基于强化iq接收器的rf增益测量的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于测量发射路径的复数增益的方法和设备。在测试模式期间，IQ至射频(RF)调制器使用正交测试信号调制正交RF载波信号。RF至IQ降频转换器使用正交RF载波信号对降频转换器RF输入信号进行降频转换以提供正交降频转换器输出信号。降频转换器RF输入信号是基于正交测试信号和发射路径的增益。数字频率转换器对正交降频转换器输出信号进行频率转换以提供平均频率转换器输出信号，其是表示正交测试信号的振幅和发射路径的增益的正交直流信号。因此，发射路径的测量增益是基于正交测试信号和平均频率转换器输出信号的振幅。
【专利说明】基于强化IQ接收器的RF增益测量
[0001]优先权要求
[0002]本申请要求2011年5月31日提交的美国临时专利申请第61 / 491，416号的优先权。此外，美国临时专利申请第61 / 491，416号是以引用的方式全部并入本文中。
[0003]公开领域
[0004]本公开的实施方案涉及可以用于射频(RF)通信系统的RF发射器电路和RF发射器电路的校准。
[0005]公开背景
[0006]随着无线通信技术的发展，无线通信系统变得越来越复杂。因此，无线通信协议继续扩大并改变以利用技术发展，这可以对增加给定RF通信空间中的并发用户的数量提供支持。在这方面，可能要求对由并发用户使用的RF发射器进行封闭式管理和控制，从而要求持续调整RF发射器。RF发射器的RF增益可以随不同运行参数(诸如输出功率、功率放大器电源电压、RF调制类型，等)变化。因此，可能要求基于RF增益进行某些RF发射器调整。这些调整可以包括发射器预失真的变化、包络追踪系统操作的变化、发射器偏压的变化，等。因此，预确定无线装置的发射路径的复数RF增益可以有用于调整无线装置的RF发射器。因此，需要预确定无线装置的发射路径的复数RF增益。
[0007]实施方案概述
[0008]本公开的实施方案涉及一种用于测量发射路径的复数增益的方法和设备。电路包括:IQ至RF调制器、RF至IQ降频转换器和数字频率转换器。在测试模式期间，IQ至RF调制器使用正交测试信号调制正交RF载波信号。在测试模式期间，RF至IQ降频转换器使用正交RF载波信号降频转换降频转换器RF输入信号以提供正交降频转换器输出信号。降频转换器RF输入信号是基于正交测试信号和发射路径的复数增益。在测试模式期间，数字频率转换器对正交降频转换器输出信号进行频率转换以提供平均频率转换器输出信号，其是表示正交测试信号的振幅和相位以及发射路径的复数增益的正交直流(DC)信号。正交降频转换器输出信号与正交测试信号同步。发射路径的测量复数增益是基于正交测试信号和平均频率转换器输出信号的振幅和相位。
[0009]RF至IQ降频转换器是IQ接收器的部分，其可能相对便宜。这些IQ接收器可能具有不利地影响复数增益测量的某些缺点，诸如RF载波泄漏、RF图像干扰，等。然而，通过将数字频率转换器如所述般并入到IQ接收器中且使用特殊测试信号，显著地减小这些缺点的影响，从而在进行复数增益测量时强化IQ接收器。
[0010]本领域一般技术人员在结合附图阅读优选实施方案的以下详述后应明白本公开的范围且意识到本公开的额外方面。
[0011]附图简述
[0012]并入本说明书中且形成本说明书的部分的附图示出了本公开的多个方面，且连同本说明一起用以解释本公开的原理。
[0013]图1示出了根据RF通信系统的一个实施方案的测试期间的RF通信系统。
[0014]图2示出了根据RF通信系统的替代实施方案的测试模式期间的RF通信系统。[0015]图3示出了根据RF通信系统的额外实施方案的测试模式期间的RF通信系统。
[0016]图4示出了根据RF通信系统的另一实施方案的正常操作模式期间的RF通信系统。
[0017]图5示出了用于测量图1中根据RF通信系统的一个实施方案示出的发射路径的复数增益的程序。
[0018]图6示出了根据RF通信系统的另一实施方案的测试模式期间的RF通信系统。
[0019]图7示出了图6中根据IQ至RF调制器的一个实施方案示出的IQ至RF调制器的细节。
[0020]图8示出了图6中根据RF至IQ降频转换器的一个实施方案示出的RF至IQ降频转换器的细节。
[0021 ] 图9示出了图6中根据数字频率转换器的一个实施方案示出的数字频率转换器的细节。
[0022]图10A、图10B、图1OC和图1OD是分别示出了图9中根据RF通信系统的一个实施方案不出的同相本机振荡器信号、正交相位本机振荡器信号、同相降频转换器输出信号和正交相位降频转换器输出信号的图表。
[0023]图11A、图11B、图1lC和图1lD是分别示出了图9中根据RF通信系统的替代实施方案不出的同相本机振荡器信号、正交相位本机振荡器信号、同相降频转换器输出信号和正交相位降频转换器输出信号的图表。
[0024]图12示出了用于处理图9中根据数字频率转换器的一个实施方案示出的同相降频转换器输出信号和正交相位降频转换器输出信号的程序。
