grazie all’uso di misure di potenza, non à ̈ necessaria alcuna procedura di sincronizzazione dei dispositivi, garantendo una notevole semplificazione dell’implementazione dell’unità di misura, stima e controllo 91. Per una generica frequenza fx, sono disponibili le soluzioni analitiche: Also in this case, thanks to the use of power measurements, no device synchronization procedure is necessary, guaranteeing a considerable simplification of the implementation of the measurement, estimation and control unit 91. For a generic frequency fx, the analytical solutions are available:

ove i valori di x e y sono calcolati dalle misure di potenza come indicato di seguito: where the values of x and y are calculated from the power measurements as indicated below:

Come si può notare, sono presenti delle funzioni arcocoseno che implicano un’ambiguità nei segni del valore di τˆ ; ciò significa che esistono quattro possibili soluzioni<ˆ>Ï„i,<ˆ>φi(con i = 1, …, 4) da verificare singolarmente, per poi scegliere quella che fornisce le migliori prestazioni cioà ̈ quella che minimizza entrambi i rapporti: As it can be noticed, there are some arccosine functions that imply an ambiguity in the signs of the value of Ï „Ë †; this means that there are four possible solutions <Ë †> Ï „i, <Ë †> Ï † i (with i = 1, â € ¦, 4) to be verified individually, and then choose the one that provides the best performance, i.e. which minimizes both ratios:

Questo procedimento permette di massimizzare sia l’IRR destro che sinistro. Per le singole soluzioni<ˆ>Ï„i,<ˆ>φii = 1, …, 4 si veda anche il blocco 906. This procedure allows you to maximize both the left and right IRR. For the single solutions <Ë †> Ï „i, <Ë †> Ï † ii = 1, â € ¦, 4 see also block 906.

Si attiva il dispositivo compensatore 60 (blocco 907), operando sui mezzi selezionatori 63-66, e si considera, quindi, la prima (blocco 908) delle possibili soluzioni, generando (blocco 909) i filtri di calibrazione 67, 68, 69 e 70. The compensator device 60 (block 907) is activated by operating on the selection means 63-66, and the first (block 908) of the possible solutions is therefore considered, generating (block 909) the calibration filters 67, 68, 69 and 70.

Si applicano (blocco 911) in seguito i due segnali I/Q di test 3 e 4 elencati in figura 6, misurando tramite l’analizzatore di spettro 92 le potenze nelle bande laterali destra e sinistra (blocco 912) e, da queste, calcolando (blocco 915) le corrispondenti reiezioni dell’immagine IRR destro e sinistro. The two test I / Q signals 3 and 4 listed in figure 6 are then applied (block 911), measuring the powers in the right and left side bands (block 912) using the spectrum analyzer 92 and, from these, calculating (block 915) the corresponding rejections of the right and left IRR image.

In seguito, quindi, si valuta (blocco 916) se i valori dell’IRR+e IRR-,calcolati in corrispondenza dei parametri<ˆ>Ï„i,<ˆ>φi, superano la soglia prefissata; in caso positivo la procedura à ̈ conclusa e i coefficienti di compensazione, calcolati in corrispondenza del valore determinato dell’indice i per i parametri<ˆ>Ï„i,<ˆ>φi, possono essere memorizzati (blocco 919) nel dispositivo compensatore 60 oppure nell’unità di stima e controllo 93, altrimenti, si procede (blocco 917) iterando tutte le rimanenti combinazioni per i valori stimati del ritardo e dello sbilanciamento di fase<ˆ>Ï„i,<ˆ>φi. Then, then, it is evaluated (block 916) if the values of the IRR + and IRR-, calculated in correspondence with the parameters <Ë †> Ï „i, <Ë †> Ï † i, exceed the predetermined threshold; if so, the procedure is completed and the compensation coefficients, calculated in correspondence with the determined value of the index i for the parameters <Ë †> Ï „i, <Ë †> Ï † i, can be stored (block 919) in the compensator device 60 or in the estimation and control unit 93, otherwise, one proceeds (block 917) by iterating all the remaining combinations for the estimated values of delay and phase imbalance <Ë †> Ï „i, <Ë † > Ï † i.

Se nessuna delle soluzioni<ˆ>Ï„i,<ˆ>φisoddisfa le condizioni di reiezione dello spettro immagine si cambia (blocco 920) la frequenza in banda base fxo, eventualmente la soglia richiesta per i valori dell’IRR+e IRR-, ripetendo la procedura di calibrazione dall’inizio (blocco 900). If none of the solutions <Ë †> Ï „i, <Ë †> Ï † is satisfied the image spectrum rejection conditions, the frequency in the baseband fxo is changed (block 920), possibly the threshold required for the IRR values + and IRR-, repeating the calibration procedure from the beginning (block 900).

In configurazione di calibrazione da banco à ̈ altresì possibile calcolare i fattori correttivi per la compensazione del residuo di portante come già indicato in figura 5. In the bench calibration configuration it is also possible to calculate the correction factors for the compensation of the carrier residue as already indicated in figure 5.

