專利名稱：估計(jì)發(fā)送端和接收端i/q不平衡的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于信號(hào)參數(shù)估計(jì)類，特別是針對(duì)發(fā)送端和接收端Ι/Q不平衡估計(jì)的方法。
背景技術(shù)：
在正交調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)里，復(fù)信號(hào)的實(shí)部與虛部會(huì)分別被上變頻器中相互正交的載波(cosine和sine)調(diào)制后輸出，同樣的，下變頻器也會(huì)用正交的載波去解調(diào)這個(gè)信號(hào)。 這個(gè)復(fù)信號(hào)的實(shí)部(被cosine調(diào)制的支路)通常記為I路，虛部(被sine調(diào)制的支路) 通常記為Q路。在正交上變頻與正交下變頻的實(shí)際系統(tǒng)中，由于電路元件參數(shù)的非理想特性，I，Q 兩路通常存在著不平衡的情況，也就是幅度和相位的不平衡。附圖
3，4中分別畫出了下變頻與上變頻的Ι/Q不平衡的示意圖。圖3中，α ,、β ,是接收端的幅度增益參數(shù)，θ r> Φ,是接收端的相位旋轉(zhuǎn)參數(shù)。λ , = ^/α ^反映了接收端的I/Q幅度不平衡特性，5r = θ ^反映了接收端的I/Q相位不平衡特性。圖4中，α t、β t是發(fā)送端的幅度增益參數(shù)，θ t、(K是發(fā)送端的相位旋轉(zhuǎn)參數(shù)。λ t =β t/α t反映了發(fā)送端的I/Q幅度不平衡特性，St= (^-01反映了發(fā)送端的1/9相位不平衡特性。Ι/Q不平衡會(huì)造成Ι/Q間的串?dāng)_。如圖8左半部分所示的是有發(fā)送和接收端I/Q 不平衡時(shí)，系統(tǒng)接收到的64QAM的星座圖。由圖可知，Ι/Q不平衡引入的I，Q的相互干擾會(huì)造成星座圖的發(fā)散，影響系統(tǒng)的性能。在寬帶通信系統(tǒng)比如OFDM系統(tǒng)中，即使有輕微的Ι/Q不平衡也會(huì)造成較為嚴(yán)重的 ICKinter carrier interference)干擾。因此，對(duì)I/Q不平衡參數(shù)進(jìn)行估計(jì)以便補(bǔ)償這種影響顯得尤為重要。本發(fā)明就是針對(duì)Ι/Q不平衡情況下對(duì)Ι/Q不平衡進(jìn)行估計(jì)的方法。附圖2所示的是在發(fā)送端和接收端都存在Ι/Q不平衡時(shí)的系統(tǒng)示意圖。圖中α” 是接收端的幅度增益參數(shù)，Θ ρ 是接收端的相位旋轉(zhuǎn)參數(shù)。κ= i^/dr反映了接
收端的Ι/Q幅度不平衡特性，δ ^ = (j^- θ ^反映了接收端的Ι/Q相位不平衡特性；α t、β t 是發(fā)送端的幅度增益參數(shù)，θ t、Cj5t是發(fā)送端的相位旋轉(zhuǎn)參數(shù)。Xt= β t/Cit反映了發(fā)送端的Ι/Q幅度不平衡特性，St= Ch-QtK映了發(fā)送端的Ι/Q相位不平衡特性。發(fā)送端和接收端都存在Ι/Q不平衡時(shí)，接收端接收到的時(shí)域信號(hào)為 由表達(dá)式可知，發(fā)端和收端的相位不平衡都作為一個(gè)正弦或余弦的角度值混合在一起，難以分開，這也是同時(shí)估計(jì)發(fā)送端和接收端Ι/Q不平衡參數(shù)的難點(diǎn)所在。

發(fā)明內(nèi)容
權(quán)利要求
1.估計(jì)發(fā)送端和接收端I/Q不平衡的方法，其特征在于，估計(jì)接收端RX的I/Q不平衡參數(shù)，包括以下步驟步驟一、發(fā)端頻域信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生特殊頻域序列X(k)，此序列經(jīng)IFFT變換和上變頻后進(jìn)行發(fā)送，X(k)同時(shí)滿足如下兩個(gè)條件條件一對(duì)任一個(gè)有效的頻率標(biāo)號(hào)k，X(k)都屬于如下三種情形之一(1表示與k相對(duì)于中心頻點(diǎn)對(duì)稱位置的頻率標(biāo)號(hào)，*代表復(fù)數(shù)共軛)(A)X (k) = Χ*(1) Φ 0(B)X(k)= -Χ*(1) Φ 0(C)X(k)= X(I) = 0條件二 對(duì)任兩個(gè)有效的k(記為k1; 1 )，如果k1; k2都不屬于所述條件一的情形(C)， 則Ik1-Ic2I > 2s，其中s是大于0的整數(shù)；步驟二、接收端對(duì)所發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行下變頻接收，下變頻的本振頻率設(shè)定為與發(fā)端本振頻率之間有s倍IFFT子信道間隔的頻差，s由步驟一所產(chǎn)生的特殊頻域序列決定；步驟三、接收端對(duì)下變頻的輸出進(jìn)行FFT運(yùn)算，并估計(jì)出接收端RX的I/Q不平衡參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的估計(jì)發(fā)送端和接收端I/Q不平衡的方法，其特征在于，所述收發(fā)端本振頻率之間的s倍IFFT子信道間隔的頻差，其中的s值在生成特殊頻域序列時(shí)是可選的，可以選取1或2這樣的較小數(shù)值。