[0025]图13示出了用于处理图9中根据数字频率转换器的替代实施方案示出的同相降频转换器输出信号和正交相位降频转换器输出信号的程序。
[0026]优选实施方案详述
[0027]下文提出的实施方案表示使本领域一般技术人员能够实践本公开的必要信息且示出了实践本公开的最佳模式。在就附图阅读以下描述后，本领域一般技术人员应了解本公开的概念且应认识到这些概念的应用并非特别定位于本文。应了解，这些概念和应用均属于本公开的范围和随附权利要求。
[0028]本公开的实施方案涉及一种用于测量发射路径的复数增益的方法和设备。电路包括:IQ至RF调制器、RF至IQ降频转换器和数字频率转换器。在测试模式期间，IQ至RF调制器使用正交测试信号调制正交RF载波信号。在测试模式期间，RF至IQ降频转换器使用正交RF载波信号降频转换降频转换器RF输入信号以提供正交降频转换器输出信号。降频转换器RF输入信号是基于正交测试信号和发射路径的复数增益。在测试模式期间，数字频率转换器对正交降频转换器输出信号进行频率转换以提供平均频率转换器输出信号，其是表示正交测试信号的振幅和相位以及发射路径的复数增益的正交DC信号。正交降频转换器输出信号与正交测试信号同步。发射路径的测量复数增益是基于正交测试信号和平均频率转换器输出信号的振幅和相位。
[0029]RF至IQ降频转换器是IQ接收器的部分，其可能相对便宜。这些IQ接收器可能具有不利地影响复数增益测量的某些缺点，诸如RF载波泄漏、RF图像干扰，等。然而，如上所述，通过将数字频率转换器如所述般并入到IQ接收器中且使用特殊测试信号，显著地减小这些缺点的影响，从而在进行复数增益测量时强化IQ接收器。
[0030]图1示出了根据RF通信系统10的一个实施方案的测试期间的RF通信系统10。RF通信系统10包括面向天线电路12，其包括IQ至RF调制器14、发射路径16、RF至IQ降频转换器18、数字频率转换器20、正交本机振荡器22、正交数模转换器(DAC) 24和控制电路26。发射路径16包括RF耦接器28。RF通信系统10还包括RF天线30。在发射路径16的一个实施方案中，发射路径16是上行链路路径。发射路径16耦接在IQ至RF调制器14与RF天线30之间。发射路径16还可以包括以下各项的部分或其中的所有:一个或多个RF放大器级、RF切换电路、RF滤波器电路、一个或多个RF双信器、一个或多个RF双工器、其它RF滤波电路、阻抗匹配电路、其它RF前端电路(等)或其串联耦接RF耦接器28的任何组合。在测试模式期间，RF通信系统10用以测量发射路径16的复数增益。
[0031]控制电路26选择测试模式和正常操作模式之一。因此，面向天线系统12以测试模式和正常操作模式中的选定模式进行操作。在RF通信系统10的一个实施方案中，在测试模式期间，控制电路26将数字正交测试信号DTS提供到正交DAC24，其将数字正交测试信号DTS从数字信号转换为模拟信号。此外，控制电路26将正交本机振荡器信号QLS提供到数字频率转换器20。正交本机振荡器信号QLS是数字信号。具体来说，在测试模式期间，正交DAC24接收数字正交测试信号DTS并进行数模转换以将正交测试信号QTS (其是模拟信号)提供到IQ至RF调制器14。
[0032]在测试模式期间，正交本机振荡器22将正交RF载波信号QCS提供到IQ至RF调制器14和RF至IQ降频转换器18。在测试模式期间，IQ至RF调制器14使用正交测试信号QTS调制正交RF载波信号QCS以将RF调制器输出信号MOS提供到发射路径16。在测试模式期间，RF耦接器28耦接流过RF耦接器28的RF信号的部分以将降频转换器RF输入信号DIS提供到RF至IQ降频转换器18。流过RF耦接器28的RF信号是基于RF调制器输出信号M0S。因此，流过RF耦接器28的RF信号表示正交测试信号QTS和发射路径16的复数增益。在这方面，流过RF耦接器28的RF信号的部分和降频转换器RF输入信号DIS也表示正交测试信号QTS和发射路径16的复数增益。此外，降频转换器RF输入信号DIS是基于正交测试信号QTS和发射路径16的复数增益。
[0033]在测试模式期间，RF至IQ降频转换器18使用正交RF载波信号QCS降频转换降频转换器RF输入信号DIS以提供正交降频转换器输出信号QD0。在这方面，正交降频转换器输出信号QDO表示正交测试信号QTS的振幅和相位以及发射路径16的复数增益。在测试模式期间，数字频率转换器20使用正交本机振荡器信号QLS对正交降频转换器输出信号QDO进行频率转换以将平均频率转换器输出信号AFC提供到控制电路26。正交降频转换器输出信号QDO与正交测试信号QTS同步。因此，平均频率转换器输出信号AFC是表示正交测试信号QTS的振幅和相位以及发射路径16的复数增益的正交DC信号。具体来说，发射路径16的测量复数增益是基于正交测试信号QTS的振幅和相位，其使数字正交测试信号DTS的振幅和相位关联平均频率转换器输出信号AFC的幅度和相位。因此，控制电路26可以基于正交本机振荡器信号QLS和平均频率转换器输出信号AFC确定发射路径16的测量复数增益。
