TWI410097B - 在ｏｆｄｍ系統中用於ｉ／ｑ分支均衡的系統及方法 - Google Patents

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Description

在OFDM系統中用於I/Q分支均衡的系統及方法
本發明涉及無線通信系統，尤其涉及一種在正交頻分複用(OFDM)系統中用於I/Q分支均衡的系統及方法。
移動通信已經改變了人們通信的方式，且移動電話已經由奢侈用品轉變為人們日常生活中重要部分。如今，移動電話的使用受礙於社會條件，而非受礙於地域及技術。當語音連接滿足了通信的基本需求，並且移動語音連接也不斷滲入到人們日常生活的各個細節當中，那麼移動通信改革的下一步將會是移動因特網。移動因特網將成為日常資訊的普通來源，並且通過移動因特網還可以便捷地以各種方式訪問這些資料。
目前，已專門設計了第三代(3G)蜂窩網路來滿足移動因特網的這些未來需求。隨著這些服務的普及使用，對於蜂窩網路操作者而言，例如網路容量的成本效率優化及服務質量(QOS)這些因素將比目前顯得更為重要。這些因素可以通過細緻的網路計劃和操作、傳輸方法上的改進以及接收器技術上的改進而得以實現。因此，在載波方面需要能使它們增加下行鏈路的技術。
為了滿足這些需求，通信系統可能會變得愈加複雜、愈加微型。因此，重要的是要努力提供在例如降低系統複雜性的同時又可提供高性能的解決方案。
對於本領域的普通技術人員來說，通過將這些系統與本發明後續將要結合附圖介紹的系統進行比較，可以顯而易見常規和傳統方法的其他局限性和弊端。
本發明提供了一種在OFDM系統中用於I/Q分支均衡的系統及方法，其基本上如至少一幅附圖所示和/或結合至少這些附圖之一所述，以及如權利要求中更完整地闡述。
根據本發明的一方面，其提供了一種用於處理通信信號的方法，該方法包括：確定OFDM接收機內的同相處理分支和/或正交處理分支之間的傳遞函數失配；且通過在同相處理分支和/或正交處理分支內進行快速傅立葉變換(FFT)後進行均衡，以補償所測得的傳遞函數失配。
優選地，所述OFDM系統遵循無線標準。
優選地，所述無線標準可包括UMTS LTE(EUTRA)、WIMAX(IEEE 802.16)、DVB-H和/或WLAN(IEEE 802.11)。
優選地，所述方法還包括測量同相分支濾波器和/或正交分支濾波器的傳遞函數以進行所述傳遞函數失配的確定。
優選地，所述方法還包括通過所述等化器在頻域上補償所述傳遞函數失配。
優選地，所述傳遞函數失配包括幅度和/或相位回應失配。
優選地，所述幅度和/或相位回應失配為頻率函數。
優選地，所述通信信號為QPSK、QAM16和/或QAM64調製的OFDM信號。
優選地，所述方法還包括通過求商來確定用於所述 均衡的傳遞函數R(ω)，H I (ω)為同相處理分支傳遞函數，且H Q (ω)為正交處理分支傳遞函數。
優選地，所述方法還包括通過求商來確定用於所述均 衡的傳遞函數R(ω)，H I (ω)為同相處理分支傳遞函數，且H Q (ω)為正交處理分支傳遞函數。
根據本發明的一方面，其提供了一種用於處理通信信號的系統，該系統包括：一個或多個電路，所述電路實現以下操作：確定在OFDM接收機中同相處理分支和/或正交處理分支之間的傳遞函數失配；在同相處理分支和/或正交處理分支內進行快速傅立葉變換(FFT)後進行均衡，以補償所測得的傳遞函數失配。
優選地，所述OFDM系統可遵照無線標準。
優選地，所述無線標準可包括UMTS LTE(EUTRA)，WIMAX(IEEE 802.16)，DVB-H，和/或WLAN(IEEE 802.11)。
優選地，所述一個或多個電路測量同相分支濾波器和/或正交分支濾波器的傳遞函數以進行所述傳遞函數失配的確定。
優選地，所述一個或多個電路通過所述等化器在頻域上補償所述傳遞函數失配。
優選地，所述傳遞函數失配包括幅度和/或相位回應失配。
優選地，所述幅度和/或相位回應失配為頻率函數。
優選地，所述通信信號為QPSK、QAM16、和/或QAM64調製的OFDM信號。
