NO321303B1 - Adaptiv ubalansekorrigering i en kvadraturmodulator - Google Patents

Adaptiv ubalansekorrigering i en kvadraturmodulator Download PDF

Info

Publication number
NO321303B1
NO321303B1 NO20033695A NO20033695A NO321303B1 NO 321303 B1 NO321303 B1 NO 321303B1 NO 20033695 A NO20033695 A NO 20033695A NO 20033695 A NO20033695 A NO 20033695A NO 321303 B1 NO321303 B1 NO 321303B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
value
modulator
determining
signal
statistical distributions
Prior art date
Application number
NO20033695A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20033695L (no
NO20033695D0 (no
Inventor
Karl Martin Gjertsen
Sigurd Andre Lund
Kjetil Onarheim
Original Assignee
Nera Asa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nera Asa filed Critical Nera Asa
Priority to NO20033695A priority Critical patent/NO321303B1/no
Publication of NO20033695D0 publication Critical patent/NO20033695D0/no
Priority to DE602004026255T priority patent/DE602004026255D1/de
Priority to AT04019674T priority patent/ATE463114T1/de
Priority to EP04019674A priority patent/EP1511264B1/en
Publication of NO20033695L publication Critical patent/NO20033695L/no
Publication of NO321303B1 publication Critical patent/NO321303B1/no

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/36Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/362Modulation using more than one carrier, e.g. with quadrature carriers, separately amplitude modulated
    • H04L27/364Arrangements for overcoming imperfections in the modulator, e.g. quadrature error or unbalanced I and Q levels
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014Carrier regulation
    • H04L2027/0016Stabilisation of local oscillators
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/0014Carrier regulation
    • H04L2027/0018Arrangements at the transmitter end