[0034]图2示出了根据RF通信系统10的替代实施方案的测试模式期间的RF通信系统10。除图2中示出的RF通信系统10还包括面向基带电路32以外，图2中示出的RF通信系统10类似于图1中示出的RF通信系统10。面向天线电路12包括IQ至RF调制器14、发射路径16、RF至IQ降频转换器18和正交本机振荡器22，而面向基带电路32包括数字频率转换器20、正交DAC24和控制电路26。
[0035]RF通信系统10的其它实施方案可以具有面向天线电路12和面向基带电路32之间的IQ至RF调制器14、发射路径16、RF至IQ降频转换器18、正交本机振荡器22、数字频率转换器20、正交DAC24和控制电路26的不同分配。在面向天线电路12的一个实施方案中，RF前端模块提供面向天线电路12。RF前端模块包括至少一个集成电路(1C)。在面向基带电路32的一个实施方案中，基带控制器提供面向基带电路32。基带控制器包括至少一个1C。在面向基带电路32的替代实施方案中，收发机电路提供面向基带电路32。收发器电路包括至少一个1C。
[0036]图3示出了根据RF通信系统10的额外实施方案的测试模式期间的RF通信系统10。除图3中示出的RF通信系统10还包括面向基带电路32且面向天线电路12还包括数字复用器34以外，图3中示出的RF通信系统10类似于图1中示出的RF通信系统10。面向基带电路32包括面向基带控制电路36，其经由数字通信总线38耦接到控制电路26。因此，控制电路26和面向基带控制电路36可经由数字通信总线38而相互通信。
[0037]面向天线电路12和面向基带电路32均以测试模式和正常操作模式中的选定模式进行操作。在RF通信系统10的一个实施方案中，面向基带控制电路36选择测试模式和正常操作模式之一且指示使用数字通信总线38进行模式选择。在测试模式期间，控制电路26将数字正交测试信号DTS提供到数字复用器34。在正常操作模式期间，面向基带控制电路36将数字正交发射信号DTX提供到数字复用器34。
[0038]数字复用器34基于转发数字正交测试信号DTS或数字正交发射信号DTX将数字复用器输出信号DMX提供到正交DAC24。具体来说，在测试模式期间，数字复用器34转发数字正交测试信号DTS以提供数字复用器输出信号DMX。在正常操作模式期间，数字复用器34转发数字正交发射信号DTX以提供数字复用器输出信号DMX。在RF通信系统10的替代实施方案中，在正常操作模式期间，面向基带控制电路36经由数字通信总线38和控制电路26将数字正交发射信号DTX提供到数字复用器34。在测试模式期间，因为数字复用器输出信号DMX是基于数字正交测试信号DTS，所以正交DAC24接收数字复用器输出信号DMX并进行数模转换以提供正交测试信号QTS。
[0039]图4示出了根据RF通信系统10的另一实施方案的正常操作模式期间的RF通信系统10。除在正常操作模式期间面向基带控制电路36将数字正交发射信号DTX提供到数字复用器34以外，图4中示出的RF通信系统10类似于图1中示出的RF通信系统10。在正常操作模式期间，数字复用器34转发数字正交发射信号DTX以提供数字复用器输出信号DMX。正交DAC24接收数字复用器输出信号DMX并进行数模转换以提供正交发射信号QTX而非正交测试信号QTS。
[0040]在正常操作模式期间通过IQ至RF调制器14和发射路径16处理正交发射信号QTX可能类似于测试模式期间对正交测试信号QTS进行的处理。然而，处理正交发射信号QTX可以包括处理正交发射信号QTX和将其转发到RF天线30。在面向天线电路12的一个实施方案中，在正常操作模式期间，使用反馈以经由RF至IQ降频转换器18和数字频率转换器20将数字正交发射信号QTX的已处理部分馈送到控制电路26。在面向天线电路12的替代实施方案中，在正常操作模式期间，未使用反馈。因此，在正常操作模式期间，未使用RF至IQ降频转换器18和数字频率转换器20。
[0041]在正常操作模式期间，IQ至RF调制器14使用正交发射信号QTX对正交RF载波信号QCS进行RF调制以将RF调制器输出信号MOS提供到发射路径16。此外，在面向天线电路12的一个实施方案中，在正常操作模式期间，处理RF调制器输出信号MOS并经由发射路径16将其转发到RF天线30。
[0042]图5示出了用于测量图1中根据RF通信系统10的一个实施方案示出的发射路径16的复数增益的程序。在这方面。图1中示出了所述程序中的所有信号和设备元件。程序开始于使用正交测试信号QTS调制正交RF载波信号QCS (步骤A10)。程序继续降频转换降频转换器RF输入信号DIS以提供正交降频转换器输出信号QD0，使得降频转换器RF输入信号DIS是基于正交测试信号QTS和发射路径16的复数增益(步骤A12)。
[0043]程序继续对正交降频转换器输出信号QDO进行频率转换以提供平均频率转换器输出信号AFC (其是表示正交测试信号QTS的振幅和相位以及发射路径16的复数增益的正交DC信号)使得正交降频转换器输出信号QDO与正交测试信号QTS同步(步骤A14)。程序结束于基于正交测试信号QTS的振幅和相位以及平均频率转换器输出信号AFC的幅度和相位提取发射路径16的复数增益(步骤A16)。