優選地，所述一個或多個電路通過求商來確定用 於所述均衡的傳遞函數R(ω)，H I (ω)為同相處理分支傳遞函數，且H Q (ω)為正交處理分支傳遞函數。
優選地，所述一個或多個電路通過求商來確定用 於所述均衡的傳遞函數R(ω)，H I (ω)為同相處理分支傳遞函數，且H Q (ω)為正交處理分支傳遞函數。
根據以下說明和附圖可以更全面地理解本發明的各種優點、各個方面和創新特徵及其舉例的實施例的細節。
110a‧‧‧電腦
111a‧‧‧無線電設備
111c‧‧‧主處理器
111d‧‧‧主記憶體
112b‧‧‧接入點
130‧‧‧路由器
132‧‧‧網際網路
134‧‧‧網路服務器
102‧‧‧20MHz情形212I通道(20MHz case 212 I channel)幅度圖(I幅度)
104‧‧‧20MHz情形212Q通道幅度圖(Q幅度)
106‧‧‧20MHz情形212I通道相點陣圖(I相位)
108‧‧‧20MHz情形212Q通道相點陣圖
202‧‧‧20MHz情形212I通道圖(I幅度)
204‧‧‧20MHz情形212Q通道圖(Q幅度)
210‧‧‧天線
212‧‧‧同相(I)分支
214‧‧‧正交(Q)分支
216‧‧‧本地振盪器
218‧‧‧相移模組
220‧‧‧等化器
222‧‧‧混合器
230a‧‧‧放大器
230b‧‧‧放大器
232a‧‧‧乘法器
232b‧‧‧乘法器
234a‧‧‧I分支濾波器
234b‧‧‧Q分支濾波器
236a‧‧‧模數轉換器(ADC)
236b‧‧‧模數轉換器(ADC)
238a‧‧‧快速傅立葉變換(FFT)模組
238b‧‧‧快速傅立葉變換(FFT)模組
302‧‧‧QPSK IDEAL圖
304‧‧‧QAM16 IDEAL圖
306‧‧‧QAM64 IDEAL圖
308‧‧‧QPSK情形212圖
310‧‧‧QAM16情形212圖
312‧‧‧QAM64情形212圖
314‧‧‧QPSK情形212 IQEQ圖
316‧‧‧QAM16情形212 IQEQ圖
318‧‧‧QAM64情形212 IQEQ圖
402‧‧‧QPSK IDEAL圖
404‧‧‧QAM16 IDEAL圖
406‧‧‧QAM64 IDEAL圖
408‧‧‧QPSK情形212圖
410‧‧‧QAM16情形212圖
412‧‧‧QAM64情形212圖
414‧‧‧QPSK情形212 IQEQ圖
416‧‧‧QAM16情形212 IQEQ圖
418‧‧‧QAM64情形212 IQEQ圖
502‧‧‧QPSK IDEAL圖
504‧‧‧QAM16 IDEAL圖
506‧‧‧QAM64 IDEAL圖
508‧‧‧QPSK情形212圖
510‧‧‧QAM16情形212圖
512‧‧‧QAM64情形212圖
514‧‧‧QPSK情形212 IQEQ圖
516‧‧‧QAM16情形212 IQEQ圖
518‧‧‧QAM64情形212 IQEQ圖
602‧‧‧QPSK IDEAL圖
604‧‧‧QAM16 IDEAL圖
606‧‧‧QAM64 IDEAL圖
608‧‧‧QPSK情形212圖
610‧‧‧QAM16情形212圖
612‧‧‧QAM64情形212圖
614‧‧‧QPSK情形212 IQEQ圖
616‧‧‧QAM16情形212 IQEQ圖
618‧‧‧QAM64情形212 IQEQ圖
圖1A是根據本發明一實施例的示範性無線通信系統的示意圖；圖1B是說明根據本發明各個實施例I分支和Q分支類比基帶濾波器的示範性傳遞函數比較的示意圖；圖2A是說明根據本發明各個實施例的I/Q濾波器幅度回應的示範性失配細節的示意圖；圖2B是說明根據本發明一個實施例的示範性I/Q分支均衡系統的示意圖；圖3為根據本發明的各個實施例的有/無失配濾波器的示範性2.5MHzEUTRA系統性能的示意圖；圖4為根據本發明的各個實施例的有/無失配濾波器的示範性5MHzEUTRA系統性能的示意圖；圖5為根據本發明的各個實施例的有/無失配濾波器的示範性10MHzEUTRA系統性能的示意圖；圖6為根據本發明的各個實施例的有/無失配濾波器的示範性20MHzEUTRA系統性能的示意圖。