In una possibile implementazione dell’invenzione, il valore della frequenza di portante fcpuò essere variato e i parametri stimati di sbilanciamento tabulati all’interno di una memoria dell’unità di stima e controllo 93, oppure direttamente nel dispositivo compensatore 60, in funzione di fc, per essere utilizzati durante la fase operativa. In a possible implementation of the invention, the value of the carrier frequency fc can be varied and the estimated imbalance parameters tabulated inside a memory of the estimation and control unit 93, or directly in the compensator device 60, in function of fc, to be used during the operational phase.

In una ulteriore implementazione dell’invenzione, analogamente a quanto descritto in precedenza, à ̈ possibile ripetere la procedura di misura per più valori di fx, ottenendo una caratterizzazione in frequenza dello sbilanciamento I/Q del dispositivo, e stimare i parametri g, φ e Ï„ con un algoritmo NLS. In a further implementation of the invention, similarly to what was previously described, it is possible to repeat the measurement procedure for more values of fx, obtaining a frequency characterization of the I / Q imbalance of the device, and estimate the parameters g, Ï † and Ï ”with an NLS algorithm.

In una possibile implementazione dei metodi appena descritti, i valori stimati per i parametri di sbilanciamento I/Q possono essere vantaggiosamente tabulati nell’unità di elaborazione 80 (91) in funzione della potenza di uscita del dispositivo trasmettitore 51, della frequenza di portante, della temperatura e della tensione di alimentazione del dispositivo; in tal maniera, i valori stimati possono essere utilizzati per compensare lo sbilanciamento I/Q durante la fase operativa del dispositivo trasmettitore 51, specialmente se il dispositivo trasmettitore 51 può operare su più bande di frequenza e se può essere regolato nella potenza di uscita. In alternativa, i valori stimati dei parametri di sbilanciamento possono essere memorizzati direttamente nel dispositivo compensatore 60. In a possible implementation of the methods just described, the estimated values for the I / Q imbalance parameters can be advantageously tabulated in the processing unit 80 (91) as a function of the output power of the transmitter device 51, of the carrier frequency, the temperature and the power supply voltage of the device; in this way, the estimated values can be used to compensate for the I / Q imbalance during the operating phase of the transmitter device 51, especially if the transmitter device 51 can operate on multiple frequency bands and if it can be adjusted in output power. Alternatively, the estimated values of the unbalancing parameters can be stored directly in the compensating device 60.

Come detto in precedenza, la presente invenzione si propone di compensare lo sbilanciamento I/Q in un ricetrasmettitore sia in trasmissione sia in ricezione. Come illustrato in figura 10, si consideri dunque una prima forma di realizzazione di un sistema elettronico per la compensazione di uno sbilanciamento I/Q a larga banda per il dispositivo ricevitore 30 secondo l’invenzione complessivamente indicata con 100. As previously said, the present invention aims to compensate for the I / Q imbalance in a transceiver both in transmission and reception. As illustrated in Figure 10, a first embodiment of an electronic system for the compensation of a broadband I / Q imbalance for the receiver device 30 according to the invention indicated as a whole with 100 can be considered.

Tale sistema elettronico comprende un mezzo per la generazione di segnali I/Q 52, un dispositivo trasmettitore calibrato 101 pilotato da un mezzo per la generazione di un oscillazione locale fc55 (oscillatore locale) e un’unità di misura, stima e controllo dei parametri di compensazione 105, la quale, al pari della corrispondente unità descritta in precedenza a riguardo del dispositivo trasmettitore 51, esegue la procedura di stima dei parametri di compensazione del canale in fase e quadratura del dispositivo ricevitore in modo iterativo. This electronic system includes a means for generating I / Q signals 52, a calibrated transmitter device 101 driven by a means for generating a local oscillation fc55 (local oscillator) and a unit for measuring, estimating and controlling the parameters compensation 105, which, like the corresponding unit described above with regard to the transmitter device 51, performs the procedure for estimating the compensation parameters of the in-phase and quadrature channel of the receiver device in an iterative manner.

Il sistema elettronico per la compensazione di uno sbilanciamento I/Q a larga banda à ̈ applicato a un dispositivo ricevitore 103 sotto test, elettricamente connesso con il mezzo per la generazione di una oscillazione locale fc58 per la demodulazione analogica e un mezzo 59 per la generazione del clock di periodo Tsche temporizza la conversione analogicodigitale negli ADC 43 e 44. The electronic system for the compensation of a broadband I / Q imbalance is applied to a receiver device 103 under test, electrically connected with the means for generating a local oscillation fc58 for analog demodulation and a means 59 for generating of the period clock Ts which times the analog-to-digital conversion in ADCs 43 and 44.

