TWI273786B - IQ imbalance compensation - Google Patents
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Description
1273786 ^ 九、發明說明: • 【毛明所屬之技術領域】 . 本發明係有關於—種不平衡補償,特別是有關於-種方法及裝置, 用以在接收器中估測及補償在基頻上之IQ不平衡。 【先前技術】 井多無線裝置使用射頻(Racii〇;preqUency,即)直接轉頻,使其本 身具啕成本、封包尺寸、及能量消耗上之優點。但此交換具有嚴重的缺點, 包括在所接收之信號中同相(In_細e,υ成分與正交⑺論at·,Q) # 成分間失調所導致之W不平衡。為了 IQ不平衡之補償,現已有許多裝置 廣泛地被使用,下文將介紹兩種可能之解決方法。 弟1圖係表示在正父步員为多工益、(〇eth〇g〇nai FreqUenCy Division Multiplex ’ OFDM)系統中補償iq不平衡之接收器方塊圖,其係藉由使用 最小均方(Least Mean Square,LMS)演算法來預估IQ不平衡,以補償iQ 不平衡。此裝置揭露於『CQn瞻r Ele伽nies,臓加霞恤略 V〇l而e 47’ issue 3』’題目為『A麵! IQ imbalance⑽卿出㈤sch隱 for the reception of OFDM signals, 〇 Schuchert A. ^
Hasholzner R•、以及Antoine p.所提出。此接收器首先接收來自通道之訓 _練序列(training sequence) η,其中接收器之不完美引發出職調偏 移。方塊111及121以參數α及万來模擬在RF端中之IQ失調偏移。 快速傅立葉轉換(Fast F〇urier Transf〇rm,FFT) ιΐ2將所接收之訊 號’由時域轉換為頻域’且為了 IQ估測以將其傳送至_估器⑶。在此, 根據已知區域參考信號13而使用LMS演算法,來估測iq不平衡來數“及 ⑽。已估測之參數14接著傳送至IQ補償器122,其在考慮叫不平衡ΐ2ι 之效應後’用以補償資料12,補償器122之輸出信號接著傳送至解⑶。 "、、而w LMS次才法細作在頻域時,第】圖所示之不平衡補償架構需要 FFT計算’此在接岐巾造成㈣的能量消耗以及增加縣。频不平衡
0608-A40243TWF 5 1273786 估測之效能係根據取樣時間之正確性,因此必須將精確的區域參考信號13 提供至IQ評估器113。此外,此裝置無法考慮傳送器所造成之通道效應、 載波頻率偏移(Carrier Frequency Offset,CFO)、以及傳送端之iq不平 衡0 第2圖係表示在系統中關於iq不平衡及頻率偏移補償之接收器, 其揭4於『Acoustics, Speech,and Signal Processing,2003,
Proceedings (ICASSF 2003), 2003 IEEE International Conference on
Volume 4,April 6-10』,題目為『FreqUenCy 〇ffset and I/Q imbalance
compensation for OFDM direct-conversion receivers』,且由 Guanbin
Xing、Manyuan Shen、以及Hui Liu所提出。如第2圖所示,此架構模擬 分別關於訓練序列21及資料22之CF0 211及221以及IQ不平衡212及222。 根據接收訊練序列21,藉由在方塊213内使用非線性最小平方(NQniinear
Lea= Square,NLS)演算法,以估測CF〇。接著,藉由使用在方塊犯内 使用最小平方(Least Square,LS),以估測IQ不平衡。接著,訓練序列 21傳送至方塊215及216,以執行FFT計算以及均等化(EquaUzati〇n, EQ)。估測出之CFO參數傳送至⑽補償器224,同樣地,估測出之⑴不平 衡參數送至223。因此,在減器所接收之龍中之iq失調偏移 以及CF0 ’可分別在方塊225及2沈巾執行m計算以及均等化。在此 用於方塊EQ226之參數係取得於印評估器216。此裝置之缺點為完成補償 需要精確的™估測。假使⑽評估器213具有較差之效能,IQ評估器2 則無法提供足夠之IQ補償。 【發明内容】 有鑑於此,為了解決上述問題,本發明主要目的在於提供 種方法及衣置’其具有精確的參數估測能力,以補償接收哭 所產生之失調偏移。 本毛月之另目的為提供一種不平衡補償方法,適用於具
0608-A40243TWF 6 1273786 “有已矣載波頻率偏移(Carrier Fre_ncy Offset,CFO)以及傳送通道 . 之系統。 ^ 本表月之另一目的為簡化估測關於IQ不平衡補償之參 數,以為持低生產成本。 為&致上逑之目的,本發明提出一種不平衡補償方法及 其裝置,適用於通訊系統之接收器。在本發明實施例中,此通 ^ rr,(Wireless Local Area Networks ^ WLAN) 糸統。 "本杳明之IQ不平衡補償方法首先根據訓練信號之前導搁位以估測扣 平衡補債:婁i:接著使用估測之茶數來補償訓練信號之資料攔位。在訓 練信號之序列每N個取樣間隔動复—次。計算在前導搁位之每一取樣 點與間隔N取樣區間之對應取樣點之間之比例,且在比例相同 之作又a又下,導出關於比例之方均誤差(Mean—,mse) 方耘式。根據方均誤差方程式,使用最小平方(Least Square,LS) 演算法來估測關於IQ不平衡補償之參數係。最後,資料搁位之IQ不 平衡根據估測出之苓數而被補償。關於IQ不平衡補償之參數係表示接收 盗所產生之IQ失調偏移之效應。 ® 在估測IQ不平衡補償芩數後,估測及補償載波頻率偏移 (Carrier Frequency Offset , CF0)。 根據IEEE 802. 1 1a規格,本發明所述之訓練信號為物理層 會聚協定(Physical Layer Convergence Protocol,PLCP)協定 資料單元(PLCP Protocol Data Uni t,PPDU),包括 PLCP 前導, PLCP 標頭 ’ PLCP 服務資料單元(PLCpServiceDataUnit,psDU)、 檔尾位元(tail bits)、以及附加位元(pad bi1:)。