TWI513248B - 補償同相正交不匹配的方法與裝置 - Google Patents

Description

補償同相正交不匹配的方法與裝置

本發明係關於自適應的同相正交失衡估測。

智慧型手機內包含一無線區域網路(wireless large area network)模組，其具有和傳接器整合在一起的功率放大器。為了讓上述的功率放大器提供高線性輸出功率，可以使用預失真(pre-distortion)技術來補償功率放大器的失真現象。在使用同相正交信號進行調變解調變的系統當中，信號中的同相部分與正交部分經由同相路徑與正交路徑分別進行處理。每條處理路徑可以包含諸如混頻器、低通濾波器、以及類比數位轉換器等元器件。在同相與正交路徑中，各元器件的不匹配降低了信號的品質。為了達成高效能的預失真，必須得移除同相與正交路徑之間信號的失衡現象。

在本發明的一面向中，提供一種補償同向正交不匹配的裝置。該補償同向正交不匹配的裝置包含：一輸入端點，用於接收包含一筆同相資料與一筆正交資料的一第一信號，該第一信號包含複數個資料樣本；一相關模組，用於決定該同相資料的一自相關值、該正交資料的一自相關值、該同相資料的該自相關值與該正交資料的該自相關值之一差值、 以及該同相資料與該正交資料的一互相關值；一平均模組，用於決定該同相資料的該自相關值與該正交資料的該自相關值之該差值的一平均值，以及該同相資料與該正交資料的該互相關值的一平均值，其中上述之平均值係根據一特定個數的該複數資料樣本所統計得出；以及一補償模組，用於根據該同相資料的該自相關值與該正交資料的該自相關值之該差值的該平均值，以及該同相資料與該正交資料的該互相關值的該平均值，決定具有較少同相正交不匹配的一補償後同相資料與一補償後正交資料。

該補償同向正交不匹配的裝置的實施方式可以包含一個以 上的下列特徵。該補償同向正交不匹配的裝置可以更包含一控制模組，用於控制該複數資料樣本的該特定個數，具該特定個數之該複數資料樣本係供計算該同相資料的該自相關值與該正交資料的該自相關值之該差值的該平均值，以及該同相資料與該正交資料的該互相關值的該平均值。在補償同相正交不匹配之一程序剛開始時，該控制模組將該複數資料樣本的該特定個數設為一較小的數目，在稍後將該特定個數設為一較大的數目。該補償模組可以基於一最小均方演算法來決定該補償後同相資料與該補償後正交資料。該補償同向正交不匹配的裝置可以更包含一控制模組，用於控制該最小均方演算法的一收斂速率。該控制模組可以在該最小均方演算法剛開始時將該收斂速率設為一較大值，在稍後將該收斂速率設為一較小值。 該補償同向正交不匹配的裝置可以更包含：一輸出端點，用於傳送包含一筆同相資料與一筆正交資料的一第二信號；以及一第二補償模組，用於接收代表該第二信號的一耦合信號、決定一最小均方演算法的複數個係數值，該最小均方演算法可用於減少該耦合信號之同相正交不匹配，以及， 在一最小均方演算法中使用該複數個係數值以減少該第二信號的同相正交不匹配。該補償模組可從該第一信號中減去該第一信號的一鏡像信號以決定該補償後同相資料與該補償後正交資料，其中該第一信號的該鏡像信號是利用該第一信號的一共軛信號乘以一權重值來決定。該補償模組可使用一最小均方演算法來計算該權重值以便最小化該補償後同相資料與該補償後正交資料當中的同相正交不匹配。

在本發明的另一面向中，提供一種補償同相正交不匹配的方 法。該補償同相正交不匹配的方法包含：在一接收器接收包含一筆同相資料與一筆正交資料的一第一信號，該第一信號包含複數個資料樣本；決定該同相資料的一自相關值與該正交資料的一自相關值之一差值；決定該同相資料與該正交資料的一互相關值；決定該同相資料的該自相關值與該正交資料的該自相關值之該差值的一平均值，以及該同相資料與該正交資料的該互相關值的一平均值，其中上述之平均值係根據一特定個數的該複數資料樣本所統計得出；以及根據該同相資料的該自相關值與該正交資料的該自相關值之該差值的該平均值，以及該同相資料與該正交資料的該互相關值的該平均值，決定具有較少同相正交不匹配的一補償後同相資料與一補償後正交資料。

該補償同相正交不匹配的方法的實施方式可以包含一個以 上的下列特徵。在決定具有較少同相正交不匹配的該補償後同相資料與該補償後正交資料的步驟中，該補償同相正交不匹配的方法可以更包含修改用於計算該同相資料的該自相關值與該正交資料的該自相關值之該差值的該平均值，以及該同相資料與該正交資料的該互相關值的該平均值的該複 數資料樣本的該特定個數。該補償同相正交不匹配的方法可以在補償同相正交不匹配之該決定步驟剛開始時，將該複數資料樣本的該特定個數設為一較小的數目，在稍後將該特定個數設為一較大的數目。該決定該補償後同相資料與該補償後正交資料的步驟可以基於一最小均方演算法來決定該補償同相資料與正交資料。該補償同相正交不匹配的方法可以更包含控制該最小均方演算法的一收斂速率。該補償同相正交不匹配的方法可以在該最小均方演算法剛開始時將該收斂速率設為一較大值，在稍後將該收斂速率設為一較小值。該補償同相正交不匹配的方法可以更包含：傳送包含一筆同相資料與一筆正交資料的一第二信號；以及接收代表該第二信號的一耦合信號、決定可用於減少該耦合信號之同相正交不匹配的一最小均方演算法的複數個係數值、以及在一最小均方演算法中使用該複數個係數值以減少該第二信號的同相正交不匹配。該決定該補償後同相資料與該補償後正交資料的步驟可以更包含：利用該第一信號的一共軛信號乘以一權重值來決定該第一信號的一鏡像信號；以及從該第一信號中減去該第一信號的該鏡像信號。該補償同相正交不匹配的方法可以更包含使用一最小均方演算法來計算該權重值以便最小化該補償後同相資料與該補償後正交資料當中的同相正交不匹配。

在另一方面，本發明提供一種補償同相正交不匹配的傳接 器，其包含：一接收器用於接收並處理包含一筆同相資料與一筆正交資料的一第一信號，該第一信號包含複數個資料樣本；一補償模組，用於根據該同相資料的一自相關值與該正交資料的一自相關值之差值的一平均值，以及該同相資料與該正交資料的一互相關值的一平均值，來決定用於補償 該接收器之同相正交不匹配的第一補償係數值；一傳送器用於處理並傳送包含一筆同相資料與一筆正交資料的一第二信號，該第二信號包含複數個資料樣本；一耦合器以耦合該第二信號之部分至該接收器，其中該補償模組係用於根據該第一補償係數值、該第二同相資料的一自相關值與該第二正交資料的一自相關值之差值的一平均值，以及該第二同相資料與該第二正交資料的一互相關值的一平均值，來決定用於補償該傳送器之同相正交不匹配的第二補償係數值。