Non à ̈ necessario che i mezzi per la generazione delle oscillazioni locali 55 e 58 siano sincronizzati tra loro. La stessa considerazione vale anche per i mezzi per la generazione del clock 57 e 59. Preferibilmente à ̈ presente un mezzo commutatore 106 tra il dispositivo ricevitore 103 e il dispositivo trasmettitore calibrato 101; tale mezzo commutatore 106 à ̈ dotato di una coppia di posizioni (posizione 1 e posizione 2) e consente di selezionare l’ingresso proveniente da tale dispositivo trasmettitore calibrato 101 (posizione 2) e da un mezzo di ricezione via etere 102 (posizione 1), passando rispettivamente da una configurazione di calibrazione (posizione 2) a una configurazione operativa (posizione 1). The means for generating local oscillations 55 and 58 need not be synchronized with each other. The same consideration also applies to the means for generating the clock 57 and 59. Preferably there is a switching means 106 between the receiver device 103 and the calibrated transmitter device 101; this switching means 106 is equipped with a pair of positions (position 1 and position 2) and allows to select the input coming from this calibrated transmitter device 101 (position 2) and from an over-the-air receiving means 102 (position 1 ), passing respectively from a calibration configuration (position 2) to an operational configuration (position 1).

Tale dispositivo trasmettitore calibrato 101 non deve generare sbilanciamento I/Q, quindi può essere compensato come descritto in precedenza. This calibrated transmitter device 101 must not generate I / Q imbalance, so it can be compensated as described previously.

Il sistema elettronico per la compensazione dello sbilanciamento I/Q a larga banda comprende un dispositivo compensatore numerico 110 comprendente due mezzi selezionatori 111 e 112 alimentati rispettivamente dall’uscita del canale in banda base in fase e dall’uscita del canale in banda base in quadratura del dispositivo ricevitore 103. The electronic system for the compensation of the broadband I / Q imbalance comprises a numerical compensator device 110 comprising two selector means 111 and 112 powered respectively by the output of the in-phase baseband channel and by the output of the baseband channel quadrature of the receiver 103.

Tali mezzi selezionatori 111, 112 sono selettivamente collegati a due mezzi sommatori 113 e 114 (posizione 1) per la compensazione del residuo di portante, oppure a una coppia di mezzi selezionatori 115 e 116 (posizione 2); il dispositivo compensatore 110, quindi, risulta attivato o disattivato a seconda che i mezzi selezionatori 111, 112, 115 e 116 siano rispettivamente in posizione 1 o in posizione 2. Said selection means 111, 112 are selectively connected to two summing means 113 and 114 (position 1) for the compensation of the carrier residue, or to a pair of selection means 115 and 116 (position 2); the compensator device 110, therefore, is activated or deactivated according to whether the selection means 111, 112, 115 and 116 are respectively in position 1 or in position 2.

Tali mezzi sommatori 113 e 114 sono a loro volta collegati a un sistema di quattro filtri 117, 118, 119, 120 di tipo numerico, preferibilmente di tipo FIR. These summing means 113 and 114 are in turn connected to a system of four filters 117, 118, 119, 120 of the numerical type, preferably of the FIR type.

In particolare il segnale in uscita al primo mezzo sommatore 113 alimenta gli ingressi del primo e del terzo filtro numerico 117, 119 rispettivamente, mentre il segnale in uscita al secondo mezzo sommatore 114 alimenta gli ingressi del secondo e del quarto filtro numerico 118, 120 rispettivamente. In particular, the output signal to the first half adder 113 feeds the inputs of the first and third numerical filters 117, 119 respectively, while the output signal to the second half adder 114 feeds the inputs of the second and fourth numerical filters 118, 120 respectively. .

Le uscite dei quattro filtri numerici 117, 118, 119, 120 sono poi a due a due associate e sommate tra loro in ingresso a due mezzi sommatori 121 e 122. The outputs of the four numerical filters 117, 118, 119, 120 are then associated two by two and added together at the input of two adding means 121 and 122.

In dettaglio, il primo filtro 117 ed il secondo filtro 118 possiedono una rispettiva uscita posta in ingresso al primo mezzo sommatore 121, mentre il terzo e quarto filtro 119, 120 possiedono una rispettiva uscita posta in ingresso al secondo mezzo sommatore 122. In detail, the first filter 117 and the second filter 118 have a respective outlet placed at the inlet of the first adder means 121, while the third and fourth filters 119, 120 have a respective outlet placed in the inlet of the second adder means 122.

E’ importante sottolineare che, come nel caso del sistema di compensazione dello sbilanciamento I/Q in trasmissione, in ricezione i quattro filtri 117, 118, 119, 120 implementano un mezzo di compensazione a matrice quadrata 150. It is important to underline that, as in the case of the transmission I / Q imbalance compensation system, in reception the four filters 117, 118, 119, 120 implement a square matrix compensation means 150.

Tuttavia, le componenti di tale mezzo di compensazione a matrice quadrata 150 risultano trasposte rispetto alle componenti del mezzo di compensazione a matrice quadrata 140 descritto in precedenza nel sistema di trasmissione. However, the components of such square matrix compensation means 150 are transposed with respect to the components of the square matrix compensation means 140 described above in the transmission system.

L’uscita del dispositivo compensatore 110 à ̈ vantaggiosamente connessa all’unità di stima e controllo 105, che esegue la stima dei parametri per il dispositivo compensatore 110, pilota il mezzo per la generazione di segnali numerici 52 in modo da produrre opportuni segnali di test I/Q e controlla i mezzi selezionatori 106, 111, 112, 115, 116. The output of the compensator device 110 is advantageously connected to the estimation and control unit 105, which performs the estimation of the parameters for the compensator device 110, drives the means for the generation of digital signals 52 so as to produce suitable signals test I / Q and controls the selection means 106, 111, 112, 115, 116.

