零中频接收机信号正交误差的校准方法、装置和系统与流程

本发明涉及误差校正，特别是涉及一种零中频接收机信号正交误差的校准方法、装置和系统。

背景技术：

1、当今通信技术的不断发展，每一代新的通信技术标准都不断提高通信的速度和质量，这也对整个通信链路的硬件提出了更高的要求。在5g通信中，零中频接收机由于集成度高、结构简单而备受青睐，但是零中频接收机的接收质量也很容易受到i/q不匹配所引入的正交误差的干扰；主要引起正交误差的因素有本地载波的幅度误差、相位误差以及i/q两路基带的带宽不匹配，这些由集成电路工艺导致的误差无法避免，只能通过外部的校准来消除。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种零中频接收机信号正交误差的校准方法、装置和系统，用于解决现有技术中零中频接收机因正交误差导致信号质量下降的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种零中频接收机信号正交误差的校准系统，包括射频信号源、理想信号源、开关模块、零中频接收机处理模块和校准模块；

3、所述理想信号源用于产生不同频率的正弦信号；

4、所述射频信号源用于产生射频信号；

5、所述开关模块控制所述理想信号源或所述射频信号源与所述零中频接收机的输入端连接；所述零中频接收机的输出端连接所述校准模块；所述处理模块连接所述校准模块的输入端；

6、所述开关模块先控制所述理想信号源与所述零中频接收机连接，使所述零中频接收机处于校准模式，所述零中频接收机根据不同频率的正弦信号输出对应的基带复信号；

7、所述处理模块对所有的基带复信号进行处理得到校正值，并根据所述校正值对所述校准模块中数字滤波器的时域系数进行更新；

8、在数字滤波器更新后，所述开关模块再控制所述射频信号源与所述零中频接收机连接，使所述零中频接收机在处于正常工作模式时接收射频信号，所述射频信号在经所述零中频接收机后产生的正交误差通过所述校准模块进行校准消除后输出。

9、可选地，对所有的基带复信号进行处理得到校正值包括：

10、（1）通过时域的相关性对每个基带复信号进行处理得到正交误差信息；

11、（2）根据每个频率的正交误差信息得到在每个频率上数字滤波器的频率响应；

12、（3）根据所有的频率响应值对数字滤波器的频率响应进行逆变换得到校正值。

13、可选地，所述基带复信号包括i路基带信号和q路基带信号。

14、可选地，所述正交误差信息包括增益误差和相位误差。

15、可选地，所述增益误差为：

16、式中，为增益误差，为i路基带信号，为q路基带信号。

17、可选地，所述相位误差为：

18、式中，为相位误差。

19、可选地，所述数字滤波器的频率响应为

20、。

21、为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种零中频接收机信号正交误差的校准方法，所述校准方法至少包括如下步骤：

22、s1，产生不同频率的正弦信号，并将所有的正弦信号依次输入至零中频接收机后输出对应的基带复位信号；

23、s2，对所有的基带复信号进行处理得到校正值，并根据所述校正值对所述校准模块中数字滤波器的时域系数进行更新；

24、s3，在数字滤波器更新后，零中频接收机在处于正常工作模式时接收射频信号，所述射频信号经过所述零中频接收机后产生的正交误差通过校准模块进行校准消除。

25、可选地，对所有的基带复信号进行处理得到校正值包括：

26、通过时域的相关性对每个基带复信号进行处理得到增益误差和相位误差；

27、基于所述增益误差和所述相位误差构造数字滤波器的频率响应；

28、根据所有的频率响应值对所述数字滤波器的频率响应进行逆变换得到校正值。

29、为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种零中频接收机信号正交误差的校准装置，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时，实现上述的零中频接收机信号正交误差的校准方法的步骤。

30、如上所述，本发明的零中频接收机信号正交误差的校准方法、装置和系统，具有以下有益效果：

31、本发明提出一种零中频接收机信号正交误差的校准方法、装置和系统，包括阻抗模块、零中频接收机、信号源、开关模块、处理模块和输出模块；信号源用于产生不同频率的正弦信号；阻抗模块为零中频接收机在正常工作模式下提供负载；所述开关模块控制所述信号源或所述阻抗模块与所述零中频接收机的输入端连接；所述零中频接收机的输出端连接所述输出模块；所述处理模块连接所述零中频接收机的输出端；所述开关模块先控制所述信号源与所述零中频接收机连接，使所述零中频接收机处于校准模式，所述零中频接收机根据不同频率的正弦信号输出对应的基带复信号；所述处理模块对所有的基带复信号进行处理得到校正值，并根据所述校正值对所述零中频接收机的数字滤波器的时域系数进行更新；所述零中频接收机在数字滤波器更新后，所述开关模块再控制所述阻抗模块与所述零中频接收机连接，使所述零中频接收机在处于正常工作模式时接收射频信号，并对射频信号传输中产生的正交误差进行校准消除后通过所述输出模块输出。本发明先根据不同频率的正弦信号获得整个频谱上不同频率点对应的正交误差信号，进而得到正交误差信号对应的校正值（数字滤波器的时域系数），依据更新后的数字滤波器，达到对零中频接收机的更新，从而实现根据更新后的零中频接收进行更加精准的正交误差校正、提高信号质量。

技术特征：

1.一种零中频接收机信号正交误差的校准系统，其特征在于，包括射频信号源、理想信号源、开关模块、零中频接收机处理模块和校准模块；

2.根据权利要求1所述的零中频接收机信号正交误差的校准系统，其特征在于，对所有的基带复信号进行处理得到校正值包括：

3.根据权利要求1或2所述的零中频接收机信号正交误差的校准系统，其特征在于，所述基带复信号包括i路基带信号和q路基带信号。

4.根据权利要求3所述的零中频接收机信号正交误差的校准系统，其特征在于，所述正交误差信息包括增益误差和相位误差。

5.根据权利要求4所述的零中频接收机信号正交误差的校准系统，其特征在于，所述增益误差为：

6.根据权利要求5所述的零中频接收机信号正交误差的校准系统，其特征在于，所述相位误差为：

7.根据权利要求6所述的零中频接收机信号正交误差的校准系统，其特征在于，数字滤波器的频率响应为

8.一种零中频接收机信号正交误差的校准方法，其特征在于，所述校准方法至少包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的零中频接收机信号正交误差的校准方法，其特征在于，对所有的基带复信号进行处理得到校正值包括：

10.一种零中频接收机信号正交误差的校准装置，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时，实现权利要求8-9任一项所述的零中频接收机信号正交误差的校准方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种零中频接收机信号正交误差的校准方法、装置和系统，包括产生射频信号的射频信号源、产生不同频率的正弦信号的理想信号源、开关模块、零中频接收机处理模块和校准模块；开关模块先控制理想信号源与零中频接收机连接，使零中频接收机处于校准模式，并根据不同频率的正弦信号输出对应的基带复信号；处理模块对所有的基带复信号进行处理得到校正值，并根据校正值对校准模块中数字滤波器的时域系数进行更新；在数字滤波器更新后再控制射频信号源与零中频接收机连接，使零中频接收机接收射频信号，射频信号在经零中频接收机后产生的正交误差通过校准模块进行校准消除后输出。本发明能够对正交误差进行精准校准从而提高信号质量。

技术研发人员：吴俊
受保护的技术使用者：奉加微电子（昆山）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16