在另一方面，本發明提供一種補償同相正交不匹配的方法。 該補償同相正交不匹配的方法包含：接收包含一筆同相資料與一筆正交資料的一第一信號，該第一信號包含複數個資料樣本；於代表一補償後信號的一函數中運用一最小均方演算法，以決定用於補償一接收器中同相正交不匹配的的複數個補償係數，其中該函數包含一第一部分、一第二部分、與一第三部分，該第一部分表示被乘以一第一係數的一資料樣本，該第二部份表示被乘以一第二係數的該資料樣本的一共軛，該第三部分表示一直流偏移，該最小均方演算法用於一起決定該第一係數、該第二係數、與該直流偏移；以及根據該第一係數、該第二係數、與該直流偏移，決定具有較少同相正交不匹配的一補償後同相資料與一補償後正交資料。

該補償同相正交不匹配的方法的實施方式可以包含一個以 上的下列特徵。該最小均方演算法包含多個疊代，經由在該第一係數上加入由該資料樣本與一誤差值之一乘積所衍生的一部份，在後續的疊代當中更新該第一係數，其中該誤差值表示一延遲後的理想信號與該補償後信號的一差值。

100‧‧‧無線系統

102‧‧‧輸入端點

104‧‧‧輸入信號

106‧‧‧相關模組

108‧‧‧平均模組

110‧‧‧補償模組

112‧‧‧輸出端點

114‧‧‧控制模組

116‧‧‧輸出信號/補償後同相資料與正交資料

120‧‧‧無線系統

122‧‧‧調變解調變器

124a‧‧‧同相資料

124b‧‧‧正交資料

126‧‧‧順向數位信號處理路徑

128‧‧‧功率放大預失真電路

132‧‧‧同相正交不匹配補償單元

134‧‧‧有限脈衝響應濾波器

136a‧‧‧數位類比轉換器

136b‧‧‧數位類比轉換器

138a‧‧‧跨導放大器

138b‧‧‧跨導放大器

140a‧‧‧降頻混頻器

140b‧‧‧降頻混頻器

142‧‧‧預功率放大器

144‧‧‧功率放大器

146‧‧‧傳送接收開關

148‧‧‧天線

150a‧‧‧跨導放大器

150b‧‧‧跨導放大器

152a‧‧‧射頻混頻器

152b‧‧‧射頻混頻器

154‧‧‧預功率放大器

156‧‧‧功率放大器

158‧‧‧傳送接收開關

160‧‧‧天線

162‧‧‧低噪放大器

164a‧‧‧降頻混頻器

164b‧‧‧降頻混頻器

166a‧‧‧高通濾波器

166b‧‧‧高通濾波器

168a‧‧‧可程式化增益放大器

168b‧‧‧可程式化增益放大器

170‧‧‧類比數位轉換器

170a‧‧‧類比數位轉換器

170b‧‧‧類比數位轉換器

172‧‧‧同相正交不匹配估測器

174‧‧‧自適應性預失真單元

176‧‧‧處理器

178‧‧‧同相正交不匹配補償單元

182‧‧‧溫度感應器

184‧‧‧數位傳送信號/參考傳送信號

186‧‧‧延遲單元/延遲匹配區塊

200‧‧‧電路

202‧‧‧可程式化數位高通濾波器

204‧‧‧同相正交不匹配補償電路

206‧‧‧統計單元

210a‧‧‧增益單元

210b‧‧‧增益單元

212a‧‧‧累加器

212b‧‧‧累加器

240‧‧‧陷波濾波器

242‧‧‧μ值控制單元

244‧‧‧同相正交不匹配估測單元

250‧‧‧第一級同相正交補償單元/電路

252‧‧‧統計區塊

254‧‧‧更新區塊

256‧‧‧互換器

260‧‧‧第一自相關單元

262‧‧‧第二自相關單元

264‧‧‧互相關單元

266‧‧‧差值單元

268‧‧‧第一累加器

270‧‧‧第二累加器

272‧‧‧第一除法器

274‧‧‧第二除法器

290‧‧‧傳接器

292‧‧‧預失真單元

300‧‧‧系統

302‧‧‧自適應預失真器

304‧‧‧無線區域傳接器

306‧‧‧功率放大器

308‧‧‧射頻輸出

310‧‧‧數位功率放大器

312‧‧‧現場可程式化邏輯閘陣列電路板

314‧‧‧數位傳送信號

316‧‧‧預失真區塊

320‧‧‧電路

322‧‧‧位址隨機存取記憶體

324‧‧‧誤差計算區塊

326‧‧‧權重更新區塊

1250‧‧‧電路

1260‧‧‧同相正交不匹配估測單元

1270‧‧‧同相正交不匹配之補償方法

1272~1280‧‧‧步驟

第一圖為自適應補償同相正交信號失衡的一示範無線系統之某部分的一方塊示意圖。

第二圖為自適應補償同相正交信號失衡的一示範無線系統的一方塊示意圖。

第三圖為可消除接收信號中同相正交信號失衡與直流偏移的一示範電路之一方塊示意圖。

第四圖為示範之一同相正交信號失衡估測電路的一方塊示意圖。

第五圖與第六圖為一陷波濾波器(notch filter)之示範頻率響應的示意圖。

第七圖為示範之一同相正交不匹配估測單元的一方塊示意圖。

第八圖為示範之一統計單元的一方塊示意圖。

第九圖為示範之一更新單元的一方塊示意圖。

第十圖為示範之一μ值控制單元的一方塊示意圖。

第十一圖為控制自適應預失真單元之輸入的一示範電路的一方塊示意圖。

第十二圖為示範之一同相正交不匹配估測單元的一方塊示意圖。

第十三圖為補償同相正交不匹配的一流程示意圖。

第十四圖為示範之一無線系統的一方塊示意圖。

第十五圖為用於計算複數增益(complex gain)的一示範電路的一方塊示意圖。

請參考第一圖，在某些實施例中，一無線系統100包含一輸 入端點102以接收包含同相資料與正交資料的一輸入信號104。舉例而言，該無線系統100可以是一手機或一無線路由器。該輸入信號104包含多個資料樣本。一相關(correlation)模組106用於決定該同相資料的一自相關值、該正交資料的一自相關值、該同相資料的自相關值與該正交資料的自相關值之間的一差值、以及該同相資料與該正交資料的一互相關值。一平均模組108用於決定該同相資料的自相關值與該正交資料的自相關值之間的差值之一平均值，以及該同相資料與該正交資料的互相關值之一平均值。上述的平均值是利用超過一定數目的資料樣本來計算。一補償模組110，根據上述之該同相資料的自相關值與該正交資料的自相關值之間的差值之平均值，以及該同相資料與該正交資料的互相關值之平均值，決定補償後同相資料與正交資料116，其用於減少同相正交的不匹配。

在某些實施例中，補償模組110根據一最小均方演算法來決 定補償後同相資料與正交資料116，其用於將該同相資料與該正交資料的互相關值之差值的平均值收斂到零，以及將該同相資料的自相關值與該正交資料的自相關值之間的差值之平均值收斂到零。如此一來，可以讓同相與正交信號彼此正交(orthogonal)。利用該同相資料的自相關值與該正交資料的自相關值之間的差值之平均值，以及該同相資料與該正交資料的互相關值的平均值來決定補償後同相資料與正交資料116，可以壓制噪訊，使得補償後的資料具有較低的同相正交不匹配現象。