In una possibile implementazione del metodo, i mezzi 52 e 101 possono essere realizzati mediante un unico dispositivo di generazione di segnali di test a radio frequenza pilotato con segnali I e Q attraverso l’unità 105. In a possible implementation of the method, the means 52 and 101 can be realized by means of a single device for generating radio frequency test signals piloted with signals I and Q through the unit 105.

La stima dei parametri di sbilanciamento può essere eseguita direttamente a partire dallo spettro di potenza del segnale complesso v(k) = vI(k) jvQ(k), con il dispositivo di compensazione 110 disattivato, considerando i mezzi selezionatori 111, 112, 115, 116 in posizione 2. The estimation of the imbalance parameters can be performed directly starting from the power spectrum of the complex signal v (k) = vI (k) jvQ (k), with the compensation device 110 deactivated, considering the selection means 111, 112, 115 , 116 in position 2.

Similarmente a quanto descritto in precedenza, si applicano i segnali di test elencati in figura 6, osservando che il segnale complesso in banda base contiene tre componenti spettrali a frequenza –fx, 0 e fx. Similarly to what previously described, the test signals listed in Figure 6 are applied, noting that the complex signal in the baseband contains three spectral components at frequency - fx, 0 and fx.

La componente a frequenza zero dipende solo dal residuo di portante, perciò à ̈ possibile applicare direttamente la tecnica di compensazione già descritta e illustrata in figura 5. The zero frequency component depends only on the carrier residue, therefore it is possible to directly apply the compensation technique already described and illustrated in figure 5.

Per quanto concerne lo sbilanciamento I/Q, si segue la procedura già descritta e illustrata in figura 9. As regards the I / Q imbalance, follow the procedure already described and illustrated in figure 9.

In questo caso le potenze PU,m(fx) e PL,m(fx) si ricavano nell’unità di stima e controllo 105, calcolando il modulo quadrato della Trasformata di Fourier del segnale complesso v(k) = vI(k) jvQ(k), e valutandone le componenti a frequenza –fx(Lower Side Band, PL) e fx(Upper Side Band, PU) in corrispondenza ai segnali di test. In this case the powers PU, m (fx) and PL, m (fx) are obtained in the estimation and control unit 105, calculating the square modulus of the Fourier Transform of the complex signal v (k) = vI (k) jvQ (k), and evaluating the frequency components - fx (Lower Side Band, PL) and fx (Upper Side Band, PU) in correspondence to the test signals.

In una possibile implementazione della presente tecnica di compensazione in ricezione, se la frequenza di campionamento fs= 1/Tsdel dispositivo ricevitore 30 (103) non può essere regolata, si possono calcolare le potenze con le seguenti espressioni: In a possible implementation of the present receiving compensation technique, if the sampling frequency fs = 1 / Ts of the receiver device 30 (103) cannot be adjusted, the powers can be calculated with the following expressions:

f 2 f 2

Nc −1 −j2 pi<x>k Nc −1 −j2 pi <x> k

f f

PU,m<(>fx<)>= ∑v<(>k<)>e s PU, m <(> fx <)> = ∑v <(> k <)> and s

k =0 k = 0

2 2

Nc −1j2 pi f<x>k Nc âˆ'1j2 pi f <x> k

PL,m<(>fx<)>= f PL, m <(> fx <)> = f

v<(>k e s v <(> k and s

k ∑<)>k ∠‘<)>

=0 = 0

ove Ncà ̈ il numero di campioni acquisiti in banda base.In un’altra possibile implementazione della presente invenzione, se la frequenza di campionamento del demodulatore à ̈ regolabile, à ̈ opportuno scegliere fs= 4fx, in modo da semplificare il calcolo delle Trasformate di Fourier, come nelle espressioni: where N is the number of samples acquired in the baseband. In another possible implementation of the present invention, if the sampling frequency of the demodulator is adjustable, it is advisable to choose fs = 4fx, in order to simplify the calculation of the Transforms of Fourier, as in the expressions:

2 2

N 2 N 2

c −1−j pi k<N>c −1c −1−j pi k <N> c âˆ'1

PU,m(fx) = PU, m (fx) =

k∑v<(>k<)>e 2 = k∑v <(> k <)> and 2 =

=0 k ∑ k = 0 k ∠‘k

v<(>k<)>( − j ) v <(> k <)> (∠’j)

=0 = 0

N 2 N 2

c −1+j pi 2 c âˆ'1 + j pi 2

k<N>c −1k <N> c −1

PL,m(fx) = ∑v<(>k<)>e 2 = PL, m (fx) = ∑v <(> k <)> and 2 =

=0 ∑ k = 0 ∠‘k

v<(>k<)>(j ) v <(> k <)> (j)

k k =0 k k = 0

La procedura di calibrazione segue esattamente la descrizione di figura 9. The calibration procedure follows exactly the description in figure 9.