[0044]图6示出了根据RF通信系统10的另一实施方案的测试模式期间的RF通信系统10。除图6中示出的RF通信系统10示出了控制电路26的细节和数字正交测试信号DTS、正交测试信号QTS、正交RF载波信号QCS、正交降频转换器输出信号QDO和平均频率转换器输出信号AFC的细节以外，图6中示出的RF通信系统10类似于图1中示出的RF通信系统
10。数字正交测试信号DTS具有数字同相测试信号DTI和数字正交相位测试信号DTQ。正交测试信号QTS具有同相测试信号TSI和正交相位测试信号TSQ。
[0045]连续波(CW)信号被定义为恒定振幅和频率的未调制信号。在RF通信系统10的第一实施方案中，在测试模式期间，数字同相测试信号DTI是CW信号且数字正交相位测试信号DTQ是CW信号，使得数字正交相位测试信号DTQ的振幅约等于数字同相测试信号DTI的振幅。此外,数字正交相位测试信号DTQ从数字同相测试信号DTI相移约90度。因此，同相测试信号TSI和正交相位测试信号TSQ均是CW信号，使得正交相位测试信号TSQ的振幅约等于同相测试信号TSI的振幅。此外，正交相位测试信号TSQ从同相测试信号TSI相移约90度。
[0046]正交RF载波信号QCS具有同相载波信号CSI和正交相位载波信号CSQ。在RF通信系统10的第一实施方案中,在测试模式期间，同相载波信号CSI和正交相位载波信号CSQ均是CW信号，使得正交相位载波信号CSQ的振幅约等于同相载波信号CSI的振幅。此外，正交相位载波信号CSQ从同相载波信号CSI相移约90度。
[0047]控制电路26包括数字本机振荡器40、数字升频转换器42和控制电路子集44。在测试模式期间，数字本机振荡器40将正交本机振荡器信号QLS提供到数字频率转换器20和数字升频转换器42。正交本机振荡器信号QLS具有同相本机振荡器信号LSI和正交相位本机振荡器信号LSQ。在RF通信系统10的第一实施方案中,在测试模式期间，同相本机振荡器信号LSI和正交相位本机振荡器信号LSQ均是CW信号,使得正交相位本机振荡器信号LSQ的振幅约等于同相本机振荡器信号LSI的振幅。此外，正交相位本机振荡器信号LSQ从同相本机振荡器信号LSI相移约90度。
[0048]在测试模式期间，控制电路子集44将数字测试幅度信号DTM提供到数字升频转换器42。数字升频转换器42使用正交本机振荡器信号QLS对数字测试幅度信号DTM进行升频转换以提供数字正交测试信号DTS。在数字升频转换器42的一个实施方案中，数字升频转换器42基于同相本机振荡器信号LSI提供数字同相测试信号DTI且基于正交相位本机振荡器信号LSQ提供数字正交相位测试信号DTQ，使得数字同相测试信号DTI和数字正交相位测试信号DTQ的幅度是基于数字测试幅度信号DTM。此外，数字同相测试信号DTI的频率约等于同相本机振荡器信号LSI的频率，且数字正交相位测试信号DTQ的频率约等于正交相位本机振荡器信号LSQ的频率。
[0049]在数字升频转换器42的第一实施方案中，数字同相测试信号DTI从同相本机振荡器信号LSI相移约180度，且数字正交相位测试信号DTQ从正交相位本机振荡器信号LSQ相移约180度。在数字升频转换器42的第二实施方案中，数字同相测试信号DTI与同相本机振荡器信号LSI约相位对齐,且数字正交相位测试信号DTQ与正交相位本机振荡器信号LSQ约相位对齐。
[0050]正交降频转换器输出信号QDO具有同相降频转换器输出信号DOI和正交相位降频转换器输出信号D0Q。平均频率转换器输出信号AFC具有同相频率转换器输出信号FCI和正交相位频率转换器输出信号FCQ。此外，数字频率转换器20将平均频率转换器输出信号AFC提供到控制电路子集44。
[0051]图7示出了图6中根据IQ至RF调制器14的一个实施方案示出的IQ至RF调制器14的细节。IQ至RF调制器14包括第一同相RF混频器46、第一正交相位RF混频器48和RF合并器50。在测试模式期间，第一同相RF混频器46使用同相测试信号TSI通过混频同相载波信号CSI和同相测试信号TSI对同相载波信号CSI进行RF调制以提供同相RF信号RFI。在测试模式期间，第一正交相位RF混频器48使用正交相位测试信号TSQ通过混频正交相位载波信号CSQ和正交相位测试信号TSQ对正交相位载波信号CSQ进行RF调制以提供正交相位RF信号RFQ。在测试模式期间，RF合并器50接收且合并同相RF信号RFI和正交相位RF信号RFQ以提供RF调制器输出信号M0S。
[0052]图8示出了图6中根据RF至IQ降频转换器18示出的RF至IQ降频转换器18的细节。RF至IQ降频转换器18包括第二同相RF混频器52、第二正交相位RF混频器54和RF分频器56。在测试模式期间，RF分频器56接收降频转换器RF输入信号DIS并进行分频以提供同相侧RF信号RSI和正交相位侧RF信号RSQ。在测试模式期间，第二同相RF混频器52使用同相载波信号CSI通过使同相侧RF信号RSI和同相载波信号CSI混频而对同相侧RF信号RSI进行降频转换以提供同相降频转换器输出信号D0I。在测试模式期间，第二正交相位RF混频器54使用正交相位载波信号CSQ通过使正交相位侧RF信号RSQ和正交相位载波信号CSQ混频而对正交相位侧RF信号RSQ进行降频转换以提供正交相位降频转换器输出信号DOQ。