一控制模組114控制用於計算該同相資料的自相關值與該正 交資料的自相關值之差值被施以平均的資料樣本個數，以及該同相資料與該正交資料的互相關值被施以平均之資料樣本個數。比方說，在同相正交 不匹配的補償程序剛開始的時候，控制模組114可以將資料樣本的個數設定得較小。藉由設定較小的資料樣本個數，在程序剛開始的時候，上述的最小均方演算法可以執行地較快。稍後再將資料樣本的個數設定得較大，最小均方演算法可以更進一步壓制噪訊並且產生更正確的結果。在某些實施例中，控制模組114可以控制最小均方演算法的收斂速度。控制模組114可以在最小均方演算法剛開始時，將收斂速度設定得較快，而在稍後將收斂速度設定得較慢。上述做法可以讓最小均方演算法在程序剛開始的時候較快收斂，而在稍後可以收斂到更正確的最終結果。

請參考第二圖，在某些實施例中，一無線系統120包含一傳 接器290與用於補償同相正交不匹配的一預失真單元292。一同相正交不匹配估測器172用於估測同相資料與正交資料之間的不匹配量，以及產生可以用於補償同相正交不匹配的係數值。同相正交不匹配估測器172的輸出值被一同相正交不匹配補償單元178用來補償一接收信號當中的同相正交不匹配。同相正交不匹配估測器172的輸出值也被另一同相正交不匹配補償單元132用來補償一欲傳送信號當中的同相正交不匹配。

在某些實施例中，上述傳接器290中的傳送器在初始時是關 閉的，而接收器於初始時是開啟的。此時，同相正交不匹配估測器172經由接收信號來估測接受器的同相正交不匹配。同相正交不匹配估測器172決定用於補償接收器之同相正交不匹配的係數值。接著，上述傳接器290中的傳送器開啟以便傳送一信號，而有一部份的欲傳送信號會耦合回到接收器。 此時，同相正交不匹配估測器172則用於估測來自傳送器與接收器組合所生成的同相正交不匹配。導因於傳送器之同相正交不匹配，可以藉由自傳送 器與接收器組合所生成的同相正交不匹配扣掉導因於接受器的同相正交不匹配而被計算出來。於是同相正交不匹配估測器172便能決定用於補償傳送器之同相正交不匹配的係數值。

以下更多的細節將說明同相正交不匹配估測器172根據最小 均方演算法以決定補償後同相正交不匹配的係數值，此最小均方演算法係將同相資料與正交資料之間的互相關值之平均值向零進行收斂，以及將同相資料與正交資料的自相關值之差值的平均值向零進行收斂。根據同相資料與正交資料的自相關值之差值的平均值以及同相資料與正交資料之間的互相關值之平均值來決定補償後同相資料與正交資料116，可以壓制噪訊，使得補償後的資料具有較少的同相正交不匹配現象。

用於計算該同相資料的自相關值與該正交資料的自相關值 之差值的平均值，以及該同相資料與該正交資料的互相關值之平均值之資料樣本的個數可以加以調整。舉例而言，在補償同相正交不匹配的程序剛開始的時候，可以將資料樣本的個數設定得較小。透過設定較小的資料樣本個數，上述的最小均方演算法可以在程序剛開始的時候處理得較快。稍後再將資料樣本的個數設定得較大，最小均方演算法可以更進一步壓制噪訊並且產生更正確的結果。上述的資料樣本個數可以根據噪訊程度來調整，噪訊程度越強，資料樣本個數就得設得越大。

一調變解調變器(MODEM)122提供欲處理及傳送的同相資 料124a與正交資料124b。一順向數位信號處理路徑126包含一功率放大預失真電路128，其可以利用從一查找表130所獲得的資訊來對同相資料124a與正交資料124b進行預失真處理。上述的查找表130儲存用於補償放大器失真 的所需補償量。

順向數位信號處理路徑126執行傳送類比區塊的減值校正 (impairment correction)。功率放大預失真電路128用於執行複數增益的預失真處理，其中該功率放大器失真是以振幅調變至振幅調變(AM-AM)失真與振幅調變至相位調變(AM-PM)失真來塑型。功率放大預失真電路128用於補償輸入的同相資料124a與正交資料124b以強化功率放大器被壓縮區域的信號。

在功率放大預失真電路128之後的是傳送器失真的校正電 路，其用於針對同相正交失衡現象與傳送器之局部震盪饋通(LOFT,local oscillator feed through)現象加入鏡像信號(image signal)與局部震盪饋通的預補償。一同相正交不匹配補償單元(IQMC)132用於補償同相正交不匹配現象以產生補償後之同相資料與補償後之正交資料。同相正交不匹配補償單元132也包含一直流濾波器，其用於從預失真的同相資料與正交資料中移除直流偏移。在此實施例中，功率放大預失真電路128與同相正交不匹配補償單元132操作在取樣頻率為每秒兩千萬樣本(20MPS)的速率。一個四倍速率提高取樣器(up-sampler)以80MHz的速率提高取樣補償後的同相資料與正交資料，並且以一有限脈衝響應濾波器134對樣本進行濾波。在某些實施例中，在提高取樣之後，以80MHz速率的輸出係使用一12位元資料信號來傳送到該傳接器290的後級。

濾波後的同相資料與正交資料分別利用數位類比轉換器 136a與136b轉換成類比信號。類比的同相信號與正交信號分別通過跨導(trans-conductance)放大器138a與138b，並且分別利用射頻混頻器140a與140b 升頻為射頻信號。射頻同相信號與射頻正交信號被一預功率放大器142合併及放大，接著透過一功率放大器144進行功率放大。功率放大後的信號被送入一傳送接收開關146，並且經由一天線148傳送出去。

在此實施例中，傳接器290根據一分時多工通信協定進行操 作，因此在任意時刻當中，傳接器290處在傳送信號或接收信號的狀態其中之一，但無法同時傳送與接收信號。當傳接器290接收信號時，上述的傳送接收開關146將由天線148所接收的信號傳向一低噪放大器162。當傳接器傳送信號時，上述的傳送接收開關146將功率放大器144所輸出的信號傳向天線148。傳送接收開關146同時也將傳送信號寄生耦合至低噪放大器162，於是傳送信號被降頻並且被類比數位轉換器170a與170b轉換為數位信號。

當傳送器開啟時，基於寄生性耦合傳送信號的接收信號包含 來自於傳送器與接收器的失真。同相正交不匹配估測器172與同相正交不匹配補償器178用於移除上述的失真。由同相正交不匹配補償單元132所提供的數位傳送信號184是不包含失真的理想信號，所以被當成是用於同相正交不匹配估測器172與自適應性預失真單元174之學習演算法的參考信號。在與類比數位轉換器170a與170b所提供之接收信號進行比較之前，參考傳送信號184經由一延遲單元186進行延遲以配合類比回授延遲時間。

在此實施例當中，傳接器290是可以在兩個頻段操作的雙頻 段傳接器。上述的跨導放大器138a與138b、降頻混頻器140a與140b、預功率放大器142、以及功率放大器144係適用於第一頻段，例如5GHz。當傳接器290改在如2.4GHz的第二頻段操作時，從數位類比轉換器136a與136b輸出的類比信號會分別由跨導放大器150a與150b進行放大，並且分別由射頻混頻 器152a與152b升頻到射頻。射頻同相信號與射頻正交信號由一預功率放大器154進行合併與放大，接著再由一功率放大器156進行放大。放大之後的信號通過一傳送接收開關158並透過一天線160傳送出去。

在本說明書當中有關接收一信號並且減少該信號的同相正 交不匹配的敘述意指該信號包含一連串的資料樣本，而該些資料樣本的一第一部分或一前段部分被用來決定係數值，這些係數值被用來減少該些資料樣本的一第二部分或一後段部分的同相正交不匹配。