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for å måle og å optimalisere kritiske parametere i en modulator i et kommunikasjonssystem som gjør bruk av flernivåkonstellasjoner, som f.eks. QAM. Justeringen utføres under normal drift av systemet.
I området digital kommunikasjon, foreligger en vanlig teknikk som går ut på å modulere en bærebølge med data gjennom en komponent som er i-fase (I) og en komponent som er i kvadratur-fase (Q). Selv om fullstendig digitaliserte løsninger eksisterer, er deres praktiske anvendelse ofte begrenset av den realitet at en høy samplingtakt er nødvendig for å frembringe en rimelig høy bærebølgerfekvens. Det er derfor fremdeles å foretrekke for mange anvendelser, slik som f.eks. direktemodulasjon på sendefrekvensen, å utføre denne operasjonen ved hjelp av en konvensjonell modulator (mikser) som arbeider på analogt vis.
US 2003/0098752 beskriver et system og en fremgangsmåte for å fremstille et fasekorrigert M-QAM-signal.
US 2003/0045249 beskriver en tilbakekoplingskompensasjonsdetektor for en direktekonverteringssender som inkluderer en basisbåndsprosessor, en direkteoppomformer, en antenne, og en forringelsesdeteksjons- og kompensasjonstilbakekoplingskrets.
US 6,700,453 beskriver en fremgangsmåte og et arrangement for å kompensere for en kvadraturmodulators amplitudeubalanse
US 2001/0055348 beskriver et system og en fremgangsmåte for å ekstrahere data fra et modulert signal, og tilsvarende for å demodulere i en radiomottaker konstantamplitude/konstantfase digitalradiomodulerte signaler.
I den analoge prosessen som er nevnt over, er det vanlig med enkelte ufullkommenheter, som ikke finnes i det digitale motstykket. Foreliggende oppfinnelse fokuserer på retting av tre vesentlige forringelser i kvadraturmodulatorer: (i) Lekkasje av bærebølgen på modulatorens utgang. Påtrykk av en variabel DC-kilde på basisbåndinngangen til modulatoren kan kompensere for dette. (ii) Forskjeller i I- og Q-kanalforsterkning fra DAC gjennom modulatoren vil forårsake en mistilpasning mellom nivåene for I- og Q-signalene. Skalering av basisbåndets I og Q kan utligne de to komponentenes nivå. (iii) Faseinnrettingen i 0790° av I og Q i den analoge modulatoren vil ikke være nøyaktig, og ubalanse vil forårsake et tap av ortogonalitet mellom I- og Q-aksene. Dette kan mildnes ved hjelp av krysslekkasje mellom basisbåndets I- og Q-komponenter.
I alle tilfeller kan forstyrrelser i mottak forekomme i større eller mindre grad, avhengig av modulatofens struktur.
Et aspekt ved dette problemet er de individuelle forskjeller som opptrer fra enhet til enhet. Dette kan håndteres ved individuell avstemmingsprosedyre. Et mer alvorlig forhold er imidlertid drift i forringelsene, som forårsakes av temperaturforskyvning, LO-frekvensen (bærebølgerfekvensen) eller aldring mens utstyret er i normal tjeneste. For å håndtere dette er det behov for en adaptiv mekanisme.
Av de tre ovennevnte forringelsene, er det mest avgjørende i en sender å håndtere den som er merket med (i), ettersom denne i større grad kan forårsake en konflikt med de lovmessige krav som stilles til en spektrummaske, enn det som er tilfelle for de som er merket med (ii) og (iii).
De ovennevnte problemer har vært kjent i noen tid, og det foreligger forskjellige kjente teknikker for å justere for og minimalisere slike mangler.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for å optimalisere en modulatoranordnings ytelse, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av det vedfølgende selvstendige patentkrav 1.
Ytterligere fordelaktige trekk ved foreliggende oppfinnelses fremgangsmåte for å optimalisere en modulatoranordnings ytelse fremgår av det vedfølgende uselvstendige patentkravene 2 til og med 9 og 19 til og med 26.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en anording for å optimalisere en modulatoranordnings ytelse, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av det vedfølgende selvstendige patentkrav 10.
Ytterligere fordelaktige trekk ved foreliggende oppfinnelses fremgangsmåte for å optimalisere en modulatoranordnings ytelse fremgår av det vedfølgende uselvstendige patentkravene 11 til og med 18 og 27 til og med 34.
I det følgende beskrives oppfinnelsen ved hjelp av vedfølgende tegninger, hvor:
Fig. 1 er et funksjonelt blokkdiagram for en modulator som innbefatter en
forringelseskompensering i samsvar med oppfinnelsen,
fig. 2 er et flytskjema som beskriver en mulig adaptiv prosess for å justere
ubalansekompenseringen,
fig. 3 viser en 128 QAM krysskonstellasjon og påvirkningen på denne ved en DC-offset som skyldes en lokaloscillator-lekkasjekomponent (LO-lekkasjekomponent), og
fig. 4 viser endringer i amplitudefordeling som følge av en LO-lekkasjekomponent.
I det følgende gis en detaljert beskrivelse av oppfinnelsen.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en løsning som innbefatter en enkel digital implementering som ikke stiller bestemte krav med hensyn til høyhastighets AD/DA-innretninger (analog-til-digital/digital-til-analog) eller kritisk tidsstyring, som ellers kan representere et vesentlig problem for konvensjonell teknikk som gjør bruk av korrelasj onsmetoder.
Videre tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte, et arrangement og et produkt som oppviser de trekk som er angitt i de vedfølgende patentkrav.
For å gi en forståelse av oppfinnelsen, gis først en beskrivelse som vil hjelpe leseren til å forstå LO-lekkasje.
Anta at et modulert signal tilveiebringes i formen som gitt i følgende ligning 1
hvor co er bærebølgens frekvens, R(t) er det modulerende signalets amplitude og cp(t) er det modulerende signalets fase.