pLCp前導 包括短前導,且在短前導之序列每16取樣區間重複一次。 本發明之IQ不平衡補償之裝置包括比例計算器、計算單元、參數評估 0608-A40243TWF 7 1273786 器、以及補償器。比例計算器計算前導 &襴位之母一取樣點與間隔N取樣區 (Mean_Square :::二:推導出方均誤差方程式。參數計算單元根據方 均決呈方知式,並使用最小平方 忐來汁异IQ不平衡補償參數 係。補償器根據來自參數評估哭灸 σσ之荟數,以在訓練信號之資料 欄位執行IQ不平衡補償。 本發明之一貫施例提出一種接收哭白 包括天線、IQ不平衡評估器、以 及IQ不平衡補償器。IQ不平衡評估哭技 态接收來自天線之丽導攔位,並使用最 #丨平方演算。IQ不平衡補償器根據參數評估器所估測之參數,以補償資料 攔位。 為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文 特舉一較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。 【實施方式】 第一實施例 本毛明係利用在训練序列(tranining sequence)中之 重複付號(格式),以估測Iq (In-phase an(j Quadrature)不平衡及 φ 載波頻率偏移(Carrier Frequency Offset,CFO)之效應。如第5圖 所不’前導之訓練序列51 一般包括於每一接收之訓練信號,且 ''、一手 '充 用以信號偵測、同步化、以及均等化。第 3a圖係表示在ιΕΕΕ組織所制訂之IEEE 8〇2, Ua& IEEE 8〇2, Ug 規格中 PLCP 協定資料單元(plcp Protocol Data Unit,PPDU) 之訊框格式。如第3圖所示,PPDU主要包括物理層會聚協定
(Physical Layer Convergence Protocol,PLCP)前導 31、PLCP 標頭 32、PLCP 服務資料單元(plcp Service Data Unit,PSDU) 幻、檔尾位元(tai 1 bits ) 34、以及附加位元(pad bit) 35。 0608-A40243TWF 8 ^273786 如第北圖所示,PLCP前導31包括短前導311及長前導312, 其中短前導311包括十個重複的短訓練序列^至tiQ’·長前導 312包括兩重複的長訓練序列n及T2以及保護區間(“叶/
DinterVal,GI)。在第3b圖中,31a表次IQ估測。31b表示信 ^貞測AGC α及差異债測。3 j c表示粗略頻率偏移估測、及 時序同步。31d表示通道及精確頻率偏移估測。η表示16心 (8/zs+8#s)。本發明藉由獲得短前導311以及推導出來自短 月ίι ‘ 311重複特彳政之方均誤差(Mean_s叫)方程
以估測IQ補償係數。在時域中,短前導311之資料格式係每'6 個取樣點重複一次。 本發明考慮在傳送ϋ及接收器所產生之IQ不平衡,並考慮 接收器之CFO。帛4圖係表示傳送器之方塊圖以及模擬IQ不平 :以及CF〇效應之接收器。如第4圖所示,傳送器之天線42沿 ’通道脈衝反應(channei impulse resp〇nse) h⑴的通道傳送信 號Tx(t)。信號Tx(t)因為傳送器之IQ失調偏移“而失真 此’號Tx (1:)可表示如下·· (式1 )
Tx{t) = αλ·χ{ί)-\- βχ· χ* (/) 其中,及万i係表示傳送器之段不平衡參數。 接收端之天線43接收來自無線通道之信號Rx (t),因此,信號Rx (七) 為信號Tx⑴與通道脈衝反應h⑴迴旋(⑶請㈣⑽),如式2: Rx(t) = Tx(t)®h(t) (式 2) 一接收态具有第4圖之方塊44及45所模擬之CFO及IQ不平 衡,因此,在考慮CFO及IQ不平衡效應後,信號變成式3 : d{t) = α2. {ej2^ . Rjc(t)}+ β2. {e^M/r ^ J* -A {e \{αγ ·χ(ί) + βι ·χ*(〇)® A(i)]}4-^2 ^ .x(r) + ^ ·χ*(〇)®/ζ(/)]}* (式3)
0608-A40243TWF 9 1273786 本發明所提供之IQ IQ不平衡係數。 序。假設鱗相5i U P觸之 Λ =接I之處雌
及521以及IQ不平衡512另ς99 ¥) 乂及貝科ΰ2被在射頻端之CF05H τη τ 及522所影響,不平衡評估哭513仕曾糾从 I林平衡參數以及傳送至iQ不平衡補償器奶;=預柏 及⑽補償器524中分別估測及補償 二=:器似
來轉換以及在方祕士 π斤幻bl在方塊515中以FFT 回授至二Γ來轉換。均等化評估器训之結果 IQ不平衡評估器513藉由推導基於訓練序列 以計算補償參數。使用最小早* π +。 义職方备式, 方程式,如™ :付(Least s輒e,LS)嫩可解出· 根據式3,信號d(t)之共軛為·· 結合式3及式4可推導出: π (0 = a2 * y 气办 * (/) + A 4鱗邮)(式 4 ) 轉 (式5) •Rx(t) = K|A|2 、。叙叹取樣區間為Ts,以及在短前導之訓練序列為每Μ取 樣區間重複—次,在取樣點t及其對應之取樣點(U16TS) 比例可由式6表示: ?河(嶋)1(/ + 16¾) ^ft-Rx(t) ' α2 ^·ά{ί + \6Τ8)-β2 *^*(ί + 167ϊ)
A w2-ΙΑΙ2 (式6) -—2 *+16Ts)-4-16Ts) a2 *部)-A w*(/) 由於短前導之重複特性,假使不考慮雜訊與通道變化,在兩個相隔16 個取樣點的信號應該相同。因此,。
0608-A40243TWF 10 1273786 e j2nhf {i+\6Ts)
Rx(t +16Ts) en^nt+\6Ts、 7./2πΑβ