[0053]图9示出了图6中根据数字频率转换器20的一个实施方案示出的数字频率转换器20的细节。数字频率转换器20包括正交模数转换器(ADC) 58、复数倍乘器60和平均电路62。在测试模式期间，正交ADC58接收正交降频转换器输出信号QDO并进行模数转换以提供数字正交降频转换器信号DD0。正交降频转换器信号QDO具有同相降频转换器输出信号DOI和正交相位降频转换器输出信号D0Q。数字正交降频转换器信号DDO具有数字同相降频转换器信号DDI和数字正交相位降频转换器信号DDQ。
[0054]在这方面，正交ADC58接收同相降频转换器输出信号DOI并进行模数转换以提供数字同相降频转换器信号DDI。此外，正交ADC58接收正交相位降频转换器输出信号DOQ并进行模数转换以提供数字正交相位降频转换器信号DDQ。为了提供精确的模数转换，与同相降频转换器输出信号DOI的振幅和正交相位降频转换器输出信号DOQ的振幅相比，要求正交ADC58的一位分辨率为小。
[0055]在测试模式期间，复数倍乘器60接收并倍乘数字正交降频转换器信号DDO和正交本机振荡器信号QLS以提供正交复数倍乘器输出信号CM0，其具有同相复数倍乘器输出信号CMI和正交相位复数倍乘器输出信号CMQ。数字正交降频转换器信号DDO和正交本机振荡器信号QLS的倍乘是复数倍乘。因为数字正交测试信号DTS是基于正交本机振荡器信号QLS,所以数字正交降频转换器信号DDO和正交本机振荡器信号QLS的倍乘与数字正交测试信号DTS同步。在这方面，在复数倍乘器60的一个实施方案中，复数倍乘器60用作正交测试信号QTS(图6)的同步降频混频器，其具有频率偏移。因此，复数倍乘器60使正交降频转换器输出信号QDO与正交测试信号QTS(图6)同步。
[0056]在测试模式期间，平均电路62接收并平均正交复数倍乘器输出信号CMO以提供平均频率转换器输出信号AFC。具体来说，平均电路62接收并平均同相复数倍乘器输出信号CMI以提供同相频率转换器输出信号FCI，且接收并平均正交复数倍乘器输出信号CMQ以提供正交相位频率转换器输出信号FCQ。通过平均正交复数倍乘器输出信号CM0，可以减小RF至IQ降频转换器18 (图6)的某些缺点的负面影响。这些缺点可能包括正交本机振荡器22 (图6)与RF至IQ降频转换器18 (图6)之间的RF载波泄漏、由于RF至IQ降频转换器18(图6)的混频、正交、失配(等)而产生的RF图像干扰或其任何组合。
[0057]在平均电路62的一个实施方案中，为了最小化错误，在测试模式期间，平均电路62使数字正交测试信号DTS (图6)的一个周期中的整数个样品平均正交复数倍乘器输出信号CMO且持续数字正交测试信号DTS(图6)的整数个周期。在平均电路62的替代实施方案中，为了最小化错误，在测试模式期间，相对于数字正交测试信号DTS(图6)的一个周期，平均电路62平均正交复数倍乘器输出信号CMO持续更长时间的周期。
[0058]提出关于平均频率转换器输出信号AFC的幅度对发射路径16 (图6)的复数增益的方程式。AFCM是平均频率转换器输出信号AFC(其是复数信号)的复数幅度。DTSA是数字正交测试信号DTS (图6)的振幅。GAIN是发射路径16 (图6)的测量复数增益。SF是复数比例因子。如下文所示EQ.1是AFCM的方程式。
[0059]EQ.1:AFCM=GAIN X DTSA X SF
[0060]复数比例因子补偿除发射路径16(图6)的复数增益以外的信号路径中的增益和损耗。例如，RF耦接器28(图6)的耦接因子将包括在复数比例因子中。通过重新排列EQ.1，如下文所示EQ.2是发射路径16(图6)的测量复数增益的方程式。
[0061]EQ.2:GAIN=AFCM / (DTSA X SF)
[0062]为了保存信息，在RF通信系统10(图6)的一个实施方案中，正交ADC58的采样速率约等于正交DAC24(图6)的采样速率。然而，复数倍乘器60必须对由正交ADC58提供的每个正交样品执行复数倍乘。[0063]因此，为了减小复数倍乘器60的计算量，在RF通信系统10(图6)的替代实施方案中，正交ADC58的采样速率小于正交DAC24(图6)的采样速率。在这方面，丢弃正交降频转换器输出信号QDO中的某些信息。然而，通过在特定时间采样正交降频转换器输出信号QD0,可以提取正交降频转换器输出信号QDO中的大部分相关信息。
[0064]从正交本机振荡器信号QLS到正交降频转换器输出信号QDO中的关联信息存在延迟。这个延迟是处理延迟且是通过数字升频转换器42(图6)、正交DAC24(图6)、IQ至RF调制器14 (图6)、发射路径16 (图6)和RF至IQ降频转换器18 (图6)处理基于本机振荡器信号QLS的信号的结果。因此，当正交ADC58的采样速率小于正交DAC24 (图6)的采样速率时，在正交ADC58的一个实施方案中，延迟由正交ADC58进行的采样以补偿RF通信系统10(图6)中的处理延迟。为了最大化从正交降频转换器输出信号QDO中提取有用信息，在正交ADC58的一个实施方案中,在同相本机振荡器信号LSI和正交相位本机振荡器信号LSQ的关联振幅峰值处采样正交降频转换器输出信号QD0。