本發明的特定實施例涉及在正交頻分複用(OFDM)系統中用於I/Q分支均衡的系統及方法。用於在正交頻分複用(OFDM)系統中I/Q分支均衡的系統及方法的各個方面可包括確定OFDM接收機中同相處理分支和/或正交處理分支之間的傳遞函數失配。所確定的傳遞函數失配可通過在同相處理分支和/或正交處理分支內進行快速傅立葉變換(FFT)後進行均衡以得到補償。
所述OFDM系統可適用無線標準。所述無線標準可包括UMTS LTE(EUTRA)，WIMAX(IEEE 802.16)，DVB-H，和/或WLAN(IEEE 802.11)。同相分支濾波器和/或正交分支濾波器的傳遞函數可被測量到以用於確定所述傳遞函數失配。傳遞函數失配可通過等化器在頻域上進行補償。傳遞函數失配可包括幅度和/或相位回應失 配，其幅度和/或相位回應失配可為頻率的函數。通信信號可為QPSK、QAM16、和/或QAM64調製的OFDM信號。通過求商來確定傳遞函數R(ω)並用於均衡，HI (ω)為同相處理 分支傳遞函數，且HQ (ω)為正交處理分支傳遞函數。或者，也可 以通過求商來確定傳遞函數R(ω)並用於均衡， HI (ω)為同相處理分支傳遞函數，且HQ (ω)為正交處理分支傳遞函數。
圖1A是根據本發明一實施例的示範性無線通信系統的示意圖。參見圖1A，其示出了接入點112b、電腦110a、路由器130、因特網132及網路服務器134。所述電腦或主設備110a可包括無線電設備111a、主處理器111c及主記憶體111d。該圖還示出了位於無線電設備111a與接入點112b之間的無線連接。
所述接入點112b可包括用於發射和接收射頻信號以例如與無線電設備111a進行資料通信的合適邏輯、電路和/或代碼。所述接入點112b也可用於經由有線網路例如通過路由器130進行通信。無線電設備111a可包括用於通過無線射頻波與一個或多個其他無線通信設備進行通信的合適邏輯、電路和/或代碼。無線電設備111a與接入點112b可適用一種或多種通信標準，例如GSM、UMTSLTE、CDMA2000、藍牙、WIMAX(IEEE 802.16)和/或IEEE 802.11無線局域網(LAN)。
主處理器111c可包括用於生成資料並進行處理的合適邏輯、電路和/或代碼。主記憶體111d可包括針對電腦110a的各種系統元件和功能存儲和獲取資料的合適邏輯、電路和/或代碼。
路由器130可包括用於實現與通信設備通信的合適邏輯、電路和/或代碼，該通信設備可以是與路由器130通信耦合的通信設備，如接入點112b，和/或該通信設備可以是與因特網132通信耦合的一個或多個通信設備。
因特網132可包括用於實現多個通信設備互連接並在它們之 間交換資料的合適邏輯、電路和/或代碼。網路服務器134可包括用於實現與通信設備通信的合適邏輯、電路和/或代碼，該通信設備通過如因特網132與網路服務器134通信耦合。
各種含有硬體及軟體的計算設備和通信設備可使用一種或多種無線通信標準和/或協定進行通信。例如，電腦或主設備111a的用戶可訪問因特網132以從網路服務器134上獲取流內容。因此，用戶可在電腦110a與接入點112b之間設置無線連接。一旦設置了該連接，便可通過路由器130、接入點112b和無線連接來接收來自網路服務器134的流內容，然後由電腦或主設備110a處理這些流內容。
在許多通信設備中，可單獨處理同相(I)通道及正交(Q)通道。由於分支的變化和/或由於工作於多個通信協定和/或頻段的固定硬體引起的微小失配，可能出現I通道和Q通道處理鏈不一樣的情形。該失配會影響通信效果。根據本發明的多個實施例，本發明的多個實施例可以補償I通道和Q通道間的失配。基於此，可確定OFDM接收機內的同相處理分支和/或正交處理分支之間的傳遞函數失配。所確定的傳遞函數失配可通過在同相處理分支和/或正交處理分支內進行快速傅立葉變換(FFT)後均衡來得到補償。