當天線148接收到一信號之後，接收信號通過傳送接收開關 146抵達低噪放大器162。被低噪放大器162所放大的信號耦合到降頻混頻器164a與164b，其輸出分別包含了同相信號與正交信號分別送往高通濾波器166a與166b。濾波後的同相信號與正交信號分別被可程式化增益放大器168a與168b放大。放大後的同相信號與正交信號分別被類比數位轉換器170a與170b轉換成數位的形式。數位同相信號與數位正交信號送到同相正交不匹配估測器172，如上所述地用於產生補償同相正交不匹配的係數值。

初始時，當傳送器關閉而接收器開啟的時候，用於補償同相 正交不匹配的係數值係完全根據接收信號所產生，其被提供到一同相正交不匹配補償單元178以補償接收信號的同相正交不匹配。補償後信號180被提供至調變解調器120。當傳送器開啟時，傳送信號的一部份透過接收器被耦合回到同相正交不匹配估測器172，其可用於產生補償傳送器當中同相正交不匹配的係數值。同相正交不匹配補償單元132使用這些係數值來補償傳送器當中的同相正交不匹配。

同相正交不匹配估測器172也輸出到一自適應性預失真單元 174，其用於產生一處理器176所需的資訊，以適應地調整施於預失真單元128的預失真量以便補償功率放大器的失真。

處理器176接收來自一溫度感應器182的讀數，並且使用此溫度資訊來決定預失真電路128所應用的預失真量。

一測試信號產生器產生不同的測試信號，例如斜坡、鋸齒、以及複指數(complex exponential)波形，以便為自我測試合成一校準(calibration)信號。該測試信號產生器的輸出或是該調變解調變器122所產生的調變波形可以做為一數位前端(包含順向數位信號處理路徑126)的輸入。此舉提供了選擇校準信號的彈性。因為測試信號產生器可以獨立於調變解調變器122之外提供測試信號，所以可以讓工程師在除錯程序時根據已知的測試信號找出問題。當使用一斜坡或鋸齒信號作為校準信號時，此信號可以橫跨功率放大器輸入的整個動態範圍，並且讓功率放大器進入壓縮的區域。

本發明的補償同相正交不匹配的係數值是根據同相資料與正交資料的互相關值之平均值以及同相資料與正交資料的自相關值之差值的平均值來產生，而不是根據同相資料與正交資料的互相關值之瞬間值以及同相資料與正交資料的自相關值之差值的瞬間值來產生。本發明實施例的系統120的優點之一即在於使用平均值而非瞬間值，其可以達成更佳的噪訊抑制效果。透過調整用於計算平均值的資料樣本的個數，自適應的同相正交不匹配補償可於不同的情況下達成。比方說，可以將資料樣本個數設得較小些，以便計算快點執行完畢，或是設得較大些以便增加噪訊抑制效果。

請參考第三圖，其為可自接收信號中消除同相正交信號失衡 與直流偏移的一電路200之一方塊示意圖。舉例來說，該電路200可以是第二圖所示之同相正交不匹配估測器172的一部份。一可程式化數位高通濾波器202利用具有一可程式化截止頻率(邊角頻率)的一單極無限脈衝響應濾波器，來移除掉接收信號(以In_I與In_Q來表示)的直流偏移。比方說，可供選擇的最低截止頻率為100kHz。一同相正交不匹配補償電路204用於移除掉接收器中混頻器所加入的預估鏡像信號。一統計單元206使用同相正交不匹配補償電路204的輸出以計算同相信號與正交信號之自相關值的差值，以及同相信號與正交信號之互相關值。在累加器212a與212b分別累加上述的自動關聯值與互關聯值之前，一狀態機208分別選擇控制增益單元210a與210b之增益的一μ值。累加器212a與212b的輸出wI與wQ分別用來更新同相正交不匹配補償電路204所使用的權重值。

在收斂過後，同相正交不匹配補償輸出的同相信號與正交信 號之間的自相關值與互相關值的兩個差值都要為零。據此，正確的鏡像信號之補償功率可被計算出來，且在輸出端的鏡像信號會被移除。上述之μ值可以在預設的檔位μ1到μ4之間移動。選用較大的值可以較快地收斂，選用較小的值可以得到較正確的收斂結果。除了動態更新之外的另一種作法是將該統計單元206所計算出來的值直接使用一嵌入式處理器一次性地計算出用於消除同相正交失衡的wI與wQ值。

當傳送器關閉時，接收器使用同相正交不匹配估測器172以 估測接收器造成的同相正交失衡現象。所獲得的值可以儲存在記憶體內，並且可以用於初始化wI與wQ信號以便補償接收器的同相正交失衡。

當傳送器開啟時，導因於傳送器中混頻器的局部震盪饋通與 同相正交失衡將出現在接收器的類比數位轉換器的輸出信號。同相信號與正交信號的自相關值之差值與同相信號與正交信號的互相關值表示了導因於傳送器的同相正交失衡現象。當同相正交不匹配估測器172穩定之後，OUTI與OUTQ將具有相同的功率並且彼此正交，而且鏡像信號也被消除。 所以，除了那些導因於振幅調變至振幅調變以及振幅調變至相位調變的失真以外，此信號已無其他的失真。

上述的反饋路徑使用接收器來計算順向補償路徑的更新。此 外，還提供了針對接收器的同相正交不匹配估測，伴隨著同相正交不匹配補償。同相正交不匹配補償單元178輸出同相資料與正交資料到調變解調變器122。同相正交不匹配估測器172使用一盲程序(blind approach)執行同相正交失衡的估測，並且提供修正後的資料給自適應性預失真單元174。

反饋信號可被選作為類比數位轉換器在正常操作時的輸出 或是順向補償路徑在除錯模式時的輸出。當順向路徑被迴路，可以使用在順向路徑內的信號處理區塊來產生信號的降解(degradation)。參考信號被饋入延遲匹配區塊186，其可程式化以便提供相同於已失真信號所具有之延遲時間給參考信號(理想的傳送信號)。據此，回饋路徑具有兩個信號輸入來源：理想的傳送參考信號；以及來自於類比數位轉換器170a與170b或是來自於順向路徑的失真輸入。所以，內建測試功能可由數位回饋來執行。上述的順向路徑引入了同相正交失衡現象(如導因於同相正交不匹配補償單元132)，而同相正交不匹配估測器172用於估測上述的同相正交失衡現象。

以下的段落用於描述同相正交不匹配補償單元178。一鏡像 信號從接收信號被減掉以產生一補償輸出。在某些實施例中，此作業可以採用12位元的解析度。上述的同相正交不匹配補償單元用於計算：y =x -w ．x ^* ，也就是y _I +j ．y _Q =(x _I +j ．x _Q )-(w _I +j ．w _Q )．(x _I -j ．x _Q )在上述的等式當中，信號x _I +j ．x _Q 中的鏡像信號是由共軛信號x _I -j ．x _Q 與權重值w _I +j ．w _Q 的乘積來決定。接著，從信號中減掉鏡像信號。權重值(w_I ,w_Q )被寫到暫存器(例如reg_iqmc_w_i與reg_iqmc_w_q)當中，且用來代表估測出來的鏡像信號。作為此計算的結果，任何輸入信號的直流偏移量將由權重值所加權的鏡像信號偏移而被增加。