[0065]因此，在正交ADC58的第一实施方案中，在正交测试信号QTS (图6)的每个周期中对正交降频转换器输出信号QDO进行四次采样。在正交ADC58的第二实施方案中，在正交测试信号QTS(图6)的每个周期中对正交降频转换器输出信号QDO进行八次采样。在正交ADC58的第三实施方案中，在正交测试信号QTS (图6)的每个周期中对正交降频转换器输出信号QDO进行十六次采样。在正交ADC58的第四实施方案中，在正交测试信号QTS (图6)的每个周期中对正交降频转换器输出信号QDO进行三十二次采样。
[0066]图10A、图10B、图1OC和图1OD是分别示出了图9中根据RF通信系统10(图6)的一个实施方案不出的同相本机振荡器信号LS1、正交相位本机振荡器信号LSQ、同相降频转换器输出信号DOI和正交相位降频转换器输出信号DOQ的图表。同相本机振荡器信号LS1、正交相位本机振荡器信号LSQ均具有正交斜边振幅64。同相本机振荡器信号LSI具有正同相振幅峰值66和负同相振幅峰值68。正交相位本机振荡器信号LSQ具有正正交相位振幅峰值70和负正交相位振幅峰值72。
[0067]在图10A、图10B、图1OC和图1OD中示出的RF通信系统10 (图6)的实施方案中，正交相位测试信号TSQ (图6)从同相测试信号TSI (图6)相移约90度，且正交相位本机振荡器信号LSQ从同相本机振荡器信号LSI相移约90度。同相本机振荡器信号LSI与同相测试信号TSI (图6)约相位对齐。然而，正交相位测试信号TSQ (图6)从正交本机振荡器信号QLS相移约180度。数字升频转换器42(图6)在正交相位测试信号TSQ (图6)与正交本机振荡器信号QLS之间提供180度相移。
[0068]因此，正交相位测试信号TSQ和正交本机振荡器信号QLS均具有反向旋转IQ向量。无论正交测试信号和正交本机振荡器信号QLS (图6)是否相位对齐，反向旋转IQ向量均允许复数倍乘器60 (图9)同步地降频混频正交本机振荡器信号QLS (图9)和嵌入在正交降频转换器输出信号QD0(图9)中的正交测试信号以提取发射路径16(图6)的复数增益。因此，先前论述的处理延迟不影响同步降频混频。然而，未并有反向旋转IQ向量的RF通信系统10(图6)的替代实施方案可能需要补偿处理延迟的影响。
[0069]同相降频转换器输出信号DOI和正交相位降频转换器输出信号DOQ均示出了分别与同相本机振荡器信号LSI和正交相位本机振荡器信号LSQ关联的信息。同相降频转换器输出信号DOI和正交相位降频转换器输出信号DOQ中的关联信息由于处理延迟而与同相本机振荡器信号LSI和正交相位本机振荡器信号LSQ相比有所延迟。因此，在未并有反向旋转IQ向量的RF通信系统10(图6)的实施方案中，由正交ADC58进行的采样可能需要延迟样品延迟74以使同相降频转换器输出信号DOI和正交相位降频转换器输出信号DOQ中的关联信息分别与同相本机振荡器信号LSI和正交相位本机振荡器信号LSQ中的关联信息对齐。
[0070]同相降频转换器输出信号DOI和正交相位降频转换器输出信号DOQ均具有约等于正交本机振荡器信号QLS的周期的样品周期76。在每个样品周期76中对同相降频转换器输出信号DOI和正交相位降频转换器输出信号DOQ进行四次采样。当同相降频转换器输出信号DOI与正同相振幅峰值66关联时米用同相降频转换器输出信号DOI和正交相位降频转换器输出信号DOQ的第一样品78。当正交相位降频转换器输出信号DOQ与正正交相位振幅峰值70关联时采用同相降频转换器输出信号DOI和正交相位降频转换器输出信号DOQ的第二样品80。当同相降频转换器输出信号DOI与负同相振幅峰值68关联时采用同相降频转换器输出信号DOI和正交相位降频转换器输出信号DOQ的第三样品82。当正交相位降频转换器输出信号DOQ与负正交相位振幅峰值72关联时采用同相降频转换器输出信号DOI和正交相位降频转换器输出信号DOQ的第四样品84。
[0071]同相降频转换器输出信号DOI的第一样品78具有第一样品同相幅度86。正交相位降频转换器输出信号DOQ的第一样品78具有第一样品正交相位幅度88。同相降频转换器输出信号DOI的第二样品80具有第二样品同相幅度90。正交相位降频转换器输出信号DOQ的第二样品80具有第二样品正交相位幅度92。同相降频转换器输出信号DOI的第三样品82具有第三样品同相幅度94。正交相位降频转换器输出信号DOQ的第三样品82具有第三样品正交相位幅度96。同相降频转换器输出信号DOI的第四样品84具有第四样品同相幅度98。正交相位降频转换器输出信号DOQ的第四样品84具有第四样品正交相位幅度100。