圖1B是根據本發明各個實施例I分支和Q分支類比基帶濾波器的示範性傳遞函數比較的示意圖。其示出了20MHz情形212I通道(20MHz case 212 1 channel)幅度圖(I幅度)102、20MHz情形212Q通道幅度圖(Q幅度)104、20MHz情形212I通道相點陣圖(I相位)106、20MHz情形212Q通道相點陣圖108。20MHz情形212I通道相點陣圖(I相位)106和20MHz情形212Q通道相點陣圖108表明在同相及正交濾波器之間可能存在濾波器失配。示範性通道帶寬為20MHz。
在許多通信系統中採用複值信號，該信號包括實部(同相I)和虛部(正交Q)。所接收到的信號通道在接收機內可當作兩個實部值 分支以使接收機分開處理同相分量和正交信號分量。因此，這些信號所需的過濾可通過多個篩檢程式實現，通常分別應用在各個分支(I及Q)上的傳輸特性基本相同。由於I及Q分支濾波器內微小的分量變化，該濾波器傳輸特性可能會發生微小變化，且可能導致濾波後所得的複值信號的信號失真，這會影響接收機的性能，在例如OFDM系統內的高階調製方案中尤為如此。
根據本發明的多個實施例，例如為了均衡和/或明顯減少存在於信號分支之間的信號傳輸特性失配，可對OFDM系統內至少一個同相和/或正交信號分支應用校正係數。實際中，需要均衡多個類比基帶濾波器的傳輸特性間的失配，類比基帶濾波器可能位於接收機的類比前端。根據本發明的多個實施例，本發明不局限於均衡接收機前端內的分量，也可應用於均衡可能存在於任意信號處理系統的I及Q分支之間的增益和/或相位失配。
參見圖1B，一示範性類比基帶濾波器的特點可通過包括幅度傳遞函數和相位傳遞函數的傳遞函數表現出來。例如，同相濾波器的特點可通過I幅度圖102和I相點陣圖106表現出來。同樣，正交濾波器的特點可通過Q幅度圖104及Q相點陣圖108表現出來。從圖1B可看出，I相點陣圖106、Q相點陣圖108、I幅度圖102、Q幅度圖104分別可能類似，但在多數情況下，它們會由於濾波器失配而不同。圖102與104以及圖106與108各自間的差異可分別反映出幅度及相位的失配。
圖2A為根據本發明多個實施例的I/Q濾波器幅度回應的示範性失配細節的示意圖。其中示出了20MHz情形212I通道圖(I幅度)202和20MHz情形212Q通道圖(Q幅度)204。圖2A的情形212可表示出存在於同相及正交濾波器之間的濾波器失配。典型的通道帶寬可為20MHz。
根據本發明的多個實施例，圖2A可說明由I幅度圖202示出的同相信道幅度濾波器傳遞函數與由Q幅度圖204示出的正交通 道幅度濾波器傳遞函數之間的幅度失配。該I幅度圖202可與1幅度圖102大體相似，且Q幅度圖204可與Q幅度圖104大體相似。
根據本發明的各個實施例，需要得知接收機前端的同相類比基帶濾波器與正交類比基帶濾波器的增益和相位特性。在大多數情況下，需要採用基本相似的測量方法來測量同相和正交濾波器二者的濾波器傳遞函數。相似的測量技術和/或測量步驟可用於提高所得的傳遞函數測量值的可比性。例如，分別對I分支和Q分支濾波器獲得同相傳遞函數HI (ω)及正交濾波傳遞函數HQ (ω)後，兩個濾波器的相對傳遞特性R(ω)可通過下列關係獲得：
由於OFDM系統可在頻域內工作，在該頻率範圍內的濾波器的相對傳遞特性R(ω)在對可能得到的接收信號進行快速傅立葉變換(FFT)後，可作為校正係數而應用於接收機的Q分支。因此，由相對傳遞特性R(ω)確定的校正係數可用作濾波器傳遞特性失配的I/Q分支等化器。在一些實施例中，其可通過應用校正係數來實現，該校正係數由下式獲得：R-1 (ω)=HQ (ω)/HI (ω)。
例如，所接收到的時域OFDM信號rx(t)可通過下列關係獲得：rx(t)=i(t)+jq(t)
該信號的頻域表示法可通過傅立葉變換得到：
其中，R (ω)=R real (ω)+jR imag (ω)。
