專利名稱：應(yīng)用于通信系統(tǒng)接收機(jī)的i/q不平衡補(bǔ)償控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種應(yīng)用于通信系統(tǒng)接收機(jī)的I/Q不平衡補(bǔ)償控制方法。
背景技術(shù)：
由于便于集成、低功耗和低成本的特點(diǎn)，零中頻接收機(jī)在各種數(shù)字通信系統(tǒng)中被廣泛采用。零中頻接收機(jī)在模擬域采用正交混頻，直接將射頻信號(hào)變換到基帶。然而，在采用正交混頻的接收機(jī)中(無(wú)論是零中頻還是超外差)，通常不可避免地存在著I/Q支路幅度和相位不平衡的問(wèn)題，由此造成接收系統(tǒng)的性能惡化。此外，為了在有限的帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)高速傳輸，高階電平調(diào)制的正交頻分復(fù)用(MQAM-0FDM)傳輸技術(shù)被廣泛采用。對(duì)于這類系統(tǒng)，甚至輕微的I/Q支路幅度和相位不平衡就能嚴(yán)重惡化MQAM-0FDM系統(tǒng)的解調(diào)性能，并同時(shí)影響接收機(jī)的同步和信道估計(jì)質(zhì)量。所以，研究對(duì)接收機(jī)I/Q支路不平衡進(jìn)行有效補(bǔ)償?shù)姆椒?，?duì)于提高數(shù)字接收機(jī)的系統(tǒng)性能具有重要的意義。用于研究I/Q不平衡的信號(hào)模型如

圖1所示。射頻接收機(jī)的目的是將處于一定頻段的射頻信號(hào)變換到正交的基帶信號(hào)。圖中LPF代表低通濾波器，ADC代表模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中所有處理單元均為一致的，而將幅度不平衡集中表示為g，相位不平衡為Θ (圖中所示為Φ，含義相同)。且不失一般性，將幅度和相位不平衡均表達(dá)在Q路。若r(t)為射頻信號(hào)，圖1代表零中頻接收機(jī)。若r(t)為中頻信號(hào)，圖1則代表超外差接收機(jī)。下面以零中頻接收機(jī)為例進(jìn)行分析。進(jìn)入正交混頻器前的射頻信號(hào)表示為
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于通信系統(tǒng)接收機(jī)的I/Q不平衡狀態(tài)補(bǔ)償控制方法，接收機(jī)接收到的射頻信號(hào)通過(guò)正交混頻器和濾波器變換為基帶信號(hào)，分別進(jìn)入I支路和Q支路，所述的I/Q不平衡狀態(tài)包括I支路和Q支路之間的相位不平衡因子e和幅度不平衡因子g，所述基帶信號(hào)包括用戶數(shù)據(jù)信號(hào)和導(dǎo)頻信號(hào)，其特征在于，所述的方法包括以下步驟 (1)接收機(jī)從所述基帶信號(hào)Hn)中分離用戶數(shù)據(jù)信號(hào)和接收導(dǎo)頻信號(hào)y(n)； (2)接收機(jī)根據(jù)與信號(hào)發(fā)送設(shè)備之間的約定參數(shù)生成本地導(dǎo)頻信號(hào)x(n)； (3)計(jì)算所述接收導(dǎo)頻信號(hào)和所述本地導(dǎo)頻信號(hào)的I支路和Q支路的信號(hào)能量參數(shù)以及相關(guān)能量參數(shù)； (4)根據(jù)所述接收導(dǎo)頻信號(hào)和所述本地導(dǎo)頻信號(hào)的I支路和Q支路的信號(hào)能量參數(shù)以及相關(guān)能量參數(shù)計(jì)算相位不平衡因子估計(jì)值#; (5)根據(jù)所述接收導(dǎo)頻信號(hào)和所述本地導(dǎo)頻信號(hào)的I支路和Q支路的信號(hào)能量參數(shù)以及相關(guān)能量參數(shù)和所述的相位不平衡因子估計(jì)值I計(jì)算幅度不平衡因子估計(jì)值I; (6)根據(jù)所述的相位不平衡因子估計(jì)值#和幅度不平衡因子估計(jì)值f>對(duì)所述的接收導(dǎo)頻信號(hào)y (n)進(jìn)行I/Q不平衡補(bǔ)償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于通信系統(tǒng)接收機(jī)的I/Q不平衡補(bǔ)償控制方法，其特征在于，所述的接收導(dǎo)頻信號(hào)為y(n) =yi(n)+jyQ(n)，所述的本地導(dǎo)頻信號(hào)為x(n)=xJrO+jxdn),所述的I支路和Q支路的信號(hào)能量參數(shù)以及相關(guān)能量參數(shù)包括1支路本地導(dǎo)頻信號(hào)能量之和E_X1、Q支路本地導(dǎo)頻信號(hào)能量之和E_Xq、I支路本地導(dǎo)頻信號(hào)與Q支路本地導(dǎo)頻信號(hào)相關(guān)能量之和E_XiXq、I支路本地導(dǎo)頻信號(hào)與Q支路接收信號(hào)相關(guān)能量之和E_XiYq、I支路本地導(dǎo)頻信號(hào)與I支路接收導(dǎo)頻信號(hào)相關(guān)能量之和E_XiY1、Q支路本地導(dǎo)頻信號(hào)與I支路接收導(dǎo)頻信號(hào)相關(guān)能量之和E_XqYi以及Q支路本地導(dǎo)頻信號(hào)與Q支路接收導(dǎo)頻信號(hào)相關(guān)能量之和E_XqYq，所述的各信號(hào)能量參數(shù)及相關(guān)能量參數(shù)分別通過(guò)以下各公式確定
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于通信系統(tǒng)接收機(jī)的I/Q不平衡補(bǔ)償控制方法，其特征在于，所述的根據(jù)I支路和Q支路的信號(hào)能量參數(shù)以及相關(guān)能量參數(shù)計(jì)算相位不平衡因子估計(jì)值#,具體為 根據(jù)以下公式，計(jì)算相位不平衡因子估計(jì)值1:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于通信系統(tǒng)接收機(jī)的I/Q不平衡補(bǔ)償控制方法，其特征在于，所述的根據(jù)I支路和Q支路的信號(hào)能量參數(shù)和所述的相位不平衡因子估計(jì)值I計(jì)算幅度不平衡因子估計(jì)值I，具體為 利用以下各式中的任意一項(xiàng)公式計(jì)算幅度不平衡因子估計(jì)值1:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于通信系統(tǒng)接收機(jī)的I/Q不平衡補(bǔ)償控制方法，其特征在于，所述的根據(jù)相位不平衡因子估計(jì)值#和幅度不平衡因子估計(jì)值#，對(duì)接收信號(hào)r(n)進(jìn)行I/Q不平衡補(bǔ)償，具體為 根據(jù)以下公式，對(duì)接收信號(hào)r(n)進(jìn)行I/Q不平衡補(bǔ)償，
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于通信系統(tǒng)接收機(jī)的I/Q不平衡補(bǔ)償控制方法，屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。該方法利用導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)計(jì)算相位不平衡因子估計(jì)值和幅度不平衡因子估計(jì)值并根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償，從而使其獲得的估計(jì)值和受統(tǒng)計(jì)樣本數(shù)、信號(hào)的原始特性的影響很小，且噪聲越低性能越好，隨著噪聲的降低到一定程度，利用本發(fā)明的方法能非常準(zhǔn)確地估計(jì)出I/Q不平衡參數(shù)，進(jìn)而進(jìn)行補(bǔ)償，以達(dá)到特定的技術(shù)要求，滿足對(duì)于I/Q不平衡估計(jì)要求較高的各類設(shè)備的技術(shù)要求，且本發(fā)明的應(yīng)用于通信系統(tǒng)接收機(jī)的I/Q不平衡補(bǔ)償控制方法的應(yīng)用方式簡(jiǎn)便，應(yīng)用范圍也較為廣泛。
文檔編號(hào)H04L27/38GK103036846SQ20121058134
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者羅斐瓊, 張力 申請(qǐng)人:上海創(chuàng)遠(yuǎn)儀器技術(shù)股份有限公司