[0072]为了简化复数倍乘器60 (图9)，将正交斜边振幅64 (图10A)调整为I。在RF通信系统10(图6)的一个实施方案中，为了简化复数倍乘器60 (图9)，在数字正交降频转换器信号DDO (图9)和正交本机振荡器信号QLS (图9)的倍乘期间，同相本机振荡器信号LSI的幅度是1、0或-1，且正交相位本机振荡器信号LSQ的幅度是1、0或-1。
[0073]返回到图9，复数倍乘器60执行正交本机振荡器信号QLS乘以数字正交降频转换器信号DDO的复数倍乘以提供正交复数倍乘器输出信号CM0。因此，在RF通信系统10 (图6)的一个实施方案中，正交本机振荡器信号QLS可以表示为LSI+jLSQ，数字正交降频转换器信号DDO可以表示为DDI+jDDQ，且正交复数倍乘器输出信号CMO可以表示为CMI+jCMQ。此外，第一样品同相幅度86表不为“86”。第一样品正交相位幅度88表不为“88”。第二样品同相幅度90表示为“90”。第二样品正交相位幅度92表示为“92”。第三样品同相幅度94表示为“94”。第三样品正交相位幅度96表示为“96”。第四样品同相幅度98表示为“98”。第四样品正交相位幅度100表示为“100”。
[0074]在这方面，下文中的表格示出了先前描述的四次采样期间的同相本机振荡器信号LS1、正交相位本机振荡器信号LSQ、数字同相降频转换器信号DD1、数字正交相位降频转换器信号DDQ、同相复数倍乘器输出信号CMI和正交相位复数倍乘器输出信号CMQ的幅度。为了简化计算，将正交斜边幅度64(图10A)调整为I。[0075]
【权利要求】
1.一种被调整来以测试模式和正常操作模式之一进行操作的电路，且其包括: ?IQ至射频调制器，其被调整来在所述测试模式期间使用正交测试信号调制正交射频载波信号； ?射频至IQ降频转换器，其被调整来在所述测试模式期间使用所述正交射频载波信号对降频转换器射频输入信号进行降频转换以提供正交降频转换器输出信号，使得所述降频转换器射频输入信号是基于所述正交测试信号和发射路径的复数增益；和 ?数字频率转换器，其被调整来在所述测试模式期间对所述正交降频转换器输出信号进行频率转换以提供平均频率转换器输出信号(其是表示所述正交测试信号的振幅和相位以及所述发射路径的所述复数增益的正交直流信号)使得所述正交降频转换器输出信号与所述正交测试信号同步。
2.根据权利要求1所述的电路，其中所述发射路径的测量复数增益是基于所述正交测试信号的振幅和所述平均频率转换器输出信号的幅度。
3.根据权利要求1所述的电路，其中所述发射路径是上行链路路径。
4.根据权利要求1所述的电路，其中所述IQ至射频调制器还被调整来在所述正常操作模式期间使用正交发射信号对所述正交射频载波信号进行射频调制以将射频调制器输出信号提供到所述发射路径。
5.根据权利要求4所述的电路，其中在所述正常操作模式期间，所述射频调制器输出信号经处理和经由所述发射路径转发到射频天线。
6.根据权利 要求1所述的电路，其中在所述测试模式期间: ?所述正交测试信号具有同相测试信号和正交相位测试信号； ?所述同相测试信号和所述正交相位测试信号均是连续波信号； ?所述正交相位测试信号的振幅约等于所述同相测试信号的振幅；和 ?所述正交相位测试信号从所述同相测试信号相移约90度。
7.根据权利要求1所述的电路，其中所述数字频率转换器包括: ?正交模数转换器，其被调整来在所述测试模式期间接收所述正交降频转换器输出信号并进行模数转换以提供数字正交降频转换器信号；和 ?复数倍乘器，其被调整来在所述测试模式期间接收和倍乘所述数字正交降频转换器信号和正交本机振荡器信号以提供正交复数倍乘器输出信号，其中所述数字正交降频转换器信号和所述正交本机振荡器信号的倍乘是复数倍乘。
8.根据权利要求7所述的电路，其中所述数字频率转换器还包括平均电路，其被调整来在所述测试模式期间接收和平均所述正交复数倍乘器输出信号以提供所述平均频率转换器输出信号。
9.根据权利要求7所述的电路，其中所述复数倍乘器还被调整来在所述测试模式期间用作所述正交测试信号的同步降频混波器。
10.根据权利要求7所述的电路，其中所述复数倍乘器还被调整来在所述测试模式期间使所述正交降频转换器输出信号与所述正交测试信号同步。
11.根据权利要求7所述的电路，其中: ?所述正交本机振荡器信号具有同相本机振荡器信号和正交相位本机振荡器信号； ?在所述数字正交降频转换器信号和所述正交本机振荡器信号的所述倍乘期间，所述同相本机振荡器信号的幅度等于1、0和-1之一；和 ?在所述数字正交降频转换器信号和所述正交本机振荡器信号的所述倍乘期间，所述正交相位本机振荡器信号的幅度等于1、0和-1之一。
12.根据权利要求7所述的电路，其中: ?所述正交本机振荡器信号具有同相本机振荡器信号和正交相位本机振荡器信号； ?所述正交测试信号具有同相测试信号和正交相位测试信号； ?所述正交相位测试信号从所述同相测试信号相移约90度； ?所述正交相位本机振荡器信号从所述同相本机振荡器信号相移约90度；和 ?所述正交相位测试信号从所述正交相位本机振荡器信号相移约180度。