Rx(t) ^./2πΑβ ί2πΑ/{16Τ5) (式7) 假使點前導之長度為L,全部共(l-16-1)個y/.(i㈣l可以被計算出, 其中’下標符號t係表示短前導位置。 更饭忒在式7中所計算出之連續複數比例幾乎相同,因此,MSE可推導 為: (式8) X-16—1 :Σ /=1 a2 *'d(t -hieTs)- β2 -^*(/ + 162^) u 假使相位失n周设為3度,且振幅假設為3北,參婁丈a2則接近1 (0· 9986+0. 0089 j )〇 接菩,舌杰脸#。 ^ 按者百先將式8之MSE設疋為0並使用LS解法來 計算,以解出另一參數点2,如下所示。 為了符合MSE方程式,對於(1啊普1)而言,在式9之兩項必須等 於0 〇 外+ 167¾)16 乃)簡化上述式子可得: 邱+ 167:s>)-冬 、 d{t)- β2·ά\Λ ^ =>.,·“ 2 (+1) Pi ^ 0 d(t + \6Ts)-^2^d\t + ieTs) i=l+l d{t)- P2'd\t) d^UTs)-P^d\t + l6Ts) ,=/y t=lj
以及使用LS 爹數A可藉由將K〜L—16—丨方絲示(如式g)
0608-A40243TWF 11 1273786 方程式(如式ίο)來解出 ^β2=Β / 一 b' - \ A = ,Β 二 b2 V _βΙ-16-1 _ ) (式9) k* * ... 2 *]* bx bi AH .B pL~\6-\ _ μΐ|2 " ai β2 •k* a2 * … aL-\6-\ *] _aL-\6-\_ hiT+KI +···+|^ζ AM 6-1 (式 ίο) Σ / 二:1_ A^-16-l Σ W2 /=1 在解得參數Α後,%之精確值可根據以下計算來估測,其中,么及 A以a and p來取代。
a = cos(A^) + j 'S' sin(A^) /? = s · cos(A 沴)_ y _ sin(△沴) (式 11)
0608-A40243TWF 12 1273786 => (Real{a})2 + (Imag{/?})2 = 13 Real{a} = Jl-(Imag{y9})2 Real{a} · Imag{o:} = cos(A^) · ε · sin(A^) = -Real{yff} · Imag{/?} Real{y^} · Imag{^} Real{々} · Imag{y9} => Imag{a}=
Real{a} => a = Real{^} + j · Imag {a) 一旦獲得兩參數么及a,信號d(t)可因此而補償。 d{t) = - ej27^ft - Rx{t) + β2 - ejl^ft * TbC(t) d (ΐλ_^ι β2 -d\t)
问 I2 -1A I2 ,ejl_、:Rxif) - β, ^']2πΑβ -Rx\t)] ^ > [〇f2 · ejl7^ft · Rx{t) + β2 e-j2^ Rx*(t)}~ βΊ . [q9 Γά2|2-ΙΑΙ2 假設 = α2,在=/?2, ^correct (0 ~~ 1 α2 l2 . Rx(t) + a; ,g2 · e~^f . ^ {t) - . q; . , ^ {ty [ β2 [2 ^ft · Rx(t) I 12 ~ IΛ i2 =I α212 ^ - Rx{ty I β212 . ιίι2-ιΛι2 = eJ27^ft -Rx(t)
本發明實施例提供一種更佳之I Q不平衡補償方法,其降低 計算複雜性、考慮CF0效應、以及其不會受到傳送器產生之IQ 不平衡之影響。本發明所使用之LS演算法,比習知技術中IQ 不平衡補償所使用之FFT及NLS演算法還要來得簡單。由於本 發明所提出之IQ不平衡補償方法,係使用傳送端所傳送之參考 信號來取代接收器所產生之區域參考信號,因此本發明考慮傳 送裔所產生之IQ不平衡。因此本發明所提出之I q不平衡補償 方法,對於補償具有傳送器所產生之IQ不平衡效應之信號,仍 0608-A40243TWF 13 1273786 ^滿足。此外’由於接收器在偵測重覆的前導後,可執行本發 ,之1Q不平衡補償’因此取樣時序對於IQ不平衡評估而言^ 是重要的標準。本發明假設載波頻率偏移不等於0或接近〇,因 此’在任何兩取樣點間之比例將不會太小。 弟-貫施例
、,在K際的執行上,在兩重複取樣點間之取樣區間越長,W 不平衡,償效能越好。#⑽相對小時,延長在兩重複取樣點 間之取樣區間,可改善補償效能。將取樣區間由16TS改變至32TS 之例子,如式12表示: eJ^f{t+22Ts) (式 12) 歸) 為了縮減雜訊效應,在計算比例前,數個取樣點平均分配。 平均兩取樣點之例子如式13 : V2·4, ·邮 + 487» e歸^柳·) ·办(,+ 16乃) Θ2气[办⑺W/杨.邮+膽)] (式13) _ eJ2nAf eiTs 、減少雜訊所產生之誤差之另一方法為設定門檻以決定每一 取樣之有效性。在式i 3中改變取樣區間後,式9之MSE方程式 變為: 一 16—1 MSE= 2 id(t + 32Ts)-^'d*(t + 32Ts) \ d(t + 32Ts) + 32Ts) \ V ^(β)-β2 /=/+1J 1 叩)-Α·,(ο t=lj (式 14) 預期一些信號之取樣具有比其他取樣較大之失真,因此門 榼係設定為在IQ不平衡估測中,檢查現在取樣是否應被考慮。
0608-A40243TWF 14 {-i+\)1273786 mse ^4-327^)-^.^0 + 3^ d(t)- β2'ά\ί) G (切)<"7 -冬 ^if) — β2 -d*(t) d{t^2Ts)-Pyd\t^2^ G(m) ^, 太 κ a(t)-p2.a、t) f 率誤L t月之貝_考慮並補償雜訊及干㈣產生 =鲍或是最大頻率誤差設定為iq々: 在°在此貫施例,對於1〇生冲 < 7忍 大角度誤差尨 失凋而B,規格表所指明之最 3度,在執彳―TQ— ,"^因:、儲存雜訊或是效應使得相位失节少 =不平衡補償前,相位失調減去最大角度誤差± 3失獻於 b圖係表示根據第5圖 衡估測可在時域完成。如第6^心估及CF0估測,不平 過通道傳送至接收器。在上述傳、、斤发不,訓練序列61自傳送器透 驟^與接收器(步驟3)中=期間,IQ不平衡在傳送器(步 2)。在接收哭夕古,山^ 一生,且CF0在通道中產生(步驟 IQ不平衡利用轉換為數位㈣,且接收器之 以執行對資料62之IQ不平衡補?:4)。接著’傳亀挪 之使用來補償⑽(步:7()步驟6)°同樣地,步驟5 ^ 10^mm 80Zlla^,J^^9 議的。在模擬中係使用雙發射間。資料速率選擇為 假使估測偏移超過或低於△㈣。及γ+3Γ _tl-path),且 ί=±·。如第 ^及卜编’則财平衡減去·±3。及 也顯示麵提㈣觸償細善了效能,但其 上述之複數實施例可應用於,特別是在低頻麵。 ‘"'種類之甽練序列包含有重覆之週期性