上述的直流偏移可被調變解調變器122修正。如果直流偏移量大到成為問題的時候，可以使用稍後會詳細說明的一直流陷波濾波器(notch filter)來對接收路徑提供直流陷波功能(DC notching)。

請參考第四圖，同相正交不匹配估測器172包含一陷波濾波器240、一μ值控制單元242、以及一同相正交不匹配估測單元244。同相正交不匹配估測器172可用於估測接收信號的同相正交失衡，上述的接收信號可以來自於類比數位轉換器170的輸出或是數位迴路的順向路徑之輸出。同相正交不匹配估測器172使用最小均方演算法使得同相與正交輸入信號的互相關值趨近於零，也令同相輸入信號與正交輸入信號的自相關值之差值趨近於零。換言之，也就是令同相信號與正交信號彼此正交。

在第四圖當中，來自於控制暫存器且其元件符號使用reg_開頭者的信號係用來設定這些信號所存入區塊的參數。在輸出端且其元件符號使用reg_開頭者的信號係用於提供計算輸出的暫存器值。

輸入信號(x_I,x_Q)具有同相正交失衡現象，而信號(iqme_y_I,iqme_y_Q)則是補償後的信號。某些信號用來初始化暫存器，而某些信號提供可被一測試用多工器觀測得到的中間信號。

在通過陷波濾波器240之後，輸入信號已經不包含直流偏移。同相正交不匹配估測單元244開始進行計算。μ值控制單元242可以依序提供各個μ值至由同相正交不匹配估測單元244負責計算的最小均方演算法，而無須處理器的任何干涉。在其他的實施例中，可以透過軟體的控制，利用暫存器reg_iqme_me來動態地改變最小均方演算法所使用的μ值。不同的μ值各有其利弊。比方說，可以根據最小均方演算法所需的穩定(settling)時間來決定μ值的大小。

同相正交不匹配估測單元244計算用於接收路徑當中的同相正交不匹配補償單元178的權重值，以便消除鏡像信號。在某些實施例中，可能需要軟體的支援，才可以啟動同相正交不匹配估測作業、在同相正交不匹配估測單元244完成計算時讀取其估測值、以及當接收路徑不處理負載時將權重值寫入到同相正交不匹配補償單元178。

陷波濾波器240的轉換函數可以被以下方程式所表示： 比方說，變數K可以透過暫存器reg_notch_K在零到七之間變換。

請參考第五圖，陷波濾波器240可以具有如圖表220與222的頻率域響應。

請參考第六圖，陷波濾波器240的頻率響應可以具有如圖表 230與232的標準化頻率範圍，落在0到0.1之間。可以利用暫存器reg_notch_K的設定對變數K進行各檔位的變換，以便更快地達到穩定。比方說，可以利用軟體來調整穩定時間的長短。

當K=7的時候，標準化的3分貝邊角頻率等於0.0025，等同於在取樣頻率是80MHz的之邊角頻率100KHz，或是在取樣頻率是20MHz之邊角頻率25KHz。陷波濾波器係用來在所有可能的K值設定下提供單位增益(unity gain)。

下列的表一顯示直流陷波濾波器在各種K值設定下的標準化的3分貝邊角頻率。

在經過直流陷波濾波器240之後，輸入的接收信號被傳到同相正交不匹配估測單元244。同相正交不匹配估測單元244可以使用一靜態可程式化設定的μ值，或是採用動態的μ值調整方法(例如透過暫存器 reg_iqme_mu進行設定)以提供較佳的收斂特性。可以透過一狀態機來進行動態的μ值調整。可以透過處理器控制上述的靜態設定的μ值，也可以透過執行軟體來動態地控制μ值以及再調整。

請參考第七圖，同相正交不匹配估測單元244包含一第一級 同相正交補償單元250，其使用來自更新區塊254的係數值來校正同相正交失衡現象。一統計區塊252計算同相正交輸入信號的互相關值，以及同相正交輸入信號的自相關值之差值。請注意，已經利用第四圖所示的可程式化陷波濾波器240消除了直流偏移。在一實施例中，將128個符號的平均所估測的統計結果係用於消除噪訊並且增加穩固性(robustness)。統計中平均所使用的符號個數是可程式化設定的，以使得在初始時可以採用較少的符號個數，以便能快速收斂(但有較大噪訊)，後續可以採用較多的符號個數，以便得到更精確的最終收斂結果。

統計區塊252的輸出是串流信號，其可利用一測試多工器進 行觀測。統計區塊252的輸出包含”tstmux_autocorr”信號以及”tstmux_crsscorr”信號。這些信號可以被輸入到比較器內，當這些信號的值低於一可程式化設定的門檻值以下時，比較器可以觸發通知處理器的一控制信號。此舉可以讓處理器根據資料的實際狀況來控制收斂時間，而非依賴固定的時間間隔。

從統計區塊252輸出的估測值輸入到更新區塊254。統計區塊252經過128個時脈循環之後，利用”update”信號來閘控致能更新區塊254。

請參考第八圖，統計區塊252包含用於計算同相信號的自相關值的一第一自相關單元260、用於計算正交信號的自相關值的一第二自相 關單元262、用於計算同相信號與正交信號的互相關值的一互相關單元264。一差值單元266用於計算同相信號的自相關值與正交信號的自相關值的差值。一第一累加器268計算128個符號當中同相信號的自相關值與正交信號的自相關值的差值之累加值。一第二累加器270計算128個符號當中同相信號與正交信號的互相關值之累加值。一第一除法器272用於計算同相信號的自相關值與正交信號的自相關值的差值之平均值。一第二除法器274用於計算同相信號與正交信號的互相關值之平均值。第一除法器272可被調整以採用一可程式化樣本個數除以該輸入值；同樣地，該些樣本亦可被累加。第八圖所示的實施例中累加128個樣本，因此除法器將此累加值除以128。然而，藉由除法操作，一可程式化個數的該些樣本可被累加且其總值可被標準化(此處意即為平均)。當使用2的次方數設為樣本個數時，這些樣本的累加值可以很容易地在除法器272當中利用右移法進行除法而被標準化。

請參考第九圖，從統計區塊252輸出的估測信號(也就是同相信號的自相關值與正交信號的自相關值的差值之平均值，以及同相信號與正交信號的互相關值之平均值)輸入了更新區塊254。統計區塊252經過128個時脈循環之後，利用”update”信號來致能更新區塊254。儘管需要花費更長的收斂時間，但使用128個樣本進行平均可以提供非常穩固且穩定的操作結果。設定這個樣本個數作為一合理的初始值，主要是考量其收斂結果的品質和穩固性，而非速度。在某些實施例中，同相正交不匹配估測的結果可以讓接收信號具有良好的信噪比(例如超過30分貝)。

如果不進行平均計算，雖然能很快地進行更新，但噪訊將會變大，並且會影響到收斂的穩定。因為同相正交不匹配估測是在信號路徑 之外進行，較慢卻較穩固之計算代價僅僅是在穩定時(由於沒有過多噪訊而可以較快地穩定下來)所消耗的電力。再者，在正常作業時，每一次同相正交不匹配估測器172重新執行時，都從先前已經收斂的值開始，並且使用統計區塊252的已濾過噪訊的輸出值進行再次估測。