圖2B是根據本發明一個實施例的示範性I/Q分支均衡系統的 示意圖。參見圖2B，其中示出了天線210、同相(I)分支212、正交(Q)分支214、本地振蕩器216、相移模組218、等化器220及混合器222。該I分支212可包括放大器230a、乘法器232a、I分支濾波器234a、模數轉換器(ADC)236a及快速傅立葉變換(FFT)模組238a。該Q分支214可包括放大器230b、乘法器232b、Q分支濾波器234b、模數轉換器(ADC)236b及快速傅立葉變換(FFT)模組238b。
天線210可包括用於接收射頻(RF)信號的電磁波並可將其轉化為電壓和/或電流信號的合適邏輯、電路和/或代碼。所述I分支212可包括用於接收射頻並將其轉化為適當的基帶和/或中間頻率信號以進一步處理的合適邏輯、電路和/或代碼。所述Q分支214可與I分支212大體相似，其可包括用於接收射頻並將其轉化為適當的基帶和/或中間頻率信號以進一步處理的合適邏輯、電路和/或代碼。所述本地震蕩器216可包括用於生成射頻載波信號的合適邏輯、電路和/或代碼，該射頻載波信號可用以解調例如來自天線210接收的射頻信號。相移模組218可包括用於適當延遲輸入信號以產生90度相移的合適邏輯、電路和/或代碼。
混合器222可包括用於組合實部和虛部信號分量以產生合成的實部和虛部信號的合適邏輯、電路和/或代碼。放大器230a/b可包括用於放大和/或過濾射頻信號的合適邏輯、電路和/或代碼。根據本發明的各個實施例，某些情況下放大器230a和230b可為帶有分離輸出(split output)的單個放大器。乘法器232a/b可包括合適的邏輯、電路和/或代碼，以將多個輸入信號相乘，並生成與多個輸入信號的乘積成比例的輸出信號。所述I分支濾波器234a和Q分支濾波器234b可包括合適的邏輯、電路和/或代碼，以在其輸出信號中濾除某些頻率的輸入信號。ADC 236a/b可包括用於將類比信號轉化為數位輸出信號合適的邏輯、電路和/或代碼。FFT塊238a/b可包括合適的邏輯、電路和/或代碼，以用於將輸入信號進 行快速傅立葉變換並生成(普通的)合成輸出信號。
射頻信號可在天線210處接收到。所接收到的信號可與I分支212的輸入通信耦合，以進行同相處理，並可與Q分支214通信耦合以進行正交處理。在I分支212中，射頻信號可在放大器230處放大和/或過濾。放大器230a輸出端上的放大信號可與例如載波信號cos(ω t)相乘，以將射頻信號解調成中頻和/或基帶信號。乘法器232a的輸出可與I分支濾波器234a相連，該I分支濾波器234a可消除其輸入信號中不需要的頻率分量。I分支濾波器234a的輸出信號在ADC 236a內可從類比信號轉化為離散信號。在ADC 236a內生成的離散信號可通信耦合到FFT塊238a，該FFT塊238a可產生與其輸入信號的快速傅立葉變換成比例的輸出信號。所得的信號通常為合成信號，且FFT塊238b可分別產生作為實部信號分量的輸出和合成信號分量。
Q分支214的操作與I分支基本相似，且其可處理射頻信號以提取並處理正交通道。在乘法器232b中，射頻信號可與90度的相移載波信號相乘，例如，cos(ω t-90 deg)。乘法器232b的輸出在Q分支濾波器234b內可濾除並是頻率受限的。I分支濾波器234a的傳遞特性HI (ω)，可與Q分支濾波器234b的傳遞特性HQ (ω)失配，如圖2B中所示。因此，等化器220可利用傳遞函數R(ω)來實現，如圖2B中所示。等化器220可均衡I分支濾波器234a與Q分支濾波器234b之間的失配。在混合器222內，來自I分支212的輸出信號可與來自Q分支214的均衡後的輸出信號組合，均衡後的輸出信號可從等化器220的輸出獲得。根據本發明的各個實施例，在I分支和/或Q分支可採用一個或多個等化器。