Dette uttrykket viser på grunnleggende måte hvordan amplitude og fase blir modulert på bærebølgen.
Hvis en del av konstantfrekvenssignalet co adderes til signalet, er resultatet som vist i ligning 2 under
hvor det komplekse tallet X definerer LO-lekkasjen.
Her kan man se at amplitude- og fasemodulasjonen blir forvrengt, og oppgaven er da å finne en betydelig virkning av denne forvrengningen.
Fra ligning 2 over kan man se at utgangssignalet i virkeligheten flytter hele modulasjonsmønsteret i modulasjonsrommet, slik det er illustrert i figur 3. En 128 krysskonstellasjon (som består av en tolv ganger tolv matrise med fire elementer utelatt på hver av de ytterste hjørner) er vist, med områder i gråtone som på konseptuell måte indikerer sannsynlighetstettheten for at vektoren vil være i en gitt posisjon i modulasjonsrommet ved et valgt tidspunkt, som her er merket med *Y\ For å lette forståelsen av figuren, er referansesystemet tegnet opp med heltrukne linjer.
Hvis det foreligger en LO-lekkasje, vil, i den illustrasjon som her er anvendt, dette svare til å forflytte referansesystemet i modulasjonsrommet, slik dom den forflytning som er illustrert med de stiplede linjene. Når man spør etter sannsynlighetstettheten for å ha en gitt signalamplitude i dette tilfellet, må man undersøke sannsynlighetstettheten rundt en sirkelformet bane, slik som den som er vist stiplet som et sirkeleksempel vist i figur 3.
Fra dette kan man enkelt se at hvis man passerer områder der sannsynlighetstettheten i modulasjonsrommet ikke er konstant, vil man oppleve endringer i sannsynlighetstettheten for å komme til en bestemt amplitude. Når man fokuserer på den informasjon som formidles av signalets amplitude, må man ha i tankene at hvis det skal gjøres en vektorobservasjon ved den virkelige, og faktisk ganske høye, sendefrekvensen, vil det innebære bruk av komplisert og kostbar utrustning.
Fra figur 4 ser man først at konstellasjonen har en vinkelartig struktur, hvilket innebærer at de sirkelformede indikasjonene for sannsynlighetstettheten som ble anvendt for illustrasjonen ikke gir et nøyaktig og korrekt bilde av situasjonen. De forliggende oppfinnere har imidlertid funnet ut at et førsteordensestimat av forvrengningene kan baseres på en rotasjonsinvariant sannsynlighetsfordeling i modulasjonsrommet, slik det er representert ved de områder som er merket med gråtone i figur 3. Man skal videre merke seg at selv om den illustrasjon som er gitt i figur 3 med forskjellige gråtoner for forskjellige sannsynlighetstetthetsnivåer angir en trinnvis variasjon, er variasjonen vanligvis jevn og kontinuerlig. Således er den trinnartige fremtoning generelt en følge av oppløsningsbegrensninger i det verktøy som har blitt anvendt for å fremstille den grafiske illustrasjonen.
Foreliggende oppfinnelses oppfinnere har utført simuleringer for å vise den relative hyppigheten av de forskjellige amplituder som forekommer i modulasjonsrommet, ved å beregne integrasjon av tettheten for et stort antall amplituder for to forskjellige forringelsestilstander, med resultat som vist i figur 4. Kurvetegningene angir generelt at sannsynlighetstettheten for at en bestemt amplitude skal forekomme øker nærmest lineært over et betydelig amplitudeområde. Ettersom amplitudehyppigheten (dvs. den takt ved hvilken en bestemt amplitude forekommer) kan tolkes som resultatet av å utføre en integrasjon av sannsynlighetstettheten for en bestemt fase og amplitude i modulasjonsrommet rundt den sirkel som er definert av amplituden, idet de gråtoner som er vist i figur 3 kan forstås som et "fargebilde" hvor en bestemt farge er angivende for en tilsvarende sannsynlighetstetthet. Således vil, som et eksempel, og med henvisning til figur 3, for små amplituder, alle punkter i konstellasjonen fremstå som å ha omtrent den samme sannsynlighetstretthet, hvilket fører til en nærmest lineær fasong for kurven (figur 4) for mindre amplituder. I figur 3 indikeres et eksempel på en sirkel for integrasjon ved en bestemt amplitude i et tilfelle uten vesentlig LO-lekkasje av en sirkel tegnet med heltrukket linje, mens en sirkel for integrasjon ved en tilsvarende amplitude i et tilfelle med noen LO-lekkasje er angitt ved hjelp av en sirkel som er trukket med en stiplet linje. Med andre forringelser, slik som f.eks. en VQ-ortogonalitetsfeil eller en I/Q-forsterkningsforskjell kan den fordeling som er angitt i figur 3 bli ytterligere forvrengt til f.eks. en elliptisk fasong, hvilket igjen ved å beregne integrasjonen rundt sirkler for forskjellige amplituder vil føre til en amplitudefordelingskurve med en annen fasong enn den som allerede er vist i figur 4.
Det henvises så til figur 4, hvor virkningen av denne forståelsen er at hvis origo blir noe forskjøvet, slik som vil være følge av en LO-lekkasje, vil man forvente å se endringer i den nedre del av envelope-amplitudens fordelingskurve. Foreliggende oppfinnelses oppfinnere har imidlertid funnet at ved et punkt langs kurven, med LO-lekkasje tilstede, faller den resulterende "modifiserte" fordelingskurven B under den "originale" kurven A (dvs. fordelingskurven som har blitt generert fra data som representerer kun uvesentlig LO-lekkasje), mens den blir høyere mot den øvre enden.
Ved å betrakte den kumulative forskjellen mellom de to kurver som er vist i figur 4, kan man enkelt se at en kurve som representerer den kumulative forskjellen vil ha en topp på det punkt hvor den modifiserte fordelingskurve B skjærer den "originale" kurven A. Dette skjæringspunktet (X) kan således representere det optimale deteksjonspunkt.