0608-A40243TWF 1273786 資料之攔位’例如,包括由IEEE 802· lla/g所定義之短前導或是吾前導 訊號,以及包括由IEEE 802. lib所定義之前導之資料。 本發明所提出之IQ不平衡估測及補償技術並不限制於應用在〇{?⑽系 統中,其他電信系統,甚至是沒有FFT之系統也可在時域中,執行所提出 之IQ不平衡估測及補償。 本發明雖以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發 明的範圍,任何熟習此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範 圍内,當可做些許的更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當2 後附之申請專利範圍所界定者為準。 “
【圖式簡單說明】 第1 第2 償架構。 圖表示習知OFDM接收器之IQ不平衡補償架構。 圖表示習知OFDM直接轉頻接收器之頻率偏移及IQ不平衡補 第3a圖表示完整ppdu之訊框格式。 第3b圖表示在ppdu中之plcp前導。
第4圖表示模擬傳送器與接收器所產生之IQ不平衡之結合 f 5圖表示本發明實施例之接收器之IQ不平衡補償架構Γ 第6圖表示根據第5圖之IQ不平衡補償架構之詳細流程圖 第7圖表示本發明實施例之IQ不平衡及校正之模擬結果。 【主要元件符號說明】 序列;12〜資料;13〜區域參考信號;14〜參數;山 〜权挺IQ失調偏移;113〜IQ評估哭 2H川練序列;22〜資料;211、2二=3補^· 123〜FFT; CFO評估器;214〜iQ不平衡評估器;加〜附.加1=千衡,213〜 〜IQ補償器;224〜CF_器;225〜 哭寻罐丨挪
,標頭—服務資料單元;二 0608-A40243TWF 16 1273786 . 加位元;41〜IQ失調偏移;42、43〜天線;44〜模擬CFO ; 45 〜模擬IQ不平衡;51〜訓練序列;52〜資料;511、521〜CFO; 512、 522〜IQ不平衡;513〜IQ不平衡評估器;514〜CFO評估器;515〜FFT ; 516〜均等化評估器;523〜IQ不平衡補償器;524〜CF0補償器;526〜 等化器;61〜訓練序列;62〜資料。
0608-A40243TWF 17
Claims (1)
1273786 十、申請專利範圍·· 、^ 一種估測同相(In—Phase ’ 〇與正交(Quadrature,Q)不平衡之 方法’適用於-通訊系統之接收器,包括: 接收複數訓練訊號,其中,在具有N取樣區間之一訊框時 間區間中,該等訓練訊號包括具有複數重複訓練符號之—前導 攔位; 计异在該前導欄位之每一取樣點與間隔N該等取樣區間之 一對應取樣點間之比例·· 假設該等比例相同,推導出關於該等比例之-方程式; 根據4方程式,估測關於IQ不平衡補償複數參數。 2·如申請專利範圍第丨項所述之估測IQ不平衡之方法,更 已括根據估測出之料參數,以補償被接收之信號之Μ不平衡。 3·如申請專利範圍第i項所述之估測IQ不平衡之方法,更 包括在估測關於IQ不平衡補償之該等參數後,估測—载波頻率偏 移(Carrier Frequency 〇ffset , CF〇)。 4.如申請專利範圍第1項所述之估測IQ不平衡之方法,其 中關於IQ不平衡補償之該等參數係表示該接收器所產生之 失調偏移之效應。 女申明專利範圍第1項所述之估測IQ不平衡之方法,其 中,該接收器操作在無線區域網路⑽—L〇Cal Area Netw〇rks , WLAN)系統。 •如申請專利範圍第1項所述之估測IQ不平衡之方法,更 0608-A40243TWF 18 1273786 包括當為了推導該方程式而計算該等比例時,平均至少兩該取 樣點取代每一該取樣點。 7·如申請專利範圍第1項所述之估測IQ不平衡之方法,更 包括設定一門檻用以決定每一該取樣點之有效性,以忽略具有 無可谷忍之雜訊失真之該等取樣點。 8·如申請專利範圍第1項所述之估測IQ不平衡之方法,其 中,該等訓練訊號為物理層會聚協定(physical [吖打 • C〇nvergence Prot〇col,PLCP)協定資料單元(PLCP protocol Data Unit,PPDU),包括 PLCP 前導,PLCP 標頭,PLCP 服務資 料單元(PLCP Service Data Unit,PSDU)、檔尾位元(tail Mts)、 以及附加位元(pad bit)。 9.如申請專利範圍第8項所述之估測IQ不平衡之方法,其 中,PLCP丽導包括一短前導,且在該短前導之序列每μ該等取 樣區間自我重複一次。 籲 10·如申請專利範圍第i項所述之估測1(3不平衡之方法, 其中,關於該等比例之該方程式為方均誤差(Mean-SquareError·, MSE)方程式。 11·如申請專利範圍第1〇項所述之估測IQ不平衡之方法, 其中,該MSE方程式定義為: I证=冥—|(γ 綱 (严/·(ι L代表該前導攔位之長度,Ts代表該取樣區間,以及χ代表在兩重複 0608-A40243TWF 19 1273786 之取樣間該等取樣區間之數量。 12.如申凊專利範圍第1項所述之估測I q不平衡之方法 其中不平衡補償之該等參數係使用最小平方(: Square,LS)演算法來估測。 13· — 種同相(In—phase,!)與正交(Quadrature w个十衡補 貝之裝置,用以接收一言川練訊號,該訓練訊號包括—前導搁位 及-貧料攔位,且在該前導攔位之—序列每N取樣期間 次’該裝置包括·· -比例計算器,用以計算該前導攔位之每_取樣點與 N §亥等取樣區間之一對應取樣點之間之比例; w 例之接糾料算器’心料㈣於該等比 矛-式,其中,假設該等比例相同; -參數評估器,麵接該計算單元,根據該方程式 關於IQ不平衡補償之複數參數,·以及 料椚接㈣自該參數評估器之該等參數,以補償兮資 枓攔位之IQ不平衡。 <_1貝。亥貝 14.如申請專利範圍第13項所述 其中,關於IQ不平衡補^ Q不平衡補償之裝置, 个十衡補{員之該等參數徭 失調偏移效應。 數後表不接收器所產生之IQ 15·如申請專利範圍帛㈣ 其中,該計算單^义之iQ不平衡補償之裝置, 开早7L推導出關於該 例之方均誤差(Mean - Square 0608-A40243丁WF 20 1273786 Err〇r,MSE)方程式。 t 16·如巾請專利範圍帛⑴頁所述之平衡補償之裳置, °亥'數5平估器、使用最小平方(Least如職,LS)、演算法來估 測關於IQ不平衡補償之該等參數。 Π•種接從器,具有同相(In—Phase,1)與正交(Quadrature, Q)不平衡補償,包括: ^ *線’接收具有-前導攔位及一資料攔位之_訓練訊 號’其中,在該前導攔位之一序列每N取樣期間重複一次;° Q不平衡估$,接收來自該天線之該前導搁值; 该IQ不平衡評估器包括: ’用以計算該前導齡之每_取樣點與間隔 N該等取樣區間之-對應取樣點之間之比例; 计异早π ’純該比例計算器,用以推導出關於該等比 例之-方程式,其中,假設該等比例相同;以及 >數。平估斋’輕接該計算單元,根據該方程式,以估測 關於IQ不平衡補償之複數參數;以及 一 IQ不平衡補償器’ _接該天線及該IQ不平衡評估器, 接收來自該參數評估哭夕_: 十估為之忒寺芩數,以補償該資料欄位之IQ不 平衡。 18.如申請專利範圍第17項所述之接收器,更包括: -載波頻率偏移(Carrier F卿啊〇fΜ,⑽)評估器,雛 0608-A40243TWF 21 1273786 — 該IQ不平衡評估器,用以估測載波頻率偏移;以及 • 一載波頻率偏移補償器,耦接該IQ不平衡補償器及該載波頻率偏 • 移評估器,根據該載波頻率偏移評估器之輸出,以補償來自該IQ不平衡 補償器之該資料欄位之載波頻率偏移。 19.如申請專利範圍第17項所述之接收器,其中,關於IQ 不平衡補償之該等參數後表示接收器所產生之IQ失調偏移效 應。 B 20.如申請專利範圍第17項所述之接收器,其中,該接收器 操作在無線區域網路(Wireless Local Area Networks,WLAN)系統。 21. 如申請專利範圍第17項所述之接收器,其中,該計算單 元推導出關於該等比例之方均誤差(Mean-Square Error,MSE)方 程式。 22. 如申請專利範圍第17項所述之接收器,其中,該參數評 估器使用最小平方(Least Square,LS)演算法來估測關於IQ不平衡 • 補償之該等參數。 0608-A40243TWF 22
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---|---|---|---|---|
US7529306B2 (en) * | 2002-09-09 | 2009-05-05 | Infineon Technologies Ag | Estimation of asymmetries between inphase and quadrature branches in multicarrier transmission systems |
US20050180534A1 (en) * | 2002-09-09 | 2005-08-18 | Infineon Technologies Ag | Iterative estimation and equalization of asymmetries between inphase and quadrature branches in multicarrier transmission systems |
US8144806B2 (en) | 2004-09-27 | 2012-03-27 | Marvell International Ltd. | Device, system and method of I/Q mismatch correction |
US8078123B2 (en) * | 2005-03-29 | 2011-12-13 | Broadcom Corporation | RF transmission error detection and correction module |
US7463866B1 (en) * | 2005-04-13 | 2008-12-09 | Rf Micro Devices, Inc. | I/Q mismatch calibration of direct conversion transceivers using the OFDM short training sequence |
US7839923B2 (en) * | 2005-06-22 | 2010-11-23 | Marvell World Trade Ltd. | Method and system for equalizing received signals in communications systems |
US7172489B1 (en) * | 2005-07-26 | 2007-02-06 | Flanagan Michael P | Jar opener |
US20070025474A1 (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Broadcom Corporation, A California Corporation | Receiver IQ imbalance calibration |
EP1793548A1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-06 | Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw | Method for estimating and compensating carrier frequency offset and I/Q imbalance |