L’unica differenza nella procedura sta nelle espressioni dei termini x e y: The only difference in the procedure lies in the expressions of the terms x and y:

Si hanno quattro soluzioni possibili<ˆ>Ï„i,<ˆ>φi(i = 1, …,4) per la stima del ritardo Ï„ e dello sbilanciamento di fase φ; perciò la procedura di stima va ripetuta finché non si ottiene una adeguata reiezione dello sbilanciamento I/Q individuando la corretta combinazione delle soluzioni, esattamente come descritto in precedenza. There are four possible solutions <Ë †> Ï „i, <Ë †> Ï † i (i = 1, â € ¦, 4) to estimate the delay Ï„ and phase imbalance Ï †; therefore the estimation procedure must be repeated until an adequate rejection of the I / Q imbalance is obtained by identifying the correct combination of the solutions, exactly as previously described.

In una possibile implementazione dell’invenzione, la frequenza di portante nel dispositivo trasmettitore 10 e nel dispositivo ricevitore 30 viene variata e le procedure di stima vengono ripetute per più valori di fc, tabulando i risultati nell’unità di misura, stima e controllo 105, o nel dispositivo compensatore 110, in modo da essere utilizzati nella successiva fase operativa. In a possible implementation of the invention, the carrier frequency in the transmitter device 10 and in the receiver device 30 is varied and the estimation procedures are repeated for several values of fc, tabulating the results in the unit of measurement, estimation and control. 105, or in the compensating device 110, so as to be used in the subsequent operating step.

Una seconda forma di realizzazione di un sistema per la compensazione dello sbilanciamento I/Q in ricezione à ̈ illustrata in figura 11 ed à ̈ un sistema elettronico per la compensazione dello sbilanciamento I/Q a larga banda da banco complessivamente indicato con 160. A second embodiment of a system for the compensation of the I / Q imbalance in reception is illustrated in figure 11 and is an electronic system for the compensation of the I / Q countertop broadband unbalance indicated as a whole with 160.

A differenza di quanto visto in precedenza, l’unità di stima e controllo dei parametri di compensazione 130 à ̈ vantaggiosamente comprendente un analizzatore di spettro 132 e un’unità di elaborazione e controllo 131. Dalla descrizione effettuata sono chiare le caratteristiche del metodo e del sistema elettronico oggetto della presente invenzione, così come sono chiari i relativi vantaggi. Unlike what has been seen previously, the compensation parameter estimation and control unit 130 advantageously comprises a spectrum analyzer 132 and a processing and control unit 131. The characteristics of the method are clear from the description. and of the electronic system object of the present invention, as well as the relative advantages are clear.

Infatti grazie all’implementazione dei filtri à ̈ possibile ottenere una compensazione dello sbilanciamento non più a una sola frequenza ma in un ampio intervallo di frequenze. In fact, thanks to the implementation of the filters it is possible to obtain an imbalance compensation no longer at a single frequency but in a wide range of frequencies.

Inoltre l’opportunità di effettuare le misure incoerenti di potenza del segnale modulato per mezzo di un analizzatore di spettro consente di utilizzare il sistema elettronico di compensazione secondo la presente invenzione anche in fase di produzione industriale. Furthermore, the opportunity to carry out inconsistent power measurements of the modulated signal by means of a spectrum analyzer allows the electronic compensation system according to the present invention to be used even in the industrial production phase.

È chiaro, infine, che il metodo e il sistema elettronico così concepiti sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, ovvie per un tecnico del ramo, senza che per questo si fuoriesca dall’ambito di tutela fornito dalle rivendicazioni annesse; a esempio i filtri FIR, descritti nella presente descrizione, possono a esempio essere sostituiti da equivalenti filtri IIR (filtri con risposta all’impulso infinita). Finally, it is clear that the method and the electronic system thus conceived are susceptible to numerous modifications and variations, which are obvious to a person skilled in the art, without thereby departing from the scope of protection provided by the attached claims; for example the FIR filters, described in the present description, can for example be replaced by equivalent IIR filters (filters with infinite impulse response).

Claims (14)

RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo di compensazione (60, 110) a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore (51) e/o un dispositivo ricevitore (103) aventi una rispettiva banda passante, detto dispositivo di compensazione (60, 110) comprendendo: - almeno un ingresso alimentato da almeno un segnale di trasmissione in banda base in fase (I) e almeno un segnale di trasmissione in banda base in quadratura (Q); - un mezzo di compensazione (140, 150) a matrice quadrata in grado di elaborare detto almeno un segnale di trasmissione in banda base in fase (I) e detto almeno un segnale di trasmissione in banda base in quadratura (Q); caratterizzato dal fatto che le componenti di detto mezzo di compensazione a matrice quadrata (140, 150) sono filtri numerici (67-70; 117-120) configurati per compensare detto sbilanciamento in un intervallo di frequenze compreso in detta banda passante di detto dispositivo trasmettitore (51) e detto dispositivo ricevitore (103). CLAIMS 1) Broadband compensation device (60, 110) of an imbalance between a channel in phase and a quadrature channel of a transmitter device (51) and / or a receiver device (103) having a respective passband, said device compensation (60, 110) comprising: - at least one input fed by at least one transmission signal in phase baseband (I) and at least one transmission signal in quadrature baseband (Q); - a square matrix compensation means (140, 150) capable of processing said at least one transmission signal in phase baseband (I) and said at least one transmission signal in quadrature baseband (Q); characterized in that the components of said square matrix compensation means (140, 150) are numerical filters (67-70; 117-120) configured to compensate for said imbalance in a frequency range included in said passband of said transmitter device (51) and said receiver device (103). 2) Dispositivo di compensazione (60, 110) a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore (51) e/o un dispositivo ricevitore (103) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto mezzo di compensazione (140, 150) a matrice quadrata di filtri numerici (67-70; 117-120) comprende almeno un filtro numerico (70, 120) risultante da una combinazione di un equalizzatore di ampiezza e di un equalizzatore di fase. 2) Broadband compensation device (60, 110) of an unbalance between a phase channel and a quadrature channel of a transmitter device (51) and / or a receiver device (103) according to claim 1, characterized by the fact that said compensation means (140, 150) with a square matrix of numerical filters (67-70; 117-120) comprises at least one numerical filter (70, 120) resulting from a combination of an amplitude equalizer and a phase equalizer . 3) Dispositivo di compensazione (60, 110) a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore (51) e/o un dispositivo ricevitore (103) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto mezzo di compensazione (140, 150) a matrice quadrata di filtri numerici (67-70; 117-120) comprende inoltre un primo filtro numerico (67, 117) ritardatore, un secondo filtro numerico (68, 119) di tipo ritardatore e un terzo filtro numerico (69, 118) nullo. 3) Broadband compensation device (60, 110) of an unbalance between a phase channel and a quadrature channel of a transmitter device (51) and / or a receiver device (103) according to claim 2, characterized by the fact that said compensation means (140, 150) with a square matrix of numerical filters (67-70; 117-120) further comprises a first numerical filter (67, 117) retarder, a second numerical filter (68, 119) of the retarder type and a third numerical filter (69, 118) null. 4) Dispositivo di compensazione (60, 110) secondo la rivendicazione 1 comprendente una prima configurazione di calibrazione per la stima di detto sbilanciamento di detti canali in fase ed in quadratura ed una seconda configurazione operativa per la trasmissione e/o ricezione di segnali di trasmissione rispettivamente da detto dispositivo trasmettitore (51) e/o dispositivo ricevitore (103). 4) Compensation device (60, 110) according to claim 1 comprising a first calibration configuration for estimating said unbalance of said channels in phase and in quadrature and a second operating configuration for transmitting and / or receiving transmission signals respectively by said transmitter device (51) and / or receiver device (103). 5) Dispositivo di compensazione (60, 110) a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore e/o un dispositivo ricevitore (51, 103) secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di comprendere una prima coppia di mezzi selezionatori (63, 64, 111, 112) ed una seconda coppia di mezzi selezionatori (65, 66, 115, 116), la detta prima coppia di mezzi selezionatori (63, 64, 111, 112) essendo selettivamente collegata a detta seconda coppia di mezzi selezionatori (65, 66, 115, 116) oppure a detto mezzo di compensazione a matrice quadrata (140, 150) di filtri numerici (67-70; 117-120). 5) Broadband compensation device (60, 110) of an imbalance between a channel in phase and a quadrature channel of a transmitter device and / or a receiver device (51, 103) according to one of the preceding claims, characterized by the fact to comprise a first pair of selecting means (63, 64, 111, 112) and a second pair of selecting means (65, 66, 115, 116), said first pair of selecting means (63, 64, 111, 112) being selectively connected to said second pair of selection means (65, 66, 115, 116) or to said square matrix compensation means (140, 150) of numerical filters (67-70; 117-120). 6) Dispositivo di compensazione (60, 110) a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore (51) e/o un dispositivo ricevitore (103) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti filtri numerici (67-70; 117-120) comprendono rispettive uscite a due a due alimentanti un primo mezzo sommatore (71, 121) e un secondo mezzo sommatore (72, 122), le uscite di un primo filtro (67, 117) e un secondo filtro (68, 118) essendo poste in ingresso a detto primo mezzo sommatore (71, 121), le uscite di un terzo filtro (69, 119) e quarto filtro (70, 120) essendo poste in ingresso a detto secondo mezzo sommatore (72, 122). 