I det følgende gis en beskrivelse som i relasjon til foreliggende oppfinnelse kan gi en forståelse av kvadraturfeil og forsterkningsubalanse.
Ettersom fokus for den forklaring som er gitt over har vært LO-lekkasje, ble den realitet at en kvadraturfeil må gi tilsvarende resultater ved høy effekt først sett i simuleringer. Det kan allikevel være av interesse å søke intuitiv støtte for denne adferden. Lurvelinjen i modulasjonsplanet fremstilles fra komponentfunksjoner som man forestiller seg langs I- og Q-aksene.
En kvadraturfeil forstås og skulle mene at når komponentfunksjoner avbildes på et plan, er koordinataksene ikke ortogonale. Hvis vi antar at I-komponenten er innrettet med et ortogonalt koordinatsystem x, y, kan vi si at Q-komponenten har en vinkel © med I-aksen. Virkningen av at 0 ikke er 90° er at de sirkelformede angivelsene for sannsynlighet blir omformet til å bli ellipser. Ettersom hvert områdeelement reduseres med cos 0 ved denne transformasjonen, blir sannsynlighetstettheten i hvert avbildet punkt skalert på invers måte.
En forsterkningsubalanse skal forstås å bety at komponentfunksj onene blir avbildet med forskjellig forsterkning. La oss igjen anta at I-komponenten har en forsterkning lik en, og at det så tilordnes en forsterkning g til Q-komponenten. Nok en gang transformeres den sirkelformede fasongen til en ellipse, idet områdeelementene skaleres ved g, og sannsynlighetstettheten blir skalert på invers måte. Uten tap av generalitet kan vi anta at g<=l.
Det intuitive resultatet av dette er at ved lavere effektnivåer forventer vi å se skaleringsvirkningene på sannsynlighetstetthetene, mens ved høyere effektnivåer vil vi ha virkninger som tilsvarer de som skyldes LO-lekkasje.
Hvis alle virkningene forekommer samtidig, er det intuitive bildet at de er kumulative, hvor man ser at forsterkningsubalansen og kvadraturen begge går i retning av å gjøre konstellasjonen mer elliptisk, mens LO-lekkasjen forflytter fordelingen mot en økning av spissverdiene. Det forventes så at man kan anvende de samme mål eller tiltak for å optimalisere alle tre parametere fordi den observasjon man velger gir en pålitelig forbedringsmelding for hver komponent, mens de andre bidragene holdes konstant.
I det følgende beskrives deteksjon av ubalanse.
Fra drøftelsen over fremkommer en mulig deteksjonsløsning. Fra figur 4 har man sett at amplitudefordelingskurvens fasong endrer seg fra kurve A til kurve B når ubalanser av typen (i), (ii) eller (iii) blir introdusert. Grunntanken er å måle arealet under halen av disse normaliserte envelopefordelingskurvene. Her defineres halen fra amplituder som ligger over skjæringspunktet X. Således vil et minimalisert areal være angivende for et "balansert" system.
Med henvisning til figur 4 definerer vi skjæringspunktet, X, der de to kurvene A og B skjærer hverandre. Ettersom dette punkts beliggenhet er avhengig av den faktiske forvrengningen i systemet, definerer vi Vopt som den høyest forventede verdien av X. Ved bevisst å variere ubalanseparametrene har foreliggende oppfinnelses oppfinnere funnet at V0pt ligger omtrent i området 0,60-0,65. Ved å beregne integralet av distribusjonskurven fra Vopt til 1 (dvs. til det øverste punkt i fordelingen, hvor Vo = Vo,maks) gis således et estimat for graden av "ubalanse" i systemet.
Vi angir også p(v) som samisynlighetstetmetsfunksjon en i figur 4, og at N skal være et antall sampler (punktprøver) adskilt ved T(sekunder) som definerer en integrasjonstid og lar e(t) angi RF-signalets envelope. Videre lar vi c(t) angi, som vist i ligning 3 under,
hvor Ejhresh er utgangsverdien fra signalenvelopedetektoren når den normaliserte signalamplituden er Vopt- Man skal her merke seg at det matematiske forhold mellom ■ E-rhresh og Vo<p>t er avhengig av envelopedetektorens karakteristika.
Ligning 4 gir så:
Herav vil Ec være godt mål for det ønskede "haleareal" hvis N gjøres tilstrekkelig stor. Estimatet for Ec vil i en praktisk realisering bli ekstrahert fra RF-signalets envelope. Matingen av envelopen til en komparator og innstilling av referansen til Ejhresh vil gi oss den ønskede c(t). Dette signalet, (dvs. c(t)), som har to tilstander, kan så punktprøves/samples og akkumuleres i samsvar med ligning 4. Løsningen på ubalanseproblemet reduseres så til oppgaven å minimalisere Ec med hensyn til (i), (ii) og (iii). Dette kan gjøres ved å variere de tre ubalanseparametrene og måle den tilsvarende endring i Ec. En mulig prosess for dette vist i figur 2. En alternativ prosess kan nyttiggjøres med den samme detektorløsningen, men gir imidlertid et annet reaksjonsmønster. Det er dog viktig å anvende detektorutgangsinformasjonen på gyldig måte.
Den tilnærming som er foreslått over teller forekomster av amplituder over et visst nivå. Det er klart at en tilsvarende metode vil innebære å telle forekomster over et visst nivå, men i et slikt tilfelle bør telleverdien maksimaliseres i stedet for minimaliseres. Dette er et spesialtilfelle av en mer generell løsning hvor amplitudeforekomster innenfor ett eller flere intervall telles. I en slik løsning vil man ha behov for mer enn en 1-biters ADC (komparator) for en realisering i henhold til ligning 3.
I det følgende beskrives oppfinnelsen ved hjelp av blokkskjemaet som er vist i figur 1.
Figur 1 viser et forenklet blokkskjema for en kvadraturmodulator med et legemliggjøirngseksempel av foreliggende oppfinnelse.
