本发明属于通信领域，尤其涉及一种零中频射频接收机中的直流偏移校正方法和装置。
背景技术：
零中频接收机技术是相对于传统的两次变频技术而言的，它只采用了一次变频。空中信号经天线，低噪声放大器，一个混频器，直接将带内的射频信号下变频为基带模拟IQ信号，然后经过ADC转换为数字IQ信号，之后再进行解调解码等基带处理；零中频接收机具有体积小，成本低和易于单片集成的特点，已成为射频接收机中极具竞争力的一种结构，在无线通信领域中受到广泛的应用。
但直流漂移信号是零中频结构接收机的主要缺陷，直流漂移信号的产生和来源主要有以下几个方面：
1.电路或版图本身由于设计，制造工艺等造成混频器输出端不对称导致的共模直流偏移，它固有地存在于每个个体接收机芯片中；
2.本振自混频，由于本振信号和接收端的载波信号频率相同，会造成本振信号泄漏到接收机的输入端，从而形成本振信号的自混，产生较大的直流偏移，且该直流偏移随后级放大器增益以及本振频率的变化波动范围较大；该直流偏移是零中频接收机存在直流偏移的主要原因；
3.由于环境造成的直流漂移，如温度、从天线端引入的环境噪声等环境变化造成的直流漂移，此方面直流相对于1、2所述直流偏移要小得多，因为接收机芯片内部存在的温补电路和天线开关后的声表滤波器已将此部分直流的影响减至最小。
上述说明了零中频接收机产生直流偏移的三个原因，所有这些直流偏移会叠加在有用信号上通过整个接收通道，并且这些直流偏移往往比射频前端的噪声要大得多，一方面使信噪比变差，而且这些大的直流偏移还可能使混频器后的放大器以及ADC饱和，从而不能有效地放大有用信号。
现有技术中，为了简化直流偏移检测和校准电路，均采用全数字方式，即在数字基带或者数字滤波电路中对接收数据进行采样处理，从而获得直流偏置；但是经混频器输出的直流和有用信号是叠加在一起输入到放大器，再经ADC转换为数字信号的，当直流偏移存在，且当直流比较大时，将直接限制了放大器和ADC的可输入信号幅度的上下限，即放大器或者ADC会因输入信号过大而饱和，产生非线性失真，从而限制了整个接收机的动态范围，这将直接影响到接收机和灵敏度，从而恶化整个接收机的性能；为了应对比较大的直流偏移，必须在设计时，增加放大器和ADC的动态范围，这将大大增加放大器和ADC的设计难度以及动态功耗；然而，至今尚未提出考虑放大器和ADC动态范围的零中频直流偏移校准方案。
技术实现要素：
针对上述技术不足，本发明提出一种闭环直流校正的方法和装置，其目的在于提供一种直流偏移校准方案，以解决现有技术中放大器、ADC动态范围损失的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种零中频接收机的直流偏移校正方法，包括以下步骤：
在接收机上电初始化期间，开关K闭合，逐次逼近算法数字处理模块完成直流偏移检测，并将检测出的I、Q分量的直流偏移值存储至校正结果存储单元中；然后，开关K断开；
在接收机每次进入接收时，自动从校正结果存储单元中取出该直流偏移值，经数模转换器转换为模拟电压信号反馈至模拟放大器的输入端，从而完成直流偏移校正。
所述逐次逼近算法数字处理模块完成直流偏移检测，并将检测出的I、Q分量的直流偏移值存储至校正结果存储单元包括以下步骤：
逐次逼近算法数字处理模块将模数转换器输出的数字I、Q分量通过逐次逼近算法得到I、Q分量的直流偏移值，并存储到校正结果存储单元中。
一种零中频接收机的直流偏移校正装置，包括顺序连接的模拟放大器、模 数转换器、逐次逼近算法数字处理模块、开关K、数模转换器以及与数模转换器连接的校正结果存储单元；所述数模转换器与模拟放大器的输入端连接；
所述逐次逼近算法数字处理模块用于初始化期间将数字I、Q分量进行检测，并将检测获得的I、Q分量直流偏移值存储至校正结果存储单元中；
所述校正结果存储单元用于在接收机每次进入接收时，自动输出该直流偏移值用于通过模数转换器反馈至模拟放大器的输入端实现直流偏移校正。
所述模拟放大器、模数转换器、逐次逼近算法数字处理模块、开关K、数模转换器构成闭环负反馈电路。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明的带有闭环负反馈的直流偏移校正装置，将接收机的主要直流偏移量，一次性地在接收机芯片上电初始化过程中检测完成并存储下来，每次进入接收时，自动载入已经存储的直流偏移值，在直流进入放大器和ADC之前对其加以校正。