6) Broadband compensation device (60, 110) of an imbalance between a channel in phase and a quadrature channel of a transmitter device (51) and / or a receiver device (103) according to claim 1, characterized by the fact that said numerical filters (67-70; 117-120) comprise respective two-by-two outputs feeding a first half-adder (71, 121) and a second half-adder (72, 122), the outputs of a first filter (67, 117) and a second filter (68, 118) being placed in the input of said first half adder (71, 121), the outputs of a third filter (69, 119) and fourth filter (70, 120) being placed in the input of said second half adder (72, 122). 7) Dispositivo di compensazione (60) a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore (51) e/o un dispositivo ricevitore (103) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di comprendere una prima coppia di mezzi sommatori (73, 74), aventi rispettivi ingressi alimentati da detti primi mezzi sommatori (71, 72) e da costanti di compensazione di un residuo di portante. 7) Broadband compensation device (60) for an unbalance between a channel in phase and a quadrature channel of a transmitter device (51) and / or a receiver device (103) according to claim 6, characterized by the fact that it comprises a first pair of adding means (73, 74), having respective inputs fed by said first adding means (71, 72) and by constants for compensation of a carrier residue. 8) Dispositivo di compensazione (110) a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore (51) e/o di un dispositivo ricevitore (103) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di comprendere in aggiunta una seconda coppia di mezzi sommatori (113, 114), atti a sommare due costanti di compensazione di un residuo di portante a due segnali in uscita a detto dispositivo ricevitore (103). 8) Broadband compensation device (110) of an unbalance between a channel in phase and a quadrature channel of a transmitter device (51) and / or of a receiver device (103) according to claim 6, characterized by the fact that additionally comprising a second pair of summing means (113, 114), adapted to add two compensation constants of a carrier residue to two output signals from said receiver device (103). 9) Sistema elettronico per la compensazione (50, 90, 100, 160) a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore e/o un dispositivo ricevitore (51, 103), comprendente un mezzo per la generazione di segnali numerici (52) e un’unità di misura, stima e controllo dei parametri di compensazione (80, 91, 105, 130) di detto canale in fase e del detto canale in quadratura, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo compensatore (60, 110) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-9. 9) Electronic system for broadband compensation (50, 90, 100, 160) of an imbalance between a channel in phase and a quadrature channel of a transmitter device and / or a receiver device (51, 103), comprising a means for the generation of digital signals (52) and a unit of measurement, estimation and control of the compensation parameters (80, 91, 105, 130) of said channel in phase and of said quadrature channel, characterized by the fact of comprising a compensating device (60, 110) according to any one of claims 1-9. 10) Sistema elettronico per la compensazione (50, 90, 100, 160) a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore e/o un dispositivo ricevitore (51, 103) secondo la rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che detto dispositivo compensatore (60, 110) comprende mezzi selezionatori (61, 62, 106), che commutano detto dispositivo compensatore (60) tra la detta prima configurazione di calibrazione, in cui detto dispositivo compensatore (60) à ̈ alimentato da due segnali di test (zI(k), zQ(k)) generati da detto mezzo per la generazione di due segnali numerici (52), e la detta seconda configurazione operativa, in cui detto dispositivo compensatore (60) à ̈ alimentato da due segnali numerici (I, Q) in banda base. 10) Electronic system for broadband compensation (50, 90, 100, 160) of an unbalance between a channel in phase and a quadrature channel of a transmitter device and / or a receiver device (51, 103) according to claim 9 characterized in that said compensating device (60, 110) comprises selection means (61, 62, 106), which switch said compensating device (60) between said first calibration configuration, in which said compensating device (60) is powered by two test signals (zI (k), zQ (k)) generated by said means for the generation of two digital signals (52), and said second operating configuration, in which said compensating device (60) is powered by two numerical signals (I, Q) in the baseband. 11) Sistema elettronico per la compensazione (50, 90, 100, 160) a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore e/o un dispositivo ricevitore (51, 103) secondo la rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che detto dispositivo compensatore (60, 110) comprende mezzi selezionatori (61, 62, 106), che commutano detto dispositivo compensatore (110) tra detta prima configurazione di calibrazione e detta seconda configurazione operativa, in detta prima configurazione di calibrazione detto dispositivo ricevitore (103) essendo alimentato da un segnale proveniente da un trasmettitore calibrato (101), in detta seconda configurazione operativa, detto dispositivo compensatore (110) essendo alimentato da un segnale proveniente da un mezzo di ricezione via etere (102). 11) Electronic system for broadband compensation (50, 90, 100, 160) of an unbalance between a channel in phase and a quadrature channel of a transmitter device and / or a receiver device (51, 103) according to claim 9 characterized in that said compensating device (60, 110) comprises selection means (61, 62, 106), which switch said compensating device (110) between said first calibration configuration and said second operating configuration, in said first calibration configuration said receiver device (103) being powered by a signal coming from a calibrated transmitter (101), in said second operating configuration, said compensating device (110) being powered by a signal coming from an over-the-air receiving means (102). 12) Sistema elettronico per la compensazione (50, 90, 100, 160) a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore e/o un dispositivo ricevitore (51, 103) secondo una delle rivendicazioni 9-11 caratterizzato dal fatto che detta unità di misura, stima e controllo dei parametri di compensazione (80, 91, 105, 130) comprende un analizzatore di spettro (92, 132). 12) Electronic system for broadband compensation (50, 90, 100, 160) of an imbalance between a channel in phase and a quadrature channel of a transmitter device and / or a receiver device (51, 103) according to one of the claims 9-11 characterized in that said unit of measurement, estimation and control of the compensation parameters (80, 91, 105, 130) comprises a spectrum analyzer (92, 132). 