I- og Q-data kommer inn i blokken, som vist med henvisningstallet 20. Denne blokken utfører en vanlig kvadraturjustering ved å tilføye styrt krosstale av I og Q, og omvendt. Deretter skaleres I- og Q-kanalens forsterkning med en faktor med motsatt fortegn for I-og Q-kanalen. Størrelsen av både kvadratur- og forsterkningsjusteringen utgis fra 10.1-og Q-data sendes videre til D/A-omformere 60 og de vanligvis uønskede modulasjonsproduktene fra konverteringsprosessen filtreres i 80 før signalet omformes til høyfrekvens (RF) eller mellomfrekvens (IF) i 100. Konverteringstrinnet utføres i kvadratur, hvilket betyr at lokaloscillatorsignalet fra 90 faseforskyves i 110 slik at den
LO som mates til Q-kanalblanderen er 90° ut av fase med hensyn til den LO som mates til I-kanalens blander. En diodebasert detektor 130 vil gi oss et kvadratisk estimat av envelopen, men så lenge reaksjonen er monoton, vil dette tilfredsstille behovene. Utgangen fra 130 deles og en del føres til en komparator 120. Her sammenlignes envelopen med en konfigurerbar terskel fra 55. Denne terskelen kan betraktes som en utløser for envelopen, dvs., hvis den øyeblikkelige envelopeverdien er over utløseren, utgis et logisk en fra 120, mens det ellers utgis en logisk 0. Denne komparatorverdien punktprøves og akkumuleres i det digitale området i 30 i samsvar med ligning 4. Etter hver periode på NT sekunder mottar den adaptive prosessen for ubalansekorrigering 10 et nytt estimat for Ec og utgir en justering. Blokken 10 har fire utganger for justering av ubalanse i samsvar med (i), (ii), og (iii), hvor LO-lekkasjen opptar to av utgangene. DC I og DC_Q omformes til analoge DC-spenninger på utgangen av 50 og tilføres som DC-korrigeringsspenninger på inngangstrinnet til 100.
Den andre grenen fra envelopedetektoren 130 lavpassfiltreres i 140 og slik at gjennomsnittsverdien av RF-signalet ekstraheres og punktprøves i 70. Denne informasjonen er nødvendig for å sikre at parameteren Exhresh tilnærmelsesvis følger forsterlcningsvariasjoner i IF/RF-signalet. Denne Erhresh justeres kontinuerlig i envelopeterskelkompenseringsblokken 40. Her angis utgangen fra 70 som EMean-Utgangen fra 40 er i dette tilfelle Erhresh = A • Emean + C, hvor A og C er konfigurerbare parametere. De herværende oppfinnere har kommet til at god samsvarighet med Vopt oppnås ved å innstille verdien for A til rundt 4 dB. Den optimale innstilling for A og C oppnås når en forsterkmngsforskjell ved IF/RF har sin minste innvirkning på estimatet for Ec.
I det følgende gis en beskrivelse av flytskjemaet som er vist i figur 2 for den adaptive prosessen.
Det flytdiagram som har beskrives kan assosieres med figur 1 gjennom blokk 10. Hver av de fire parameterutgangene fra 10 har tre assosierte egenskaper:
1. Parverdi(k), som lagrer den nåtidige verdien for hver parameter.
2. Trinnstørrelse(k), som holder endringens størrelse når parameteren justeres 3. Retning(k), som definerer den nåtidige retning for den neste justering av parameteren.
For de ovennevnte egenskaper gjelder at +1 angir en økning for den neste justering av parverdi(k), mens -1 angir en redusering i neste justering av parverdi(k).
Ill initialiseres disse egenskapene og parametervelgeren k stilles til 0. De fire mulige verdier for K kan tolkes som følger:
k=0 :DC_I er den nåtidige parameteren
k=l :DC_Q er den nåtidige parameteren
k=2 :Kvad_just er den nåtidige parameteren
k=3 :Forsterkningjust er den nåtidige parameteren
Ved 12 blir en ny parameterverdi beregnet og tilført utrustningen. Så startes ved 13 den akkumulerende tidsvindutelleren ATW for å holde rede på den konfigurerbare integrasjonstiden. Ved det neste trinn 14 punktprøver og akkumulerer komparatoren utgangen i henhold til ligning 4. Variabelen EnvTell tilsvarer Ec, bortsett fra mangelen på normalisering. Denne akkumuleringen utføres til testen i blokk 15 angir at ATW-telleren har nådd integrasjonstiden NT. En sammenligning av den aktuelle Env_tell mot den lagrede Env tell fra den forrige iterasjonen utføres i 16. Hvis det nye estimatet er større enn det forutgående, er det tydelig at parameteren beveges i feil retning og følgelig blir retningsegenskapen for denne parameteren invertert ved 17 slik at neste gang parameteren avstemmes vil det være i en motsatt retning av den som nå er aktuell. I tillegg blir justeringen av parameteren stanset midlertidig og parametervelgeren k inkrementeres med én, hvilket betyr at neste gang vil en annen parameter bli avstemt. Når k når verdien 3 går den tilbake til utgangspunktet. Hvis utgangen fra 15 er NEI, er justeringen vellykket og det foretas ingen endring i parameterens retning. Prosessen avsluttes ved 18 hvor det oppnådde estimatet gis status som det forutgående estimat. Dette betyr at prosessen har et minne med et envelopetellingsestimat. Prosessen kan så gå i en uendelig sløyfe tilbake til 12. På denne måten foretas omløp gjennom de fire parametrene og det utføres en uavhengig justering for hver av dem.
Systemet som har blitt beskrevet kan bli forbedret ved å introdusere et aktiverings-/deaktiveirngssignal for akkumuleringsvariabelen Env_Tell. Tanken er å aktivere tellingen kun når modulasjonskurveforløpet er i samsvar med visse utsendte symbolsekvenser, f.eks. valgte hjørnepunkter når kvadraturfeil detekteres.
I tillegg oppnås redusert justeringsparametervarians ved å definere AEnv Tell = Env_tell-Env_tell_gammel. Denne delta-informasjonen kan anvendes for å definere en variabeltrinnstørrelse for parametrene. En annen utvei for å forbedre variansen er å tilveiebringe større minne for Env Tell-variabelen.
Selv om oppfinnelsen har blitt forklart for en modulator, kan oppfinnelsens prinsipper også anvendes for en demodulator, når demodulatoren lider under de samme forringelser som de som er nevnt for modulatoren.