圖3為根據本發明的各個實施例的有/無失配濾波器的示範性2.5MHz EUTRA系統性能的示意圖。其中示出了QPSK IDEAL圖302、QAM16 IDEAL圖304、QAM64 IDEAL圖306、QPSK情形212圖308、QAM16情形212圖310、QAM64情形212圖312、 QPSK情形212 IQEQ圖314、QAM16情形2121QEQ圖316、QAM64情形212IQEQ圖318。參見圖3，QPSK情形212圖308、QAM16情形212圖310及QAM64情形212圖312可共同稱為情形212。另外，QPSK情形2121QEQ圖314、QAM16情形212 IQEQ圖316、QAM64情形212IQEQ圖318可共同稱為情形212IQEQ。圖3示出了針對多階調製的分組差錯率(PER)作為信噪比(SNR)的函數，例如在4階(order)(QAM16)及6階(QAM64)下的四相相移鍵控(QPSK)及正交幅度調製(QAM)。IDEAL可表示在I分支與Q分支之間沒有濾波器失配的示範性示意圖。圖3的情形212可表示I分支與Q分支之間有失配的示範性示意圖，且圖3的情形212 IQEQ示出了根據本發明多個實施例的採用均衡化操作的示範性PER性能。
從圖3可見，對於任意階調製，IDEAL圖可以比圖3所示的情形212更低的PER實現。具體而言，通過將非失配QAM64 IDEAL圖306與圖3中QAM64情形212圖312進行比較，可看出其效果在更高階調製下更加明顯。通過應用根據本發明的各個實施例的示範性均衡技術，其性能可從圖3中QAM64情形212圖312改進到QAM64情形212IQEQ圖318。觀察可知，圖3中的QAM64情形212 IQEQ圖318可相對接近圖3中的QAM64 IDEA圖306所示的無失配濾波器所達到的性能。
圖4為根據本發明的多個實施例的有/無失配濾波器的示範性5MHz EUTRA系統性能的示意圖。其示出了QPSK IDEAL圖402、QAM16 IDEAL圖404、QAM64 IDEAL圖406、QPSK情形212圖408、QAM16情形212圖410、QAM64情形212圖412、QPSK情形212 IQEQ圖414、QAM16情形212 IQEQ圖416、QAM64情形212 IQEQ圖418。圖4示出了在多階調製下分組差錯率(PER)作為信噪比(SNR)的函數，例如在4階(QAM16)及6階(QAM64)下的四相相移鍵控(QPSK)及正交幅度調製(QAM)。IDEAL可表示在I分 支與Q分支之間沒有濾波器失配的示範性想定圖。圖4的情形212可表示I分支與Q分支之間有失配的示範性想定圖，且圖4的情形212 IQEQ示出了根據本發明各個實施例的採用均衡化操作的示範性PER性能。
從圖4可見，對於任意階調製，IDEAL圖可以比圖4所示的情形212更低的PER實現。具體而言，通過將無失配的QAM64 IDEAL圖406與圖4中QAM64情形212圖412進行比較，可看出其效果在高階調製下更加明顯。通過應用根據本發明的各個實施例的示範性均衡技術，其性能可從QAM64情形212圖412改進到QAM64情形212 IQEQ圖418。觀察可知，圖4中QAM64情形212IQEQ圖418可相對接近圖4中QAM64 IDEA圖406所示的無失配濾波器所達到的性能。
圖5為根據本發明的多個實施例的有/無失配濾波器的示範性10MHz EUTRA系統性能的示意圖。其示出了QPSK IDEAL圖502、QAM16 IDEAL圖504、QAM64 IDEAL圖506、QPSK情形212圖508、QAM16情形212圖510、QAM64情形212圖512、QPSK情形212 IQEQ圖514、QAM16情形212 IQEQ圖516、QAM64情形212 IQEQ圖518。圖5示出了在多階調製下分組差錯率(PER)作為信噪比(SNR)的函數，例如在4階QAM16)及6階(QAM64)下的四相相移鍵控(QPSK)及正交幅度調製(QAM)。IDEAL可表示在I分支與Q分支之間無失配濾波器的示範性示意圖。圖5的情形212可表示I分支與Q分支之間有失配濾波器的示範性示意圖，且圖5的情形212 IQEQ示出了根據本發明各個實施例的採用均衡化操作的示範性PER性能。
