通信系統(tǒng)校正方法及校正裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明所公開(kāi)的實(shí)施例涉及通信系統(tǒng)的校正方法以及相關(guān)裝置，特別涉及一種應(yīng) 用于一傳送器/接收器的一同相（I)信號(hào)路徑與一正交（?信號(hào)路徑不匹配的通信系統(tǒng)寬 頻校正方法以及校正裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] -般來(lái)說(shuō)，越復(fù)雜的調(diào)變技術(shù)通?？梢?xún)?nèi)含越多的信息數(shù)據(jù)，S卩，可通過(guò)復(fù)雜的 調(diào)變處理來(lái)提高傳輸速率，如64正交振幅調(diào)變（64-QuadratureAmplitudeModulation, 64-QAM)，甚至是256-QAM。因此，對(duì)于高階正交振幅調(diào)變的需求越來(lái)越普及。若期望高階 正交振幅調(diào)變能夠有良好的收發(fā)效果，必須要相對(duì)應(yīng)地提高通信系統(tǒng)的誤差向量振幅值 (ErrorVectorMagnitude,EVM)，而影響誤差向量振幅值的最重要因素之一是同相與正交 之間不平衡（In-phaseQuadrature-phaseimbalance，IQimbalance)的程度。造成I、Q兩 路不平衡的主要原因乃是射頻（RadioFrequency，RF)電路在I、Q兩路的不匹配，即使是些 微的偏差也會(huì)對(duì)整體通信系統(tǒng)造成影響，形成不完全的正交調(diào)變/解調(diào)變程序，進(jìn)而導(dǎo)致 接收端誤碼率（BitErrorRate,BER)的上升。該偏差又可分為振幅（amplitude)偏差與相 位（phase)偏差，一旦這些偏差存在，頻譜上便會(huì)產(chǎn)生對(duì)稱(chēng)頻率的鏡像干擾。請(qǐng)參考圖1，圖 1為一接收端所接收到的一接收信號(hào)以及該接收信號(hào)所產(chǎn)生的一鏡像信號(hào)的示意圖。該接 收信號(hào)的振幅與該鏡像信號(hào)的振幅之間的差值一般被稱(chēng)為鏡像排斥比（ImageRejection Ratio,IRR)，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)I、Q兩路嚴(yán)重不平衡時(shí)，IRR就小，反之則大。
[0003] 為了改善此偏差所造成的影響，實(shí)際電路上往往會(huì)在正式收發(fā)信號(hào)之前，先進(jìn)行 校正（calibration)的動(dòng)作，稱(chēng)為IQ校正。而造成電路中的同相路徑以及正交路徑彼此不 匹配的主要來(lái)源有二，其一是本地振蕩器（localoscillator，L0)產(chǎn)生載波并將載波各自 推送到同相路徑與正交路徑上的混頻器（mixer)時(shí)，很難呈現(xiàn)完美的90度相位差，或是被 推送到同相路徑以及正交路徑各自的混頻器的兩個(gè)載波的振幅大小不一致，也就是上述的 相位偏差以及振幅偏差。其二是由于在電路工藝中難免會(huì)有不完美的狀況發(fā)生，因此會(huì)使 得同相路徑與正交路徑上的兩組元件彼此不完全匹配，例如同相路徑與正交路徑上的低通 濾波器（low-passfilter,LPF)、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（analog-to-digitalconverter,ADC)、數(shù) 字模擬轉(zhuǎn)換器（digital-to-analogconverter,DAC)或是增益放大器（gainamplifier)等 元件不匹配，因而會(huì)造成通過(guò)同相路徑與正交路徑的信號(hào)產(chǎn)生差異，當(dāng)信號(hào)通過(guò)彼此不互 相匹配的同相路徑以及正交路徑時(shí)，便往往會(huì)產(chǎn)生鏡像干擾信號(hào)（如圖1所示），造成信號(hào) 品質(zhì)的降低。
[0004] 針對(duì)寬頻的通信系統(tǒng)，信號(hào)在一個(gè)頻帶內(nèi)的不同頻率所受到的鏡像信號(hào)干擾并不 一定相同，現(xiàn)有技術(shù)一般是使用最小均方演算法（leastmeansquare，LMS)來(lái)找出最佳的 補(bǔ)償濾波器，以校正所欲處理的頻帶范圍內(nèi)的鏡像干擾信號(hào)，然而，在現(xiàn)今無(wú)線通信的應(yīng)用 中，對(duì)于連線速度的要求越來(lái)越高。舉例來(lái)說(shuō)，使用者在使用藍(lán)牙耳機(jī)時(shí)若是有來(lái)電，需要 立即與智能手機(jī)連線以接聽(tīng)電話，連線速度越快越能帶來(lái)良好的使用者經(jīng)驗(yàn)。因此，在通信 系統(tǒng)中，如何快速且精確地執(zhí)行IQ校正，已成為此領(lǐng)域中一個(gè)相當(dāng)重要的議題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，公開(kāi)一種應(yīng)用于一傳送器/接收器的一同相（I)信號(hào)路徑 與一正交信號(hào)路徑不匹配的通信系統(tǒng)寬頻校正方法以及校正裝置，以解決上述問(wèn)題。