Claims (34)

1. Fremgangsmåte for å optimalisere en modulatoranordnings ytelse, hvilken modulatoranordning innbefatter en første modulator med en forringelse, hvilken første modulator er anordnet til å fremstille et komplekst signal fra et modulerende signal innbefattet i første signaler som tilføres modulatoranordningen, hvilket komplekst signal innbefatter et mangfold av vektorer som hver oppviser minst en karakteristisk egenskap, karakterisert ved at fremgangsmåten innbefatter: å tilføre den første modulatoren de første signaler, å fremstille et første komplekst signal ved hjelp av den første modulatoren, å foreta en modifikasjon av minst en egenskap ved minst et av de første signaler eller å foreta en modifikasjon av en modulatordritfsparameter og å fremstille et andre komplekst signal ved hjelp av den første modulatoren, å bestemme første og andre statistiske fordelinger av den minst ene karakteristiske egenskapen oppvist av det første henholdsvis det andre komplekse signalet, og å fremstille et styringssignal for styring av det minst ene av de første signaler eller modulatordriftsparameteren på grunnlag av en relasjon mellom de første og andre statistiske fordelingene.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, videre innbefattende å bestemme relasjonen ved å bestemme en forskjell mellom de første og andre statistiske fordelingene, og hvor å bestemme styringssignalet gjøres på grunnlag av forskjellen mellom de første og andre statistiske fordelingene.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, hvor forskjellen representeres av et område avgrenset av respektive første (B) og andre (A) fordelingskurveverdier som representerer de første og andre fordelingene.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvor å bestemme relasjonen mellom de første og andre statistiske fordelingene gjøres ved å bestemme en første verdi (X-verdi) for den karakteristiske egenskapen med hovedsakelig likt forekomstantall i de første og andre modulerte signalene, hvor fremgangsmåten videre innbefatter å bestemme et forekomstantall for en andre verdi for den karakteristiske egenskapen som er mindre enn den første verdien eller et forekomstantall for en tredje verdi for den karakteristiske egenskapen som er større enn den første verdien, og å styre det minst ene av de første signaler eller modulatordriftsparameteren for å oppnå en økning i forekomstantallet for den andre verdien eller en reduksjon av forekomstantallet for den tredje verdien.
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, videre innbefattende: å representere de første og andre statistiske fordelingene ved hjelp av respektive første og andre fordelingskurver, å bestemme et skjæringspunkt (X) mellom de første (B) og andre (A) fordelingslcurvene, å etablere på grunnlag av den andre fordelingskurven (A) en første terskelverdi som svarer til et første forekomstantall i et forutbestemt tidsrom av forekomster av den minst ene karakteristiske egenskapen med en verdi som ligger over en verdi som svarer til skjæringspunktet (X), å bestemme fra den første fordelingskurven (B) et første forekomstantall for forekomster i det andre komplekse signalet av den minst ene karakteristiske egenskapen med verdien som ligger over den verdien (X-verdi) som svarer til skjæringspunktet (X), å fremstille et styringssignal hvis det første forekomstantallet overskrider den første terskelverdien, og å styre en driftsparameter hos modulatoren ved hjelp av styringssignalet for å minimalisere det første forekomstantallet.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, videre innbefattende: å representere de første og andre statistiske fordelingene ved hjelp av respektive første (B) og andre (A) fordelingskurver, å bestemme et skjæringspunkt (X) for de første (B) og andre (A) fordelingskurvene, å etablere på grunnlag av den andre fordelingskurven (A) en andre terskelverdi som svarer til et andre antall forekomster i et forutbestemt tidsrom av forekomster av den minst ene karakteristiske egenskapen med en verdi som ligger under en verdi som svarer til skjæringspunktet (X), å bestemme fra den første fordelingskurven (B) et andre forekomstantall for forekomster i det andre komplekse signalet av den minst ene karakteristiske egenskapen med verdien som ligger under den verdien (X-ordinat) som svarer til skjæringspunktet (X), å fremstille et styringssignal hvis det andre forekomstantallet er mindre enn den andre terskelverdien, og å styre en driftsparameter hos modulatoren ved hjelp av styringssignalet for å maksimalisere det andre forekomstantallet.
7. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, hvor den minst ene karakteristiske egenskapen er en av en amplitude og en fase.
8. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, hvor forringelsen er minst en av en bærebølgelekkasje (LO-lekkasje), en i-fase-/kvadraturortogonalitetsfeil (I/Q-ortogonalitetsfeil) eller en I/Q-styrkeubalanse.
9. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, hvor å bestemme de første og andre statistiske fordelinger innbefatter: å bestemme en omhylningskurve for det komplekse signalet, å fremstille en terskelverdi fra en midling av omhylningskurven, å sammenlikne omhylningskurven og terskelverdien i en komparator, og å telle utganger fra komparatoren.
10. Anordning for å optimalisere ytelsen til en modulatoranordning, hvilken modulatoranordning innbefatter en første modulator med en forringelse, hvilken første modulator er anordnet til å fremstille et komplekst signal fra et modulerende signal innbefattet i første signaler som tilføres modulatoranordningen, hvilket komplekst signal innbefatter et mangfold av vektorer som hver oppviser minst en karakteristisk egenskap, karakterisert ved at anordningen innbefatter: anordning for å tilføre den første modulatoren de første signaler, anordning for å fremstille et første komplekst signal ved hjelp av den første modulatoren, anordning for å foreta en modifikasjon av minst en egenskap ved minst et av de første signaler eller å foreta en modifikasjon av en modulatordritfsparameter og å fremstille et andre komplekst signal ved hjelp av den første modulatoren, anordning for å bestemme første og andre statistiske fordelinger av den minst ene karakteristiske egenskapen oppvist av det første henholdsvis det andre komplekse signalet, og anordning for å fremstille et styringssignal for styring av det minst ene av de første signaler eller modulatordritfsparameteren på grunnlag av en relasjon mellom de første og andre statistiske fordelingene.
11. Anordning som angitt i krav 10, videre innbefattende anordning for å bestemme relasjonen ved å bestemme en forskjell mellom de første og andre statistiske fordelingene, og hvor anordning for å bestemme styringssignalet er innrettet til å bestemme styringssignalet på grunnlag av forskjellen mellom de første og andre statistiske fordelingene.
12. Anordning som angitt i krav 11, hvor forskjellen representeres av et område avgrenset av respektive første (B) og andre (A) fordelingskurveverdier som representerer de første og andre fordelingene.
13. Anordning som angitt i krav 10, hvor anordning for å bestemme relasjonen mellom de første og andre statistiske fordelingene innbefatter anordning for å bestemme en første verdi (X-verdi) for den karakteristiske egenskapen med hovedsakelig likt forekomstantall i de første og andre modulerte signalene, hvor anordning videre innbefatter anordning for å bestemme et forekomstantall for en andre verdi for den karakteristiske egenskapen som er mindre enn den første verdien eller et forekomstantall for en tredje verdi for den karakteristiske egenskapen som er større enn den første verdien, og anordning for å styre det minst ene av de første signaler eller modulatordritfsparameteren for å oppnå en økning i forekomstantallet for den andre verdien eller en reduksjon av forekomstantallet for den tredje verdien.