從圖5可見，對於任意階調製，IDEAL圖可以比圖5所示的情形212更低的PER實現。具體而言，通過將無失配濾波器的QAM64 1DEAL圖506與QAM64情形212圖512進行比較，可看出其效果在高階調製下更加明顯。通過應用根據本發明的各個實 施例的示範性均衡技術，其性能可從圖5中QAM64情形212圖512改進到QAM64情形212IQEQ圖518。觀察可知，圖5中QAM64情形212IQEQ圖518可相對接近圖5中QAM64 1DEA圖506所示的無失配濾波器所達到的性能。在一些實施例中，根據本發明各個實施例，其性能可與無失配濾波器時的性能基本相似。
圖6為根據本發明的多個實施例的有/無失配濾波器的示範性20MHz EUTRA系統性能的示意圖。其示出了QPSK IDEAL圖602、QAM16 IDEAL圖604、QAM64 IDEAL圖606、QPSK情形212圖608、QAM16情形212圖610、QAM64情形212圖612、QPSK情形212IQEQ圖614、QAM16情形212IQEQ圖616、QAM64情形212IQEQ圖618。圖6示出了在多階調製下分組差錯率(PER)作為信噪比(SNR)的函數，例如在4階(QAM16)和6階(QAM64)下的四相相移鍵控(QPSK)及正交幅度調製(QAM)。IDEAL可表示在I分支與Q分支之間沒有濾波器失配的示範性想定圖。圖6的情形212可表示I分支與Q分支之間有失配的示範性想定圖，且圖6的情形212 IQEQ示出了根據本發明多個實施例的使用均衡的示範性PER性能。
從圖6可見，對於任意階調製，IDEAL圖可以比圖6所示的情形212更低的PER實現。具體而言，通過將無失配的QAM64 IDEAL圖606與QAM64情形212圖612進行比較，可看出其效果在高階調製下更加明顯。通過應用根據本發明的各個實施例的示範性均衡技術，其性能可從圖6中QAM64情形212圖612改進到QAM64情形212IQEQ圖618。觀察可知，圖6中QAM64情形212IQEQ圖618可相對接近QAM64 IDEA圖606所示的無失配濾波器所達到的性能。在一些實施例中，根據本發明多個實施例，其性能可與無失配濾波器時的性能基本相似。
本發明的各個實施例包括一種機器可讀存儲，其內存儲的電腦程式包括至少一個代碼段，該代碼段用於在OFDM系統內進行 I/Q分支均衡，其由機器執行而使得所述機器執行這裏所述以及參照至少圖1到圖6所示的步驟。
根據本發明的多個實施例，用於在OFDM系統中I/Q分支均衡的系統及方法可包括確定OFDM接收機內的同相處理分支和/或正交處理分支之間的傳遞函數失配，如圖1B、圖2A和圖2B所示。所測得的傳遞函數失配可通過在圖2B所描述的同相處理分支和/或正交處理分支內進行快速傅立葉變換(FFT)238b後，通過例如等化器220的均衡來得到補償。
OFDM系統可遵照無線標準。該無線標準可包括如圖1A所描述的UMTS LTE(EUTRA)，WIMAX(IEEE 802.16)，DVB-H和/或WLAN(IEEE 802.11)。同相分支濾波器和/或正交分支濾波器的傳遞函數可測量得到以確定傳遞函數失配。傳遞函數失配可通過例如等化器220在頻域上進行均衡。傳遞函數失配可包括幅度和/或相位回應失配，其幅度和/或相位回應失配可為頻率的函數。通信信號可為QPSK、QAM16、和/或QAM64調製的OFDM信號。通 過求商來確定傳遞函數R(ω)並用於均衡，其中HI (ω) 為同相處理分支傳遞函數，且HQ (ω)為正交處理分支傳遞函數。 或者，也可以通過求商來確定傳遞函數R(ω)並用於均 衡，其中，HI (ω)為同相處理分支傳遞函數，且HQ (ω)為正交處理分支傳遞函數，如圖2B所示。
本發明的又一實施例可提供一種機器和/或電腦可讀存儲和/或介質，其內存儲的機器代碼和/或電腦程式包括至少一個由機器和/或電腦執行的代碼段，從而使得該機器和/或電腦在OFDM系統內執行這裏所述的用於I/Q分支均衡的步驟。
因此，本發明可以通過硬體、軟體或者軟硬體結合來實現。本發明可以在至少一個電腦系統中以集中方式實現，或者由分佈在幾個互連的電腦系統中的不同部分以分散方式實現。任何可以實現方法的電腦系統或其他設備都是可適用的。常用軟硬體的結 合可以是安裝有電腦程式的通用電腦系統，通過安裝和執行程式控制電腦系統，使其按此方法運行。