JP2009527968A (ja) | 2006-02-22 | 2009-07-30 | エヌエックスピー ビー ヴィ | 同相及び直交経路不均衡補償 |
US7652976B2 (en) * | 2007-05-07 | 2010-01-26 | Industrial Technology Research Institute | Method for estimating and compensating IQ imbalance in OFDM systems |
TWI451728B (zh) * | 2006-09-29 | 2014-09-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | 封包化系統中高速通信之具成本效益的前導碼結構 |
US8290083B2 (en) * | 2007-03-09 | 2012-10-16 | Qualcomm Incorporated | Quadrature imbalance mitigation using unbiased training sequences |
US8064550B2 (en) | 2007-03-09 | 2011-11-22 | Qualcomm, Incorporated | Quadrature imbalance estimation using unbiased training sequences |
US8428175B2 (en) * | 2007-03-09 | 2013-04-23 | Qualcomm Incorporated | Quadrature modulation rotating training sequence |
US8081695B2 (en) * | 2007-03-09 | 2011-12-20 | Qualcomm, Incorporated | Channel estimation using frequency smoothing |
KR101093338B1 (ko) * | 2007-03-09 | 2011-12-14 | 콸콤 인코포레이티드 | 주파수 평탄화를 이용한 채널 추정 |
EP1976213B1 (en) * | 2007-03-28 | 2009-07-29 | Interuniversitair Microelektronica Centrum vzw ( IMEC) | Calibration method for non-ideal transceivers |
KR100873876B1 (ko) * | 2007-06-29 | 2008-12-15 | 연세대학교 산학협력단 | 직교 주파수 분할 다중 신호 수신 방법 및 이를 이용한직교 주파수 분할 다중 신호 수신 장치 |
KR100881152B1 (ko) | 2007-09-18 | 2009-02-02 | 한국정보통신대학교 산학협력단 | Ofdm 시스템에서 주파수 오프셋 및 i/q불균형보상장치 |
JP5254348B2 (ja) * | 2007-10-31 | 2013-08-07 | アイメック | 相補ゴーレイシーケンス対を用いて送受信器非理想性を決定し補償するための方法 |
KR101452995B1 (ko) * | 2008-02-19 | 2014-10-23 | 삼성전자주식회사 | 직교 주파수 분할 다중 수신기에서 아이/큐 불균형파라미터를 추정하는 장치 및 방법 |
WO2010000297A1 (en) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Iq-imbalance compensation in presence of carrier offset |
KR101238877B1 (ko) * | 2009-06-30 | 2013-03-05 | (주)에프씨아이 | 아이큐 임밸런스 추정 및 보상 방법 |
CN101815056B (zh) * | 2010-03-05 | 2012-09-05 | 华为技术有限公司 | 无线通信接收机中基带信号的iq不平衡校准方法及设备 |
US8565352B2 (en) * | 2010-05-03 | 2013-10-22 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Digital IQ imbalance compensation for dual-carrier double conversion receiver |
US8548096B2 (en) * | 2010-12-31 | 2013-10-01 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Controllable frequency offset for inphase and Quadrature (IQ) imbalance estimation |
US8509298B2 (en) | 2011-01-06 | 2013-08-13 | Analog Devices, Inc. | Apparatus and method for adaptive I/Q imbalance compensation |
US9020026B2 (en) | 2011-01-06 | 2015-04-28 | LGS Innovations LLC | Frequency dependent I/Q imbalance compensation |
US8363712B2 (en) | 2011-01-06 | 2013-01-29 | Analog Devices, Inc. | Apparatus and method for adaptive I/Q imbalance compensation |
