專利名稱：一種直接變頻發(fā)射機中載波泄漏消除的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于集成電路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及直接變頻發(fā)射機中載波泄漏的消除方法。
背景技術(shù)：
在無線通信發(fā)射機中，直接變頻發(fā)射機因其簡單、性能高且成本低等因素成為設(shè)計的主流技術(shù)，但是這種架構(gòu)存在的直流失調(diào)問題是其最大的缺陷之一。舉例來說，在圖 1所示的直接變頻發(fā)射機中，包含兩個數(shù)模轉(zhuǎn)換器110與120，兩個低通濾波器130和140， 兩個上變頻混頻器150和160，一個本振發(fā)生器170，一個射頻可變增益放大器180與天線 190。當同相和正交兩路信號通過發(fā)射機的調(diào)制器變換到射頻部分進行發(fā)射，因為工藝失配等因素的存在使得數(shù)模轉(zhuǎn)換器1和2。低通濾波器3和4以及混頻器5和6的差分信號之間存在著微小的直流失配八^和AVq，該失配經(jīng)由調(diào)制器變換后變換到發(fā)射機載波頻率使得在沒有任何輸入信號下發(fā)射機的輸出頻譜出現(xiàn)載波分量，該分量直接影響了發(fā)射機的最重要參數(shù)之一的誤差向量幅度(Error Vector Magnitude，EVM)，同時也會影響到發(fā)射機的增益控制，載波泄漏將影響到發(fā)射機在較低輸出功率下的功率控制，因此在發(fā)射機中必須對載波泄漏進行消除?，F(xiàn)有技術(shù)中已有對此進行了補償消除的方法，即通過施加反相的微小量將直流失調(diào)補償回來以消除載波泄漏。其算法可以是遍歷法，按照遍歷法對同相和正交兩路進行校準的方法，需要經(jīng)過2的(N+1)次方才能完成一次校準；基于二分法(Binary karch)的算法效率更高，但是該方法校準時間隨著補償?shù)乃璧木仍黾佣黾樱以摲椒ㄐ枰獙ν嗪驼粌陕贩謩e施加，比如校準方法是N位的，則需要2N次校準才能完成一次校準， 這也需要消耗較多的時間；還有基于四次計算方法得到的一種補償機制，通過四次測量值然后計算出最佳的補償值即可滿足系統(tǒng)要求，因此該算法不隨校準精度要求而延長校準時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種算法效率高、校準時間少的直接變頻發(fā)射機中載波泄漏的消除方法。本發(fā)明提供的直接變頻發(fā)射機中載波泄漏的消除方法，是一種估算最優(yōu)補償值的方法。該方法只需采用兩次計算并和檢測相結(jié)合，即可判定最優(yōu)補償向量值。本方法的優(yōu)點是第一，校準的次數(shù)不受校準精度的影響，即校準精度不會影響校準的時間；第二，只需要兩次主要的計算量，因此既減少了運算次數(shù)，也進一步節(jié)約了運算的時間。本發(fā)明提供一種結(jié)合計算與檢測的快速估計載波泄漏消除的最佳補償直流向量的方法，以圖2為示意圖說明本發(fā)明方法的實施過程。首先數(shù)據(jù)處理模塊240初步設(shè)定一個同相/正交的直流補償向量值，校準數(shù)據(jù)產(chǎn)生模塊210將該向量值轉(zhuǎn)換成為與實際電路對應(yīng)的直流偏移向量值，該值可以是電壓值，也可以是電流值。校準數(shù)據(jù)產(chǎn)生模塊210通過施加該電壓(或者電流值)給待測模塊220，待測模塊220在該直流偏移向量下會產(chǎn)生相應(yīng)的一個載波泄漏功率值，該泄漏的載波功率經(jīng)過數(shù)據(jù)采集模塊230檢測，該模塊將功率值轉(zhuǎn)換成為一個電壓值，并將該電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號反饋給數(shù)據(jù)處理模塊M0，數(shù)據(jù)處理模塊MO由此得到了在特定同相/正交直流補償向量下的載波泄漏信息。接著數(shù)據(jù)處理模塊 240設(shè)定另一組同相/正交的補償直流向量值，經(jīng)過如前所述的一個反饋過程后得到了本次向量補償值下的載波泄漏信息。由此得到了兩種不同輸入補償直流向量下的輸出載波泄漏情況，數(shù)據(jù)處理模塊可以通過一個方程組計算出實際校準過程中所需要的最佳直流補償向量值。另外，由于在解方程組過程中會產(chǎn)生多個向量解的情況，此時需要設(shè)定一個滿足校準需求的檢測閾值，將這些符合方程組的向量解由校準數(shù)據(jù)生成模塊210生成相應(yīng)的實際電壓或者電流值送入到到待測模塊220中，檢測模塊230同時檢測這些向量解對應(yīng)的載波泄漏功率并轉(zhuǎn)換成實際的電壓，數(shù)據(jù)處理模塊240判斷該電壓是否達到校準要求設(shè)定的檢測閾值，如果滿足則將當前的向量解設(shè)定為最優(yōu)補償直流偏移向量，其它向量解舍棄，到此校準過程完畢。本發(fā)明中，如圖1所示，補償?shù)奈恢貌痪窒抻诎l(fā)射機中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器110和120，也可以是調(diào)制器150和160或者基帶濾波器130和140 ；可以是其中的一種，也可以是其中幾種的組合。本發(fā)明中，實際關(guān)鍵補償計算的過程為兩次，但不包括由其它因判斷、驗證等需要所產(chǎn)生的計算次數(shù)。本發(fā)明中，可以應(yīng)用于GSM、GPRS、EDGE，也可以應(yīng)用于第三代移動通信的 TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000以及LTE、WiMax等基于直接變頻架構(gòu)的發(fā)射機系統(tǒng)。本發(fā)明中，實際計算各補償向量對應(yīng)的載波泄漏信息時，并不限于本發(fā)明中所提到的兩個特定向量值，同時不限于實際過程中對關(guān)鍵計算式所需要進行的近似逼近等處理方法以及實施過程中的時序處理方法。