本發明還可以通過電腦程式產品進行實施，該程式產品包含能夠實現本發明方法的全部特徵，當其載入到電腦系統中時，可以實現本發明的方法。本文件中的電腦程式所指的是：可以採用任何程式語言、代碼或符號編寫的一組指令的任何運算式，該指令組使系統具有資訊處理能力，以直接實現特定功能，或在進行下述一個或兩個步驟之後實現特定功能：a)轉換成其他語言、編碼或符號；b)以不同的格式再現。然而本領域技術人員可以理解的其他含義的電腦程式也可用于實現本發明。
雖然本發明是通過具體實施例進行說明的，但本領域技術人員應當明白，在不脫離本發明範圍的情況下，還可以對本發明進行各種變換及等同替代。另外，針對特定情形或材料，在不脫離本發明的範圍的情況下可以對本發明做各種修改。因此，本發明不局限於所公開的具體實施例，而應當包括落入本發明申請專利範圍內的全部實施方式。
110‧‧‧電腦
111a‧‧‧無線電設備
111c‧‧‧主處理器
111d‧‧‧主記憶體
112b‧‧‧接入點
130‧‧‧路由器
132‧‧‧網際網路
134‧‧‧網路服務器

Claims (10)

  1. 一種用於處理通信信號的方法，其特徵在於，所述方法包括：確定在OFDM接收機內的同相處理分量和/或正交處理分量之間的傳遞函數失配；並通過在同相處理分量和/或正交處理分量內進行快速傅立葉變換(FFT)後進行均衡，以補償所測得的傳遞函數失配； 所述方法通過求商來確定用於所述均衡的傳遞函 數R(ω)，H I (ω)為同相處理分支傳遞函數，且H Q (ω)為正交處理分支傳遞函數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述OFDM系統可遵照無線標準。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中，所述無線標準可包括UMTSLTE(EUTRA)、WIMAX(IEEE 802.16)、DVB-H和WLAN(IEEE 802.11)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述方法還包括測量同相分量濾波器和/或正交分量濾波器的傳遞函數以確定所述傳遞函數失配。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述方法還包括通過所述等化器在頻域上補償所述傳遞函數失配。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述傳遞函數失配包括幅度和/或相位回應失配。
  7. 一種用於處理通信信號的系統，其特徵在於，所述系統包括：一個或多個電路，所述電路實現以下操作：確定在OFDM接收機內的同相處理分量和/或正交處理分量之間的傳遞函數失配；在同相處理分量和/或正交處理分量內進行快速傅立葉變換(FFT)後進行均衡，以補償所測得的傳遞函數失配； 所述一個或多個電路通過求商來確定用於所述均 衡的傳遞函數R(ω)，H I (ω)為同相處理分支傳遞函數，且H Q (ω)為正交處理分支傳遞函數。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的系統，其中，所述OFDM系統遵照無線標準。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的系統，其中，述無線標準可包括UMTSLTE(EUTRA)、WIMAX(IEEE 802.16)、DVB-H和WLAN(IEEE 802.11)。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的系統，其中，所述一個或多個電路測量同相分量濾波器和/或正交分量濾波器的傳遞函數以確定所述傳遞函數失配。
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