13) Sistema elettronico per la compensazione (50, 90, 100, 160) a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore e/o un dispositivo ricevitore (51, 103) secondo una delle rivendicazioni 9-12 caratterizzato dal fatto di comprendere un mezzo accoppiatore (56), collegato in uscita a un mezzo per la trasmissione via etere (53) e a detta unità di misura, stima e controllo dei parametri di compensazione (80, 91, 105, 130). 13) Electronic system for broadband compensation (50, 90, 100, 160) of an imbalance between a channel in phase and a quadrature channel of a transmitter device and / or a receiver device (51, 103) according to one of the claims 9-12 characterized in that it comprises a coupler means (56), connected at the output to a means for over-the-air transmission (53) and to said unit for measuring, estimating and controlling the compensation parameters (80, 91, 105, 130). 14) Sistema elettronico per la compensazione (50, 90, 100, 160) a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore e/o un dispositivo ricevitore (51, 103) secondo una delle rivendicazioni 9-13 caratterizzato dal fatto che detta unità di misura, stima e controllo dei parametri di compensazione (80, 91, 105, 130) pilota e controlla detto mezzo di compensazione a matrice quadrata (140, 150), detti mezzi sommatori (73, 74; 113, 114) e detti mezzi selezionatori (61-66; 106, 111, 112, 115, 116) 15) Metodo per la compensazione a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore (51) e/o di un dispositivo ricevitore (103) caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi che consistono nel: - generare una pluralità di segnali di test (zI(k), zQ(k)) e applicare detti segnali di test (zI(k), zQ(k)) a detto dispositivo trasmettitore (51) e/o a detto dispositivo ricevitore (103); - prelevare un segnale in uscita a detto dispositivo trasmettitore (51) e/o a detto dispositivo ricevitore (103) e applicare detto segnale a unità di misura, stima e controllo dei parametri di compensazione (80, 91, 105, 130) di detto canale in fase e di detto canale in quadratura; - misurare e stimare una pluralità di parametri (g, Ï„, φ) di detto sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura attraverso detta unità di misura, stima e controllo dei parametri di compensazione (80, 91, 105, 130); - compensare detto sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura mediante una pluralità di filtri numerici (67-70; 117-120), operanti in funzione di detti parametri. 16) Metodo per la compensazione a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore (51) e/o di un dispositivo ricevitore (103) secondo la rivendicazione 15 caratterizzato dal fatto di comprendere in aggiunta le fasi che consistono nel: - misurare e stimare un residuo di portante; - compensare detto residuo di portante mediante una pluralità di mezzi sommatori (73, 74, 113, 114). 17) Metodo per la compensazione a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore (51) e/o di un dispositivo ricevitore (103) secondo la rivendicazione 15 caratterizzato dal fatto che detta fase di misurazione e stima à ̈ di tipo ricorsivo. 18) Metodo per la compensazione a banda larga di uno sbilanciamento tra un canale in fase ed un canale in quadratura di un dispositivo trasmettitore (51) e/o di un dispositivo ricevitore (103) secondo le rivendicazioni dalla 15 alla 17 caratterizzato dal fatto che detta fase di misurazione e stima si applica a una pluralità di segnali di test a differenti frequenze comprese in una banda di funzionamento di detto dispositivo trasmettitore (51) e/o di un dispositivo ricevitore (103).14) Electronic system for broadband compensation (50, 90, 100, 160) of an imbalance between a channel in phase and a quadrature channel of a transmitter device and / or a receiver device (51, 103) according to one of the claims 9-13 characterized in that said unit for measuring, estimating and controlling the compensation parameters (80, 91, 105, 130) drives and controls said square matrix compensation means (140, 150), said summing means (73 , 74; 113, 114) and said selection means (61-66; 106, 111, 112, 115, 116) 15) Method for the broadband compensation of an unbalance between a channel in phase and a channel in quadrature of a transmitter device (51) and / or of a receiver device (103) characterized by the fact of including the phases which consist in: - generating a plurality of test signals (zI (k), zQ (k)) and applying said test signals (zI (k), zQ (k)) to said transmitter device (51) and / or to said receiver device ( 103); - taking an output signal from said transmitter device (51) and / or said receiver device (103) and applying said signal to units of measurement, estimation and control of the compensation parameters (80, 91, 105, 130) of said channel in phase and of said channel in quadrature; - measure and estimate a plurality of parameters (g, Ï „, Ï †) of said unbalance between a channel in phase and a quadrature channel through said unit of measurement, estimation and control of the compensation parameters (80, 91, 105, 130); - compensating for said unbalance between a channel in phase and a channel in quadrature by means of a plurality of numerical filters (67-70; 117-120), operating as a function of said parameters. 16) Method for broadband compensation of an unbalance between an in-phase channel and a quadrature channel of a transmitter device (51) and / or of a receiver device (103) according to claim 15 characterized by the fact that it additionally comprises the phases that consist of: - measure and estimate a carrier residue; - compensating for said carrier residue by means of a plurality of adding means (73, 74, 113, 114). 17) Method for broadband compensation of an unbalance between an in-phase channel and a quadrature channel of a transmitter device (51) and / or of a receiver device (103) according to claim 15 characterized by the fact that said phase measurement and estimation is recursive. 18) Method for broadband compensation of an unbalance between a channel in phase and a channel in quadrature of a transmitter device (51) and / or of a receiver device (103) according to claims 15 to 17 characterized by the fact that said measurement and estimation step is applied to a plurality of test signals at different frequencies included in an operating band of said transmitter device (51) and / or of a receiver device (103).
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