可程式化的權重初始值(w_I,w_Q)被設定到更新區塊254當中，以便使用同相正交補償單元250作為一輔助同相正交不匹配補償器，如同接收路徑當中的主要同相正交不匹配補償單元178。這兩個初始值係透過暫存器reg_w_i_init以及reg_w_q_init進行可程式化設定，並且藉由暫存器reg_winit_ctrl進行控制。

請參考第十圖，μ值控制單元242藉由狀態機進行動態地檔位控制μ值，以便令第四圖所示的同相正交不匹配估測單元244能較快地收斂。此動態的μ值控制單元242可以無需軟體動態地設定暫存器reg_dspfb_mu來幫忙同相正交不匹配估測單元244，其可以透過暫存器reg_mu_step的時脈控制將μ值從0逐步地更換到3。

一16位元計數器的兩個最高有效位元用於將μ值從0逐步地更換到3。如果有更多時間，還可以將更小的值程式化設定到暫存器reg_iqme_mu_step當中。於狀態機開始同相正交不匹配估測作業之前，可以利用軟體控制暫存器reg_mu_rst以便重置上述的計數器。

接下來說明自適應性預失真單元174的信號調節。經過同相正交不匹配補償後的輸入信號被提供到自適應性預失真單元174。同相正交不匹配估測單元244使用第七圖所示之(同相正交不匹配估測單元244中的)同相正交補償單元250，用於計算被估計的更正信號，其係供最小均方演算 法實施最小均方。當同相正交不匹配估測單元244完成其作業且其結果收斂之後，它的同相正交補償單元250提供同相正交不匹配補償值，以供用於自適應預失真演算法，也就是第七圖所示的同相正交補償單元250之輸出信號(y_I,y_Q)。

為接收資料提供一獨立的同相正交補償單元250之原因在 於，可以讓同相正交不匹配估測器172與在接收信號路徑上的同相正交不匹配補償單元178互相獨立運作。如果只使用單一個同相正交不匹配補償單元，當最小均方演算法更新其係數值時，在最小均方演算法穩定時所具有的誤差將會傳遞到接收資料上，並且使其位元錯誤率的表現變差到無法接受的程度。因此，需要在同相正交不匹配估測單元244內部安排一個獨立的同相正交補償單元250，其可以提供更正後的同相與正交資料到自適應性預失真單元174。直流陷波濾波器240消除了來自類比路徑中存在的直流偏移。由於陷波濾波為一穩固的直流移除方法，且當接收信號具有合理的信噪比時，統計方塊252內所進行的平均程序可以提供穩固的同相正交不匹配估測的更新，此種架構增加了自適應預失真的穩固性。

以下說明系統識別與反向系統塑型(reverse system modeling)。

請參考第十一圖，其顯示用於控制自適應性預失真單元174的輸入之電路1250。在某些自適應預失真的實施例當中，類比路徑被塑模成一複數(complex)增益預失真器。在此實施例中，信號的動態範圍被劃分成32個區域，且每個區域內導因於功率放大器失真的複數增益權重將獨立地進行估測。根據此種失真模型，在某一特定區域內的接收信號除以同區 域內的參考信號以便獲得補償值。所得到的結果將進一步平均以排除噪訊。

本作法包含比較兩個信號並且計算複數除法A/B，可以計算 A/B或是將兩個輸入端的輸入互換以便計算複數除法B/A。一暫存器reg_dspfb_sysiden用於控制一互換器256，使其執行上述的互換動作。信號分級(binning)係採用低複雜度的同相正交信號的參考信號。

當處理器直接提供μ值時，可以利用暫存器 reg_iqme_mu_ctrl以及暫存器reg_iqme_mu來控制同相正交不匹配估測作業。

請參考第十二圖，在某些實施例中，一同相正交不匹配估測單元1260使用基於聯合同相正交失衡與直流偏移補償之最小均方演算法的一直接實施方式。這是一起解決同相正交不匹配估測與直流偏移補償的另一種實施例。在此實施例中，可以使用第十二圖所示的電路1260來取代第四圖所示的陷波濾波器240與同相正交不匹配估測單元244。包含直流偏移與同相正交失衡的輸入信號可以表示如下：x(n)=I_in +jQ_in 參考輸入信號為延遲後的已平衡之理想傳送信號，其可以表示如下：d_ref (n)=I_ref +jQ_ref 此參考信號可以是調變解調變器122所輸出的理想信號，且業已經過延遲以便與失真信號的來回延遲對齊，使得兩者在時間上對齊且其所使用的樣本可彼此相比較以便用於估測失真。接下來，係數w1表示系統的複數增益，係數w2表示鏡像信號的係數。信號dc表示直流偏移。所以，此方法自動地計算回饋路徑當中從數位輸出(到數位類比轉換器)回到類比數位轉換器之 數位輸出的迴圈增益。它也包含了發生於傳送與接收混頻器上的相對於參考信號d_ref 的相位旋轉x(n)。

複數係數w1、w2、以及dc可被同時估測。這是一個聯合估測過程，其利用搜尋適當的係數w1、w2、以及dc，以便讓誤差信號在均方計算下趨近於零。如果能夠透過估測係數dc來找出適當的直流偏移，以及w1與w2係數，那麼就不再需要在同相正交不匹配補償單元178之前的高通濾波器。同相正交失衡為w2/w1，而標準化後的係數dc則是dc/w1。補償後的信號可以表示為：y (n )=w ₁ (n )．x (n )+w ₂ (n )．x ^* (n )+dc 其中w ₁ (n +1)=w ₁ (n )+μ ．e (n )．x (n )

w ₂ (n +1)=w ₂ (n )+μ ．e (n )．x (n )

dc (n +1)=dc (n )+μ ．e (n )函數e(n)表示經延遲且平衡後的理想傳送信號與補償後信號的一差值，其可以表示如下：e (n )=d _ref (n )-{w ₁ (n )．x (n )+w ₂ (n )．x ^* (n )+dc (n )}

第十二圖所示的同相正交不匹配估測單元1260在穩定時可能具有較大的變異，因為其缺乏如第二至四圖、第七至八圖所示的同相正交不匹配估測單元當中的統計平均機制。當具有較大的直流偏移時，其收斂速度就會變慢。可以在同相正交不匹配估測單元1260加上一高通濾波器來改善收斂速度。為了達成較快的穩定，高通濾波器的邊角頻率可以設得大些。由於高通濾波器限制了進入同相正交不匹配估測單元1260的直流偏 移，所以可以達到較佳的收斂。因此，可以調整在同相正交不匹配估測單元1260之前的高通濾波器，以便達成較快速的穩定，同時可以利用第十二圖所示的實施例加以消除其輸出端的誤差。在收斂之後，其輸出端y_cmpstd不會有同相正交失衡或直流偏移的問題。

第十二圖所示樣態的優點之一，在於它可以用來計算從數位 類比轉換器到類比數位轉換器的迴圈增益，也可以計算在兩個混頻器之間的相位旋轉角。據此，除同相正交不匹配估測外，此方法可以提供更多功能。