圖1是直接變頻發(fā)射機示意圖。圖2是載波泄漏校準實施的示意圖。圖3是基于本發(fā)明方法的一種具體算法示意圖。圖中標號110、120數(shù)模轉(zhuǎn)換器，130、140低通濾波器，150、160上變頻混頻器， 170本振信號發(fā)生器，180射頻可變增益放大器，190天線，210校準數(shù)據(jù)產(chǎn)生模塊，
220待測模塊，230數(shù)據(jù)采集模塊，240數(shù)據(jù)計算模塊。
具體實施例方式下面通過圖2所示，以一個具體實例進一步詳細描述本發(fā)明。假設(shè)直接變頻發(fā)射中同相/正交支路的最佳補償直流向量是(X0，Y0)，對于任意的同相/正交支路直流向量(X，Y)，輸出載波泄漏的功率值Pleak可以表示為
方程式(1)這里考慮了在負載阻抗為50歐姆下的情況，功率值單位是cffim。整個校準算法的過程就是通過檢測和計算的方法找到某個向量(X，Y)，使該向量在某個校準目標水平下非常接近最優(yōu)直流補償向量值(XO，YO )。在圖2中數(shù)據(jù)采集模塊230是包括了一個將功率值轉(zhuǎn)換為電壓的電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，電壓經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換之后成為數(shù)字信號并送給數(shù)據(jù)計算模塊對0。數(shù)據(jù)采集模塊230的轉(zhuǎn)換特性滿足關(guān)系式
權(quán)利要求
1.一種直接變頻發(fā)射機中載波泄漏消除方法，其特征在于具體步驟為首先數(shù)據(jù)處理模塊(240)初步設(shè)定一個同相/正交的直流補償向量值，校準數(shù)據(jù)產(chǎn)生模塊(210)將該向量值轉(zhuǎn)換成為與實際電路對應(yīng)的直流偏移向量值，該值是電壓值或者是電流值；校準數(shù)據(jù)產(chǎn)生模塊(210)通過施加該電壓或者電流值給待測模塊(220)，待測模塊 (220)在該直流偏移向量下產(chǎn)生相應(yīng)的一個載波泄漏功率值，該泄漏的載波功率經(jīng)過數(shù)據(jù)采集模塊(230)檢測，將功率值轉(zhuǎn)換成為一個電壓值，并將該電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號反饋給數(shù)據(jù)處理模塊(240 ；數(shù)據(jù)處理模塊(240)由此得到在特定同相/正交直流補償向量下的載波泄漏信息；接著數(shù)據(jù)處理模塊(240)設(shè)定另一組同相/正交的補償直流向量值，經(jīng)過如前所述的一個反饋過程后得到了本次向量補償值下的載波泄漏信息；由此得到兩種不同輸入補償直流向量下的輸出載波泄漏情況，數(shù)據(jù)處理模塊(240)通過一個方程組計算出實際校準過程中所需要的最佳直流補償向量值；將這些符合方程組的向量解由校準數(shù)據(jù)生成模塊(210)生成相應(yīng)的實際電壓或者電流值送入到到待測模塊(220)中，檢測模塊(230)同時檢測這些向量解對應(yīng)的載波泄漏功率并轉(zhuǎn)換成實際的電壓，數(shù)據(jù)處理模塊(240)判斷該電壓是否達到校準要求設(shè)定的檢測閾值， 如果滿足則將當前的向量解設(shè)定為最優(yōu)補償直流偏移向量，其它向量解舍棄，到此校準過程完畢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于補償?shù)奈恢脼橹苯幼冾l發(fā)射機中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、調(diào)制器、基帶濾波器中的一種，或者是其中幾種的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于假設(shè)直接變頻發(fā)射中同相/正交支路的最佳補償直流向量是(xo，Y0)，對于任意的同相/正交支路直流向量(X，Y)，輸出載波泄漏的功率值Pleak表示為
全文摘要
本發(fā)明屬于集成電路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及直接變頻發(fā)射機中載波泄漏的消除方法。該方法是一種估算最優(yōu)補償值的方法，包括一個數(shù)據(jù)收集分析反饋系統(tǒng)，該系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、校準數(shù)據(jù)產(chǎn)生模塊、待測模塊以及數(shù)據(jù)計算模塊等部分組成。在補償過程中，本發(fā)明采用兩點估算、聯(lián)合檢測的方法，能同時補償同相和正交兩路差分信號之間的直流偏移，使整個載波泄漏校準的周期相較于傳統(tǒng)的遍歷法大為縮小。該方法不僅可以大大縮短整個系統(tǒng)校準的時間，降低系統(tǒng)的復雜度，還可以有效的降低系統(tǒng)功耗，提高系統(tǒng)在校準模式下運行的效率。
文檔編號H04L25/02GK102255837SQ20101060680
公開日2011年11月23日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者王麗芳, 談熙, 閆娜, 閔昊, 韓科鋒 申請人:復旦大學