13.根据权利要求7所述的电路，其中: ?所述正交测试信号具有同相测试信号和正交相位测试信号； ?所述同相测试信号和所述正交相位测试信号中的每个近似方波；和?在所述同相测试信号和所述正交相位测试信号的每次转变后，在所述数字正交降频转换器信号达到稳定状态后发生所述数字正交降频转换器信号和所述正交本机振荡器信号的所述倍乘。
14.一种用于测量发射路径的复数增益的方法，其包括: 籲使用正交测试信号调制正交射频载波信号； 籲使用所述正交射频载波信号降频转换降频转换器射频输入信号以提供正交降频转换器输出信号，使得所述降频转换器射频输入信号是基于所述正交测试信号和所述发射路径的所述复数增益； ?对所述正交降频转换器输出信号进行频率转换以提供平均频率转换器输出信号(其是表示所述正交测试信号的振幅和相位以及所述发射路径的所述复数增益的正交直流信号)使得所述正交降频转换器输出信号与所述正交测试信号同步；和 ?基于所述正交测试信号的所述振幅和相位以及所述平均频率转换器输出信号的幅度和相位提取所述发射路径的所述复数增益。
15.根据权利要求14所述的方法，其中对所述正交降频转换器输出信号进行频率转换以提供所述平均频率转换器输出信号包括: ?提供并清零同相寄存器和正交相位寄存器； ?使用正交模数转换器采样同相降频转换器输出信号和正交相位降频转换器输出信号以分别得到第一同相样品和第一正交相位样品； ?将所述第一同相样品添加到所述同相寄存器并将所述第一正交相位样品添加到所述正交相位寄存器； ?使用所述正交模数转换器采样所述同相降频转换器输出信号和所述正交相位降频转换器输出信号以分别得到第二同相样品和第二正交相位样品； ?将所述第二同相样品添加到所述正交相位寄存器并从所述同相寄存器中减去所述第二正交相位样品； ?使用所述正交模数转换器采样所述同相降频转换器输出信号和所述正交相位降频转换器输出信号以分别得到第三同相样品和第三正交相位样品； ?从所述同相寄存器中减去所述第三同相样品并从所述正交相位寄存器中减去所述第三正交相位样品； ?使用所述正交模数转换器采样所述同相降频转换器输出信号和所述正交相位降频转换器输出信号以分别得到第四同相样品和第四正交相位样品； ?从所述正交相位寄存器中减去所述第四同相样品并将所述第四正交相位样品添加到所述同相寄存器；和 ?分别经由同相复数倍乘器输出信号和正交相位复数倍乘器输出信号将所述同相寄存器和所述正交相位寄存器的内容转发到平均电路。
16.根据权利要求15所述的方法，其中对所述正交降频转换器输出信号进行频率转换以提供所述平均频率转换器输出信号还包括:接收和平均正交复数倍乘器输出信号以提供所述平均频率转换器输出信号，使得所述平均频率转换器输出信号具有所述同相复数倍乘器输出信号和所述正交相位复数倍乘器输出信号。
17.根据权利要求14所述的方法，其中对所述正交降频转换器输出信号进行频率转换以提供所述平均频率转换器输出信号包括: ?提供并清零同相寄存器和正交相位寄存器； ?使用正交模数转换器采样同相降频转换器输出信号和正交相位降频转换器输出信号以分别得到同相样品和正交相位样品； 籲分别将所述同相样品添加到所述同相寄存器和所述正交相位寄存器之一或从所述同相寄存器和所述正交相位寄存器之一中减去所述同相样品； 籲分别将所述正交相位样品添加到所述同相寄存器和所述正交相位寄存器中的另一个或从所述同相寄存器和所述正交相位寄存器中的另一个中减去所述正交相位样品； ?必要时重复所述同相降频转换器输出信号和所述正交相位降频转换器输出信号进行的所述采样、所述同相样品进行的所述添加或减去和所述正交相位样品进行的所述添加或减去；和 ?分别经由同相复数倍乘器输出信号和正交相位复数倍乘器输出信号将所述同相寄存器和所述正交相位寄存器的内容转发到平均电路。
18.根据权利要求17所述的方法，其中对所述正交降频转换器输出信号进行频率转换以提供所述平均频率转换器输出信号还包括:接收和平均正交复数倍乘器输出信号以提供所述平均频率转换器输出信号，使得所述平均频率转换器输出信号具有所述同相复数倍乘器输出信号和所述正交相位复数倍乘器输出信号。
19.一种被调整来以测试模式和正常操作模式之一进行操作的电路，且其包括: ?IQ至射频调制器，其被调整来在所述测试模式期间使用正交测试信号调制正交射频载波信号；和 ?射频至IQ降频转换器，其被调整来在所述测试模式期间使用所述正交射频载波信号降频转换降频转换器射频输入信号以提供正交降频转换器输出信号，使得所述降频转换器射频输入信号是基于所述正交测试信号和发射路径的复数增益， 其中数字频率转换器被调整来在所述测试模式期间对所述正交降频转换器输出信号进行频率转换以提供平均频率转换器输出信号(其是表示所述正交测试信号的振幅和相位以及所述发射路径的所述复数增益的正交直流信号)使得所述正交降频转换器输出信号与所述正交测试信号同步。
20.根据权利要求19所述的电路，其中面向基带电路包括所述数字频率转换器且所述电路是面向天线电路。
【文档编号】H04B1/44GK103748794SQ201280026559
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2012年5月31日 优先权日:2011年5月31日
【发明者】J-F.希龙 申请人:射频小型装置公司