第十三圖為同相正交不匹配之補償方法1270的一流程示意 圖。舉例來說，此方法1270可以使用第一圖所示的系統100或第二圖所示的系統120加以實作。在此方法中，步驟1272接收包含一筆同相資料與一筆正交資料的一輸入信號，其中一輸入信號包含多個資料樣本。步驟1274決定同相資料的自相關值與正交資料的自相關值的一差值。步驟1276決定同相資料與正交資料的互相關值。舉例來說，同相資料的自相關值與正交資料的自相關值的差值，以及同相資料與正交資料的互相關值，可以藉由第七圖與第八圖的統計單元252加以計算。步驟1278決定同相資料的自相關值與正交資料的自相關值的差值之一平均值，以及同相資料與正交資料的互相關值之一平均值。這些平均值是根據某一特定個數的複數個資料樣本所計算得出。比方說同相資料的自相關值與正交資料的自相關值的差值之平均值，以及同相資料與正交資料的互相關值之平均值，可以藉由第七圖與第八圖的統計單元252加以計算。根據同相資料的自相關值與正交資料的自相關值的差值之平均值，以及同相資料與正交資料的互相關值之平均值，步 驟1280決定具有較少同相正交不匹配的補償後同相資料與補償後正交資料。例如，由上述的同相正交不匹配補償單元178可以決定具有較少同相正交不匹配的補償後同相資料與補償後正交資料。

在某些實施例中，在方法1270中決定補償後同相資料與補償 後正交資料之步驟裡，用於計算同相資料的自相關值與正交資料的自相關值的差值之平均值，以及同相資料與正交資料的互相關值之平均值所採用的資料樣本的個數可被加以調整。該方法1270可以包含在同相正交不匹配之補償方法剛開始的時候，將該資料樣本的個數設得較小，稍後再將資料樣本的個數設得較大。決定補償後同相資料與正交資料之步驟可以包含應用一最小均方演算法來決定補償後同相資料與正交資料。方法1270可以包含改變最小均方演算法的收斂速度。方法1270可以包含在同相正交不匹配之補償方法剛開始的時候，將收斂速度設得較快，稍後再將收斂速度設得較慢。方法1270可以包含傳送具有同相資料與正交資料的一信號，決定最小均方演算法中的係數，該最小均方演算法係用來減少代表傳送信號之一耦合信號的同相正交不匹配最小均方，以及在一最小均方演算法當中應用該係數值以減少一第二信號當中的同相正交不匹配。在方法1270當中決定補償後同相資料與補償後正交資料之步驟裡，可以包含將第一信號的共軛信號乘以一權重值以決定該第一信號的一鏡像信號，以及自該第一信號中減去該第一信號的該鏡像信號。方法1270可以包含使用一最小均方演算法來決定上述之權重值，以減少在補償後同相資料與補償後正交資料的同相正交不匹配。

請參考第十四圖，在一實施例中，一系統300包含耦接到一 無線區域傳接器304的一自適應預失真器302。自適應預失真器302用於複數增益估測。一獨立的功率放大器306係根據55奈米互補式金屬氧化物半導體(CMOS)製程所設計。包含調變解調變器122的自適應預失真器302係利用現場可程式化邏輯閘陣列(FPGA)所實施。上述之調變解調變器122、自適應預失真器302、傳接器304、以及功率放大器306係結合在使用55奈米數位互補式金屬氧化物半導體(CMOS)製程所設計的一單晶片無線區域射頻晶片上。自適應預失真器302包含了類似第二圖所示的系統120之元器件。

在第十四圖所示的實施例中，傳接器304的射頻輸出308被功 率放大晶片306當中的一數位功率放大器310放大。數位功率放大器310的輸出耦接至一傳送接收開關146，其可以將傳送輸出信號寄生耦合到接收器的輸入端，而接收器的輸入將被降頻並且利用現場可程式化邏輯閘陣列電路板312上的類比數位轉換器170轉成數位形式。接收信號包含了來自傳送器與接收器的失真。這些失真將由同相正交不匹配估測器所估測與校正。數位傳送信號314也是無失真的理想信號，所以可在自適應性預失真單元174所執行的一學習演算法中作為一參考信號。延遲單元186延遲參考輸出信號314，以便在與接收信號進行比較前，參考輸出信號314的延遲可以與類比迴路延遲相應。具有預失真電路128與查找表130的預失真區塊316，以及具有同相正交不匹配補償、局部震盪饋通、與直流濾波器功能的同相正交不匹配補償單元132可以被程式化以提供對減值(impairment)進行補償。而理想輸出信號只能在調變解調變器122的輸出端中尋得，也就是信號314。據此，如果任何其他的計算有需要，可以使用信號314作為理想參考信號。如果是使用第十四圖所示的另一種實施例，也就是同相正交不匹配估測與直流偏 移消除區塊，信號314也可以做為理想參考信號。在進行過功率放大器預失真的一次疊代(iteration)後，信號314也可以用來學習剩餘的功率放大器失真程度。

當預失真區塊與其後的區塊用於補償功率放大器的失真與 同相正交失衡現象時，調變解調變器122輸出端的信號314可以用來計算同相正交不匹配。第二圖所示的信號184，其為同相正交不匹配補償單元132的輸出端，可以用作內建的自我檢測，因為其提供了順向路徑中之同相正交不匹配補償單元132的回饋信號。可以使用同相正交不匹配補償單元132來產生失真、做成一數位迴路、並且使用同相正交不匹配估測器172來估測其失真程度。信號184也可以用作預失真器的內建自我檢測。當所有的失真校正已經生效，而且想要利用同相正交不匹配估測器172來估測剩餘的同相正交失衡現象時，可以使用調變解調變器122的輸出端信號314。

請參考第十五圖，其提供了用於計算複數增益的一電路 320。在時間上相應對齊的參考信號REF_I與REF_Q與來自於接收器的信號RX_I與RX_Q進行比較，後者的直流偏移與鏡像信號已經被移除。計算出複數參考信號的大小。信號大小的整體動態範圍被分為多個等寬的間隔，如32個。當參考信號的包絡落在某一間隔當中時，一位址隨機存取記憶體322選出相應於該間隔的權重值。藉由計算參考信號與該權重值乘以補償後接收信號之差值所定義的一誤差信號e，一誤差計算區塊324使用此權重值來計算複數增益。一權重更新區塊326使用一最小均方演算法更新該權重值，使得誤差信號的均方趨近於零。

當參考信號的信號包絡範圍在上述動態範圍的不同區域移 動時，會從隨機存取記憶體中選出正確的權重值並加以更新。在一實施例中，當測試信號產生器184被程式化設定用來產生一鋸齒波形時，分隔上述功率產生器之動態範圍的32個間隔當中的每一個區域都會被平均地處理，約略相同數量的點會被送至自適應預失真器以便訓練其估測在每一個區域當中的複數增益。此舉可以達成較快的收斂。舉例而言，若使用調變波形作為訓練信號，當負載資料被傳送時就可以計算其負載增益。在此實施例中，整體動態範圍的不同區域會有不同數量的點，所以需要花較久的時間來訓練出32個權重值。

當信號經過功率放大為線性的最低幾個區間時，需要花更久 的時間才能收斂，因為權重值更新區塊只更新非常小幅度的增量。上述的缺點可以藉由根據參考信號的包絡範圍來標準化輸入信號而被改進。當參考信號下降時，所有的四個輸入往左移動一相同的位移，以便在一12位元的資料路徑當中利用到整個動態範圍。此舉就類似於使用標準化的最小均方演算法。此標準化程序可達成類似的收斂時間，不論估算哪一個間隔相應的複數增益。

本說明書已經提供多個實施方式。雖然如此，本發明還是可 以具有許多變化。比方說，在某一個或某些實施例當中的元件可以被合併、刪除、修改、或是被補充以便形成更多的實施方式。再者，圖示中所描述的邏輯方法流程不一定需要如同圖示一樣的特定順序執行以達成所預期的效果。除此之外，也可以在所描述的流程當中加入其他步驟，或是刪除某步驟，以及可以在所描述的系統當中加入其他元件，或是刪除某元件。因此，其他的實施方式也落在以下的權利要求範圍當中。