US8666321B2 (en) | 2011-02-21 | 2014-03-04 | Motorola Mobility Llc | Signal measurement on component carriers in wireless communication systems |
US8619716B2 (en) | 2011-02-21 | 2013-12-31 | Motorola Mobility Llc | IQ imbalance image compensation in multi-carrier wireless communication systems |
US20120214540A1 (en) | 2011-02-21 | 2012-08-23 | Motorola Mobility, Inc. | Signal Measurement on Component Carriers in Wireless Communication Systems |
KR101451061B1 (ko) | 2011-04-28 | 2014-10-15 | 인텔 코포레이션 | 저 전력 무선 네트워크에서 통신을 위한 방법 및 장치 |
TWI462544B (zh) * | 2011-11-16 | 2014-11-21 | Univ Nat Chiao Tung | 對頻率相依i/q不平衡的補償方法及其裝置 |
US8971465B2 (en) | 2012-03-30 | 2015-03-03 | Qualcomm Incorporated | Receiver-side estimation of and compensation for signal impairments |
US8750281B2 (en) | 2012-06-21 | 2014-06-10 | Qualcomm Incorporated | Variable-length training fields in coaxial communications |
US9143365B2 (en) | 2013-01-30 | 2015-09-22 | Qualcomm Incorporated | Channel estimation using averaging and interpolation |
US9231633B1 (en) | 2014-03-17 | 2016-01-05 | Marvell International Ltd. | Method and apparatus for performing run-time compensation of I/Q mismatch in a baseband signal |
US9197268B1 (en) * | 2014-03-27 | 2015-11-24 | Marvell International Ltd. | Method and apparatus for compensating for IQ mismatch in radio frequency receivers |
CN105450578B (zh) * | 2014-07-28 | 2018-12-14 | 联想(北京)有限公司 | 信号处理方法、装置及电子设备 |
GB2537800B (en) * | 2014-12-22 | 2018-05-30 | Imagination Tech Ltd | IQ imbalance estimator |
US9698917B2 (en) * | 2015-03-31 | 2017-07-04 | Nokia Technologies Oy | Methods and apparatus for mitigation of radio-frequency impairments in wireless network communication |
US10122568B2 (en) * | 2016-07-07 | 2018-11-06 | Microchip Technology Incorporated | Digital compensation of IQ coupling in communication receivers |
CN107819720B (zh) * | 2016-09-12 | 2020-04-10 | 深圳市中兴微电子技术有限公司 | Iq不平衡补偿方法和装置、时域补偿器及通信设备 |
CN106817336B (zh) * | 2017-02-17 | 2019-09-06 | 珠海全志科技股份有限公司 | 一种基于恒包络信号的iq数据校准方法及其装置 |
US10277450B2 (en) * | 2017-02-23 | 2019-04-30 | Mediatek Inc. | Circuit, method, and receiver apparatus for performing on-the-fly IQ mismatch compensation |
CN108965177B (zh) * | 2017-05-19 | 2021-06-01 | 扬智科技股份有限公司 | 信号同相正交分量交换检测方法与接收端装置 |
CN108718217B (zh) * | 2018-03-16 | 2020-09-25 | 华北电力大学扬中智能电气研究中心 | 一种基于相干光通信系统的补偿方法及装置 |
US10728081B1 (en) * | 2019-03-15 | 2020-07-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Wideband TX IQ imbalance estimation |
CN111786922B (zh) * | 2020-06-04 | 2022-12-06 | 东南大学 | 一种基于nls的ofdm系统iq不平衡和信道联合估计方法 |