14. Anordning som angitt i krav 12, videre innbefattende: anordning for å representere de første og andre statistiske fordelingene ved hjelp av respektive første og andre fordelingskurver, anordning for å bestemme et skjæringspunkt (X) mellom de første (B) og andre (A) fordelingskurvene, anordning for å etablere på grunnlag av den andre fordelingskurven (A) en første terskelverdi som svarer til et første forekomstantall i et forutbestemt tidsrom av forekomster av den minst ene karakteristiske egenskapen med en verdi som ligger over en verdi som svarer til skjæringspunktet (X), anordning for å bestemme fra den første fordelingskurven (B) et første forekomstantall for forekomster i det andre komplekse signalet av den minst ene karakteristiske egenskapen med verdien som ligger over den verdien (X-verdi) som svarer til skjæringspunktet (X), anordning for å fremstille et styringssignal hvis det første forekomstantallet overskrider den første terskelverdien, og anordning for å styre en driftsparameter hos modulatoren ved hjelp av styringssignalet for å minimalisere det første forekomstantallet.
15. Anordning som angitt i krav 12, videre innbefattende: anordning for å representere de første og andre statistiske fordelingene ved hjelp av respektive første (B) og andre (A) fordelingskurver, anordning for å bestemme et skjæringspunkt (X) for de første (B) og andre (A) fordelingskurvene, anordning for å etablere på grunnlag av den andre fordelingskurven (A) en andre terskelverdi som svarer til et andre antall forekomster i et forutbestemt tidsrom av forekomster av den minst ene karakteristiske egenskapen med en verdi som ligger under en verdi som svarer til skjæringspunktet (X), anordning for å bestemme fra den første fordelingskurven (B) et andre forekomstantall for forekomster i det andre komplekse signalet av den minst ene karakteristiske egenskapen med verdien som ligger under den verdien (X-ordinat) som svarer til skjæringspunktet (X), anordning for å fremstille et styringssignal hvis det andre forekomstantallet er mindre enn den andre terskelverdien, og anordning for å styre en driftsparameter hos modulatoren ved hjelp av styringssignalet for å maksimalisere det andre forekomstantallet.
16. Anordning som angitt i et hvilket som helst av de foregående kravene 10 til og med 15, hvor den minst ene karakteristiske egenskapen er en av en amplitude og en fase.
17. Anordning som angitt i et hvilket som helst av de foregående kravene 10 til og med 16, hvor forringelsen er minst en av en bærebølgelekkasje (LO-lekkasje), en i-fase-/kvadraturortogonalitetsfeil (I/Q-ortogonalitetsfeil) eller en I/Q-styrkeubalanse.
18. Anordning som angitt i et hvilket som helst av de foregående kravene 10 til og med 17, hvor anordningen for å bestemme de første og andre statistiske fordelinger innbefatter: anordning (130) for å bestemme en omhylningskurve for det komplekse signalet, anordning (140,40) for å midle og fremstille en terskelverdi av omhylningskurven, komparator (120) for å sammenlikne omhylningskurven og terskelverdien, og anordning (30) for å telle utganger fra komparatoren.
19. Fremgangsmåte i følge krav 1, hvor å bestemme første og andre statistiske fordelinger av den minst ene karakteristiske egenskapen oppvist av de respektive første og andre komplekse signalene innbefatter å beregne et første areal (Ecl) for et antall (N=N1) første vektorer i det første signalet henholdsvis å beregne et andre areal (Ec2) for et antall (N=N2) andre vektorer i det andre signalet, for hvilke vektorer vektorlengden overstiger en første terskel (Vopt) og vektorene er registrert i et tidsrom (T), hvor arealet (Ec) er beregnet ved: Ec=l/N<*>SUM(e(n)) for n=l til N, der e(n) er vektorlengden til vektor n.
20. Fremgangsmåte i følge krav 1, hvor å bestemme første og andre statistiske fordelinger av den minst ene karakteristiske egenskapen oppvist av de respektive første og andre komplekse signalene innbefatter å beregne et første areal (Ecl) for et antall (N=N1) første vektorer i det første signalet henholdsvis å beregne et andre areal (Ec2) for et antall (N=N2) andre vektorer i det andre signalet, hvilke vektorer er registrert ved N punktprøver tatt i tidsavstand T og der vektorlengden (c(nT)) settes til en forutbestemt verdi for enhver vektor som overstiger en terskelverdi (Etresh), hvor arealet (Ec) er beregnet ved: Ec=l/N<*>SUM(c(nT)) for n=l til N.
21. Fremgangsmåte i følge krav 20, hvor terskelverdien (Etresh) settes lik en optimal deteksjonsverdi (Vopt) bestemt av en maksimal amplitudeverdi (Vo) i det modulerte signalet.
22. Fremgangsmåte i følge krav 19 eller 21, hvor den optimale deteksjonsverdien (Vopt) settes til en verdi i området 0,60 til 0,65 av den maksimale amplitudeverdi (Vo) i det modulerte signalet.
23. Fremgangsmåte i følge krav 20 eller 21, hvor terskelverdien (Etresh) bestemmes på grunnlag av en målt middelverdi (Emean) for det modulerte signalet.
24. Fremgangsmåte i følge et av kravene 19 til og med 23, hvor NI er lik N2.
25. Fremgangsmåte i følge et av kravene 19 til og med 24, hvor relasjonen mellom de første og andre statistiske fordelingene er en differanse mellom de første og andre arealene, og hvor styringssignalet fremstilles for minimalisering av ethvert beregnet areal (Ec).
26. Fremgangsmåte i følge et av kravene 19 til og med 25, hvor forringelsen er minst en av en bærebølgelekkasje (LO-lekkasje), en i-fase-/kvadraturortogonalitetsfeil (I/Q-ortogonalitetsfeil) eller en I/Q-styrkeubalanse.
27. Anordning i følge krav 10, hvor anordningen for å bestemme første og andre statistiske fordelinger av den minst ene karakteristiske egenskapen oppvist av de respektive første og andre komplekse signalene er innrettet til å beregne et første areal (Ecl) for et antall (N=N1) første vektorer i det første signalet henholdsvis å beregne et andre areal (Ec2) for et antall (N=N2) andre vektorer i det andre signalet, for hvilke vektorer vektorlengden overstiger en første terskel (Vopt) og vektorene er registrert i et tidsrom (T), og innrettet til å beregne arealet (Ec) ved: Ec=l/N<*>SUM(e(n)) for n=l til N, der e(n) er vektorlengden til vektor n.
28. Anordning i følge krav 27, videre innrettet til å sette NI lik N2.
29. Anordning i følge krav 10, hvor anordningen for å bestemme første og andre statistiske fordelinger av den minst ene karakteristiske egenskapen oppvist av de respektive første og andre komplekse signalene er innrettet til å beregne et første areal (Ecl) for et antall (N=N1) første vektorer i det første signalet henholdsvis å beregne et andre areal (Ec2) for et antall (N=N2) andre vektorer i det andre signalet, hvilke vektorer er registrert ved N punktprøver tatt i tidsavstand T og der vektorlengden (c(nT)) settes til en forutbestemt verdi for enhver vektor som overstiger en terskelverdi (Etresh), og innrettet til å beregne arealet (Ec) ved: Ec=l/N<*>SUM(c(nT)) for n=l til N.
30. Anordning i følge krav 29, videre innrettet til å sette terskelverdien (Etresh) lik en optimal deteksjonsverdi (Vopt) bestemt av en maksimal amplitudeverdi (Vo) i det modulerte signalet.
31. Anordning i følge krav 27,28 eller 30, videre innrettet til å sette den optimale deteksjonsverdien (Vopt) til en verdi i området 0,60 til 0,65 av den maksimale amplitudeverdi (Vo) i det modulerte signalet.
32. Anordning i følge krav 29 eller 30, videre innrettet til å bestemme terskelverdien (Etresh) på grunnlag av en målt middelverdi (Emean) for det modulerte signalet.
33. Anordning i følge et av kravene 27 til og med 32, hvor relasjonen mellom de første og andre statistiske fordelingene er en differanse mellom de første og andre arealene, og videre innrettet til å fremstille styringssignalet for minimalisering av ethvert beregnet areal (Ec).
34. Anordning i følge et av kravene 27 til og med 33, hvor forringelsen er minst en av en bærebølgelekkasje (LO-lekkasje), en i-fase-/kvadraturortogonalitetsfeil (I/Q-ortogonalitetsfeil) eller en I/Q-styrkeubalanse.
NO20033695A 2003-08-20 2003-08-20 Adaptiv ubalansekorrigering i en kvadraturmodulator NO321303B1 (no)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20033695A NO321303B1 (no) 2003-08-20 2003-08-20 Adaptiv ubalansekorrigering i en kvadraturmodulator
DE602004026255T DE602004026255D1 (de) 2003-08-20 2004-08-19 Adaptive Ungleichgewichtskorrektur basierend auf Amplitudenverteilung
AT04019674T ATE463114T1 (de) 2003-08-20 2004-08-19 Adaptive ungleichgewichtskorrektur basierend auf amplitudenverteilung
EP04019674A EP1511264B1 (en) 2003-08-20 2004-08-19 Adaptive imbalance correction based on amplitude distribution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20033695A NO321303B1 (no) 2003-08-20 2003-08-20 Adaptiv ubalansekorrigering i en kvadraturmodulator