100‧‧‧無線系統

102‧‧‧輸入端點

104‧‧‧輸入信號

106‧‧‧相關模組

108‧‧‧平均模組

110‧‧‧補償模組

112‧‧‧輸出端點

114‧‧‧控制模組

116‧‧‧輸出信號/補償後同相資料與正交資料

Claims (20)

1. 一種補償同相正交不匹配的裝置，包含：一輸入端點，用於接收包含一筆同相資料與一筆正交資料的一第一信號，該第一信號包含複數個資料樣本；一相關模組，用於決定該同相資料的一自相關值、該正交資料的一自相關值、該同相資料的該自相關值與該正交資料的該自相關值之一差值、以及該同相資料與該正交資料的一互相關值；一平均模組，用於決定該同相資料的該自相關值與該正交資料的該自相關值之該差值的一平均值，以及該同相資料與該正交資料的該互相關值的一平均值，其中上述之平均值係根據一特定個數的該複數資料樣本所統計得出；以及一補償模組，用於根據該同相資料的該自相關值與該正交資料的該自相關值之該差值的該平均值，以及該同相資料與該正交資料的該互相關值的該平均值，決定一補償後同相資料與一補償後正交資料，該補償後同相資料與該補償後正交資料相較於該同相資料與該正交資料具有較少的同相正交不匹配。
2. 如申請專利範圍第1項的裝置，更包含一控制模組，用於控制該複數資料樣本的該特定個數，具該特定個數之該複數資料樣本係供計算該同相資料的該自相關值與該正交資料的該自相關值之該差值的該平均值，以及該同相資料與該正交資料的該互相關值的該平均值。
3. 如申請專利範圍第2項的裝置，其中，在補償同相正交不匹配之一程序剛開始時，該控制模組將該複數資料樣本的該特定個數設為一第一數目，之後將該特定個數設為一第二數目，該第二數目大於該第一數目。
4. 如申請專利範圍第1項的裝置，其中該補償模組基於一最小均方演算法來決定該補償後同相資料與該補償後正交資料。
5. 如申請專利範圍第4項的裝置，更包含一控制模組，用於控制該最小均方演算法的一收斂速率。
6. 如申請專利範圍第5項的裝置，其中該控制模組在該最小均方演算法剛開始時將該收斂速率設為一第一數值，之後將該收斂速率設為一第二數值，該第二數值小於該第一數值。
7. 如申請專利範圍第1項的裝置，更包含：一輸出端點，用於傳送包含一筆同相資料與一筆正交資料的一第二信號；以及一第二補償模組，用於接收代表該第二信號的一耦合信號、決定一最小均方演算法的複數個係數值，該最小均方演算法可用於減少該耦合信號之同相正交不匹配，以及，在該最小均方演算法中使用該複數個係數值以減少該第二信號的同相正交不匹配。
8. 如申請專利範圍第1項的裝置，其中該補償模組從該第一信號中減去該第一信號的一鏡像信號以決定該補償後同相資料與該補償後正交資料，其中該第一信號的該鏡像信號是利用該第一信號的一共軛信號乘以一權重值來決定。
9. 如申請專利範圍第8項的裝置，其中該補償模組使用一最小均方演算法來計算該權重值以便最小化該補償後同相資料與該補償後正交資料當中的同相正交不匹配。
10. 一種補償同相正交不匹配的方法，包含：在一接收器接收包含一筆同相資料與一筆正交資料的一第一信號，該第一信號包含複數個資料樣本；決定該同相資料的一自相關值與該正交資料的一自相關值之一差值；決定該同相資料與該正交資料的一互相關值；決定該同相資料的該自相關值與該正交資料的該自相關值之該差值的一平均值，以及該同相資料與該正交資料的該互相關值的一平均值，其中上述之平均值係根據一特定個數的該複數資料樣本所統計得出；以及根據該同相資料的該自相關值與該正交資料的該自相關值之該差值的該平均值，以及該同相資料與該正交資料的該互相關值的該平均值，決定一補償後同相資料與一補償後正交資料，該補償後同相資料與該補償後正交資料相較於該同相資料與該正交資料具有較少的同相正交不匹配。
11. 如申請專利範圍第10項的方法，其中在決定該補償後同相資料與該補償後正交資料的步驟中，更包含修改用於計算該同相資料的該自相關值與該正交資料的該自相關值之該差值的該平均值，以及該同相資料與該正交資料的該互相關值的該平均值的該複數資料樣本的該特定個數。
12. 如申請專利範圍第11項的方法，其中在補償同相正交不匹配之該決定步驟剛開始時，將該複數資料樣本的該特定個數設為一第一數目，之後將該特定個數設為一第二數目，該第二數目大於該第一數目。
13. 如申請專利範圍第10項的方法，其中該決定該補償後同相資料與該補償後正交資料的步驟基於一最小均方演算法來決定該補償後同相資料與該補償後正交資料。
14. 如申請專利範圍第13項的方法，更包含控制該最小均方演算法的一收斂速率。
15. 如申請專利範圍第14項的方法，其中在該最小均方演算法剛開始時將該收斂速率設為一第一數值，之後將該收斂速率設為一第二數值，該第二數值小於該第一數值。
16. 如申請專利範圍第10項的方法，更包含：傳送包含一筆同相資料與一筆正交資料的一第二信號；以及 接收代表該第二信號的一耦合信號、決定可用於減少該耦合信號之同相正交不匹配的一最小均方演算法的複數個係數值、以及在該最小均方演算法中使用該複數個係數值以減少該第二信號的同相正交不匹配。
17. 如申請專利範圍第10項的方法，其中該決定該補償後同相資料與該補償後正交資料的步驟更包含：利用該第一信號的一共軛信號乘以一權重值來決定該第一信號的一鏡像信號；以及從該第一信號中減去該第一信號的該鏡像信號。
18. 如申請專利範圍第17項的方法，更包含使用一最小均方演算法來計算該權重值以便最小化該補償後同相資料與該補償後正交資料當中的同相正交不匹配。
19. 一種補償同相正交不匹配的方法，包含：接收包含一筆同相資料與一筆正交資料的一第一信號，該第一信號包含複數個資料樣本；於代表一補償後信號的一函數中運用一最小均方演算法，以決定用於補償一接收器中同相正交不匹配的複數個補償係數，其中該函數包含一第一部分、一第二部分、與一第三部分，該第一部分表示被乘以一第一係數的一資料樣本，該第二部份表示被乘以一第二係數的該資料樣本的一共軛，該第三部分表示一直流偏移，該最小均方演算法用於一起決定該第一係 數、該第二係數、與該直流偏移；以及根據該第一係數、該第二係數、與該直流偏移，決定一補償後同相資料與一補償後正交資料，該補償後同相資料與該補償後正交資料相較於該同相資料與該正交資料具有較少的同相正交不匹配。
20. 如申請專利範圍第19項的方法，其中該最小均方演算法包含多個疊代，經由在該第一係數上加入由該資料樣本與一誤差值之一乘積所衍生的一部份，在後續的疊代當中更新該第一係數，其中該誤差值表示一延遲後的理想信號與該補償後信號的一差值。