CN112838998B (zh) * | 2020-12-30 | 2022-08-12 | 深圳市极致汇仪科技有限公司 | 一种适用于单载波的iq不平衡估计方法和系统 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5249200A (en) * | 1991-07-30 | 1993-09-28 | Codex Corporation | Device and method for combining precoding with symbol-rate spectral shaping |
US5552942A (en) * | 1994-08-23 | 1996-09-03 | Quantum Corporation | Zero phase start optimization using mean squared error in a PRML recording channel |
US6654429B1 (en) * | 1998-12-31 | 2003-11-25 | At&T Corp. | Pilot-aided channel estimation for OFDM in wireless systems |
US7082174B1 (en) * | 2000-07-24 | 2006-07-25 | Qualcomm, Incorporated | Method and apparatus for processing a modulated signal using an equalizer and a rake receiver |
US6950483B2 (en) * | 2001-03-08 | 2005-09-27 | Proxim, Inc. | Timing misalignment estimation |
US6901122B2 (en) * | 2001-03-27 | 2005-05-31 | Motorola | Method and apparatus for restoring a soft decision component of a signal |
US7106792B2 (en) * | 2001-06-04 | 2006-09-12 | Qualcomm, Inc. | Method and apparatus for estimating the signal to interference-plus-noise ratio of a wireless channel |
AU2003240318A1 (en) * | 2002-05-23 | 2003-12-12 | Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw | Method and device for estimating and compensating iq imbalance |
US7027503B2 (en) * | 2002-06-04 | 2006-04-11 | Qualcomm Incorporated | Receiver with a decision feedback equalizer and a linear equalizer |
US7035329B2 (en) * | 2002-07-18 | 2006-04-25 | Qualcomm, Inc. | Soft slicer in a hybrid decision feedback equalizer |
US7039001B2 (en) * | 2002-10-29 | 2006-05-02 | Qualcomm, Incorporated | Channel estimation for OFDM communication systems |
US7046963B2 (en) * | 2002-12-06 | 2006-05-16 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus of signal estimation over generalized fading channel |
KR100517237B1 (ko) * | 2002-12-09 | 2005-09-27 | 한국전자통신연구원 | 직교 주파수 분할 다중화 무선 통신 시스템에서의채널품질 추정과 링크적응 방법 및 그 장치 |
US7313182B2 (en) * | 2003-03-24 | 2007-12-25 | Zenith Electronics Corporation | Decision feedback equalizers with constrained feedback taps for reduced error propagation |
US7646802B2 (en) * | 2003-06-02 | 2010-01-12 | Qualcomm Incorporated | Communication receiver with hybrid equalizer |
US7551699B2 (en) * | 2003-06-04 | 2009-06-23 | Ati Technologies, Inc. | Method and apparatus for controlling a smart antenna using metrics derived from a single carrier digital signal |
US6931343B2 (en) * | 2003-09-19 | 2005-08-16 | Globespanvirata, Incorporated | On-signal quadrature modulator calibration |
CN1879333B (zh) * | 2003-12-26 | 2011-07-06 | 中兴通讯股份有限公司 | 宽带无线接入系统的上行突发均衡方法 |
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