3.如權(quán)利要求1所述的估計(jì)發(fā)送端和接收端I/Q不平衡的方法，其特征在于，可以利用時(shí)域有限沖激響應(yīng)濾波器或無限沖激響應(yīng)濾波器對(duì)估計(jì)出來的接收端RXI/Q不平衡參數(shù)進(jìn)行平滑。
4.如權(quán)利要求1所述的估計(jì)發(fā)送端和接收端I/Q不平衡的方法，其特征在于，在RXI/ Q不平衡參數(shù)已經(jīng)估計(jì)出來的基礎(chǔ)上，估計(jì)發(fā)送端TX的I/Q不平衡參數(shù)，包括以下步驟步驟一、發(fā)端頻域信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生特殊頻域序列X(k)，此序列經(jīng)IFFT變換和上變頻后進(jìn)行發(fā)送，X(k)同時(shí)滿足如下兩個(gè)條件條件一對(duì)任一個(gè)有效的頻率標(biāo)號(hào)k，X(k)都屬于如下三種情形之一(1表示與k相對(duì)于中心頻點(diǎn)對(duì)稱位置的頻率標(biāo)號(hào)，*代表復(fù)數(shù)共軛)(A)X (k) = Χ*(1) Φ 0(B)X(k)= -Χ*(1) Φ 0(C)X(k)= X(I) = 0條件二 對(duì)任兩個(gè)有效的k(記為k1; 1 )，如果k1; k2都不屬于所述條件一的情形(C)， 則Ik1-Ic2I > 2s，其中s是大于等于0的整數(shù)；步驟二、接收端對(duì)所發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行下變頻接收，下變頻的本振頻率設(shè)定為與發(fā)端本振頻率間有s倍IFFT子信道間隔的頻差，s由步驟一所產(chǎn)生的特殊頻域序列決定；步驟三、用接收端RX估計(jì)的I/Q不平衡參數(shù)將下變頻輸出信號(hào)中的接收端RXI/Q不平衡補(bǔ)償?shù)?；步驟四、利用接收機(jī)中的殘留頻差校正模塊將去掉RX I/Q不平衡的信號(hào)中的殘留頻差糾正掉；步驟五、利用接收端的FFT模塊對(duì)去掉RX I/Q不平衡以及不含有殘留頻差的時(shí)域波形做FFT運(yùn)算，并計(jì)算出發(fā)送端TX的I/Q不平衡參數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的估計(jì)發(fā)送端和接收端I/Q不平衡的方法，其特征在于，上變頻與下變頻本振頻率之間的s倍IFFT子信道間隔的頻差，如果接收機(jī)中沒有殘留頻差校正模塊，則產(chǎn)生特殊頻域序列時(shí)s值取0，則權(quán)利要求4中的步驟四可以跳過；如果接收機(jī)中有殘留頻差校正模塊，則產(chǎn)生特殊頻域序列時(shí)s值是可選的，可以選用1或2這樣的較小數(shù)值。
6.如權(quán)利要求4所述的估計(jì)發(fā)送端和接收端I/Q不平衡的方法，其特征在于，如果接收機(jī)有殘留頻差校正模塊，則殘留頻差校正可以在模擬信號(hào)上完成，也可以在數(shù)字信號(hào)上完成；可以通過硬件來實(shí)現(xiàn)，也可以通過軟件來實(shí)現(xiàn)。
7.如權(quán)利要求4所述的估計(jì)發(fā)送端和接收端I/Q不平衡的方法，其特征在于，可以利用時(shí)域有限沖激響應(yīng)濾波器或無限沖激響應(yīng)濾波器對(duì)估計(jì)出來的發(fā)送端TXI/Q不平衡參數(shù)進(jìn)行平滑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種估計(jì)發(fā)送端和接收端I/Q不平衡的方法，估計(jì)接收端RX的I/Q不平衡參數(shù)，包括以下步驟步驟一、發(fā)端頻域信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生特殊頻域序列，此序列經(jīng)IFFT變換和上變頻后進(jìn)行發(fā)送；步驟二、接收端對(duì)所發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行下變頻接收，下變頻的本振頻率設(shè)定為與發(fā)端本振頻率之間有s倍IFFT子信道間隔的頻差，s由步驟一所產(chǎn)生的頻域序列決定；步驟三、接收端對(duì)下變頻的輸出做FFT運(yùn)算，并估計(jì)出接收端RX的I/Q不平衡參數(shù)。本發(fā)明只需要發(fā)送一次特定序列就可以完成對(duì)RX和TX不平衡參數(shù)的估計(jì)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102377700SQ201010256018
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者劉鐵, 馬超 申請(qǐng)人:上海明波通信技術(shù)有限公司