2.本发明在放大器和ADC之前就消除掉接收机芯片主要电路参数变化而产生的直流偏移分量以及接收机芯片个体因生产工艺偏差所固有的直流偏移分量，同时提前补偿了放大器和ADC自身对直流偏移的影响，有效地防止了放大器和ADC因为较大直流偏移而饱和产生的非线性失真，减小了放大器和ADC的设计难度。
3.本发明在射频接收机内部完成接收机的直流偏移校正，无需基带处理参与，节省了基带处理的硬件、软件资源和处理时间；
附图说明
图1是本发明的零中频数字接口射频接收机结构原理图；
其中，LNA为低噪声放大器，ADC为模-数转换器，I为同相分量，Q为正交分量，LO为本地振荡器，DAC为数-模转换器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明采用一种闭环负反馈的直流偏移校正方法，在放大器和ADC之前对直流偏移进行校正，避免了因直流过大使得放大器或ADC饱和而产生非线性失真的问题。
本装置集成在接收机芯片上，包括顺序连接的模拟放大器3、模数转换器4、逐次逼近算法数字处理模块5、开关K、数模转换器6以及与数模转换器6连接的校正结果存储单元7；所述模拟放大器3输入端与混频器2输出端连接，逐次逼近算法数字处理模块5输出端与基带处理单元输入端连接。
所述逐次逼近算法数字处理模块5输入端与模数转换器4连接，输出端通过开关K与数模转换器6、校正结果存储单元7连接；所述数模转换器6的输出端与模拟放大器3的输入端连接、输入端与校正结果存储单元7连接。
其中，逐次逼近算法字处理模块5为数字电路。内部载有逐次逼近算法，用于计算数字I、Q分量的直流偏移值并输出至校正结果存储单元7，同时将直流偏移校正后的数字I、Q正交信号输出至基带处理单元。
校正结果存储单元7为数字电路，采用寄存器的方式实现，用于初始化时存储逐次逼近算法数字处理模块5输出的直流偏移值，并在初始化结束后的正常接收时输出该直流偏移值，通过数模转换器6反馈至模拟放大器3。
本实施例以五比特为例，具体实施过程如下：
在接收机芯片上电初始化期间，开关K闭合，模拟放大器3、模数转换器4、逐次逼近算法数字处理模块5、数模转换器6和开关K一起形成的闭环负反馈电路完成直流偏移检测，并将检测出的I、Q分量的直流偏移值存储至校正结果存储单元中7；
检测完成后，开关K断开此闭环负反馈电路以不影响正常接收。
在接收机每次进入接收时，自动从校正结果存储单元7中取出相应的直流偏移值，经数模转换器6转换为模拟电压信号反馈至模拟放大器的输入端，从而完成直流偏移校正。
直流偏移校正仅在接收机芯片上电初始化时做一次；具体过程和步骤如下：
1.如图1所示：接收机芯片上电时，设置射频天线开关处于发射状态，由于开关的隔离作用，射频接收端处于输入为零的状态；
2.开关K闭合，模拟放大器(模块3)、ADC(模块4)、逐次逼近算法数字处理模块(模块5)、开关K和一个五比特DAC(模块6)形成闭环负反馈回路；
3.在接收机芯片初始化过程中启动直流偏移校正，即启动上述闭环负反馈回路，采用逐次逼近算法，利用逐次逼近算法数字处理模块(模块5)对ADC(模块4)的数字I、Q分量输出分别进行累加、和平均，其平均结果的符号位决定每比特逐次逼近的方向和结果，直到五比特逼近结果全部获得，才完成直流偏移检测，并将得到的数字I、Q分量的五比特逼近结果(最终输出值)分别作为数字I、Q分量的直流偏移值即检测结果存储到校正结果存储单元(模块7)中；
4.断开开关K，将上诉闭环负反馈回路断开；
在正常接收时，在校正结果存储单元(模块7)中自动取出直流偏移值，此直流偏移值RXDC_I[4:0](数字I路直流偏移分量)和RXDC_Q[4:0](数字Q路直流偏移分量)经五比特DAC(模块6)转换为模拟电压信号，然后直接输入到模拟放大器(模块3)的输入端(图1中A点箭头所示处)，混频器2输出的I、Q分量分别与反馈的I、Q模拟电压信号作差后，作为校正后的I、Q分量输入至模拟放大器。如此，在模拟放大器和ADC之前就消除掉接收机芯片主要电路参数变化而产生的直流偏移分量以及接收机芯片个体因生产工艺偏差所固有的直流偏移分量，同时提前补偿了放大器和ADC自身对直流偏移的影响，有效地防止了放大器和ADC因为较大直流偏移而饱和产生的非线性失真。