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20033695D0 NO20033695D0 (no) 2003-08-20
NO20033695L NO20033695L (no) 2005-02-21
NO321303B1 true NO321303B1 (no) 2006-04-24

Family

ID=28036457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20033695A NO321303B1 (no) 2003-08-20 2003-08-20 Adaptiv ubalansekorrigering i en kvadraturmodulator

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1511264B1 (no)
AT (1) ATE463114T1 (no)
DE (1) DE602004026255D1 (no)
NO (1) NO321303B1 (no)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005013881A1 (de) * 2005-03-24 2006-09-28 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Signalverarbeitung und Sendeeinrichtung mit digitaler Vorverzerrung, insbesondere für den Mobilfunk
SE532400C2 (sv) * 2006-08-30 2010-01-12 Nera Networks As Metod och anordning för detektering och uppskattning av kvadraturdefekter

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0324581A3 (en) * 1988-01-13 1990-11-07 Hewlett-Packard Company Calibration of vector demodulator using statistical analysis
US5371481A (en) * 1993-03-24 1994-12-06 Nokia Mobile Phones Ltd. Tuning techniques for I/Q channel signals in microwave digital transmission systems
JP2610092B2 (ja) 1993-03-25 1997-05-14 日本碍子株式会社 ノンセラミック碍子の金具把持構造及び金具の把持方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE602004026255D1 (de) 2010-05-12
NO20033695L (no) 2005-02-21
EP1511264B1 (en) 2010-03-31
ATE463114T1 (de) 2010-04-15
EP1511264A1 (en) 2005-03-02
NO20033695D0 (no) 2003-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8116363B2 (en) Method of determining true error vector magnitude in a wireless LAN
US8285508B2 (en) Signal processing apparatus and signal processing method
US11005510B2 (en) Systems and methods for adaptive averaging in frequency domain equalization systems
CA2407960C (en) System and method for direct transmitter self-calibration
US5293406A (en) Quadrature amplitude modulator with distortion compensation
US20030112891A1 (en) Distortion compensating device
US20010017897A1 (en) Quadrature amplitude modulation receiver and carrier recovery method
US9300436B2 (en) Signal compensation in high-speed communication
WO1998024209A1 (en) Method in digital quadrature modulator and demodulator, and digital quadrature modulator and demodulator
EP2768193B1 (en) Method and apparatus for correcting in-phase and quadrature signals
US7274750B1 (en) Gain and phase imbalance compensation for OFDM systems
US8711904B2 (en) Calibration method for non-ideal transceivers
CN115250218B (zh) 一种宽带信号iq不平衡及通道平坦度校准方法
Poborchaya DC-offset and IQ-imbalance estimation in the MIMO system
US7352832B1 (en) Method and implementation for adaptive symbol decision mapping
Cheng et al. Joint compensation of transmitter and receiver I/Q imbalances for SC-FDE systems
JP5361827B2 (ja) 送信機および送信方法
NO321303B1 (no) Adaptiv ubalansekorrigering i en kvadraturmodulator
EP2547059B1 (en) Transmitter including calibration of an in-phase/Quadrature (I/Q) modulator and associated methods
EP3297237A1 (en) Method and system for generating an adapted transmission signal
JPH0568060A (ja) 歪補償直交変調器
Hudlička et al. Characterization of a 300-GHz transmission system for digital communications
EP1130866B1 (en) Correction of quadrature and gain errors in homodyne receivers
KR20010076760A (ko) 배열 송수신부의 오차 보정장치 및 방법
Lowdermilk et al. Vector signal analyzer implemented as a synthetic instrument

Legal Events

Date Code Title Description
CREP Change of representative

Representative=s name: ZACCO NORWAY AS, POSTBOKS 2003 VIKA, 0125 OSLO, NO

MM1K Lapsed by not paying the annual fees