[0006] 依據(jù)本發(fā)明一第一實(shí)施例，公開(kāi)一種通信系統(tǒng)校正方法，用于校正一接收器的一 第一信號(hào)路徑與一第二信號(hào)路徑之間的不匹配，其中該第一信號(hào)路徑與該第二信號(hào)路徑 之一為一同相（In-phase)信號(hào)路徑，該第一信號(hào)路徑與該第二信號(hào)路徑之另一為一正交 (Quadrature)信號(hào)路徑，該校正方法包含有：利用該接收器經(jīng)過(guò)該第一信號(hào)路徑與該第二 信號(hào)路徑來(lái)接收至少一測(cè)試信號(hào)，其中每一測(cè)試信號(hào)分別具有一特定頻率，且都位于一特 定頻寬內(nèi)；針對(duì)每一測(cè)試信號(hào)分別計(jì)算至少一校正系數(shù)，以校正每一測(cè)試信號(hào)所對(duì)應(yīng)的該 特定頻率下，該接收器的該第一信號(hào)路徑以及該第二信號(hào)路徑之間的不匹配；依據(jù)每一測(cè) 試信號(hào)的該至少一校正系數(shù)來(lái)得到每一測(cè)試信號(hào)所對(duì)應(yīng)的一等效頻率響應(yīng)；依據(jù)每一測(cè)試 信號(hào)所對(duì)應(yīng)的該等效頻率響應(yīng)來(lái)得到一校正濾波器單元中的一校正濾波器的一抽頭系數(shù)； 以及利用該校正濾波器單元來(lái)校正所接收的一接收信號(hào)在該特定頻寬內(nèi)所受到該接收器 的該第一信號(hào)路徑以及該第二信號(hào)路徑之間的不匹配所造成的鏡像干擾。
[0007] 依據(jù)本發(fā)明一第二實(shí)施例，公開(kāi)一種通信系統(tǒng)校正方法，用于校正一傳送器的一 第一信號(hào)路徑與一第二信號(hào)路徑之間的不匹配，其中該第一信號(hào)路徑與該第二信號(hào)路徑 之一為一同相（In-phase)信號(hào)路徑，該第一信號(hào)路徑與該第二信號(hào)路徑之另一為一正交 (Quadrature)信號(hào)路徑，該校正方法包含有：利用該傳送器經(jīng)過(guò)該第一信號(hào)路徑與該第二 信號(hào)路徑來(lái)傳送至少一測(cè)試信號(hào)，其中每一測(cè)試信號(hào)分別具有一特定頻率，且都位于一特 定頻寬內(nèi)；針對(duì)每一測(cè)試信號(hào)分別計(jì)算至少一校正系數(shù)，以校正每一測(cè)試信號(hào)所對(duì)應(yīng)的該 特定頻率下，該傳送器的該第一信號(hào)路徑以及該第二信號(hào)路徑之間的不匹配；依據(jù)每一測(cè) 試信號(hào)的該至少一校正系數(shù)來(lái)得到每一測(cè)試信號(hào)所對(duì)應(yīng)的一等效頻率響應(yīng)；依據(jù)每一測(cè)試 信號(hào)所對(duì)應(yīng)的該等效頻率響應(yīng)來(lái)得到一校正濾波器單元的一抽頭系數(shù)；以及利用該校正濾 波器單元來(lái)校正待傳送的一傳送信號(hào)在該特定頻寬內(nèi)所受到該傳送器的該第一信號(hào)路徑 以及該第二信號(hào)路徑之間的不匹配所造成的鏡像干擾。
[0008] 依據(jù)本發(fā)明一第三實(shí)施例，公開(kāi)一種通信系統(tǒng)校正裝置，用于校正一接收器的一 第一信號(hào)路徑與一第二信號(hào)路徑之間的不匹配的校正裝置，其中該第一信號(hào)路徑與該第二 信號(hào)路徑之一為一同相（In-phase)信號(hào)路徑，該第一信號(hào)路徑與該第二信號(hào)路徑之另一 為一正交（Quadrature)信號(hào)路徑，該校正裝置包含有一單一頻率校正系數(shù)計(jì)算單元、一校 正系數(shù)轉(zhuǎn)換單元、一頻譜分析單元以及一校正濾波器單元。其中該單一頻率校正系數(shù)計(jì)算 單元用來(lái)針對(duì)該接收器經(jīng)過(guò)該第一信號(hào)路徑與該第二信號(hào)路徑所接收的至少一測(cè)試信號(hào) 中的每一測(cè)試信號(hào)分別計(jì)算至少一校正系數(shù)，以校正每一測(cè)試信號(hào)所對(duì)應(yīng)的該特定頻率 下，該接收器的該第一信號(hào)路徑以及該第二信號(hào)路徑之間的不匹配，其中每一測(cè)試信號(hào)分 別具有一特定頻率，且都位于一特定頻寬內(nèi)。該校正系數(shù)轉(zhuǎn)換單元用來(lái)依據(jù)每一測(cè)試信號(hào) 的該至少一校正系數(shù)來(lái)得到每一測(cè)試信號(hào)所對(duì)應(yīng)的一等效頻率響應(yīng)。該頻譜分析單元用來(lái) 依據(jù)每一測(cè)試信號(hào)所對(duì)應(yīng)的該等效頻率響應(yīng)來(lái)得到該校正濾波器單元中的一校正濾波器 的一抽頭系數(shù)。該校正濾波器單元用來(lái)校正所接收的一接收信號(hào)在該特定頻寬內(nèi)所受到該 接收器的該第一信號(hào)路徑以及該第二信號(hào)路徑之間的不匹配所造成的鏡像干擾。
[0009] 依據(jù)本發(fā)明一第四實(shí)施例，公開(kāi)一種通信系統(tǒng)校正裝置，用于校正一傳送器的一 第一信號(hào)路徑與一第二信號(hào)路徑之間的不匹配，其中該第一信號(hào)路徑與該第二信號(hào)路徑 之一為一同相（In-phase)信號(hào)路徑，該第一信號(hào)路徑與該第二信號(hào)路徑之另一為一正交 (Quadrature)信號(hào)路徑，該校正裝置包含有：一單一頻率校正系數(shù)計(jì)算單元、一校正系數(shù) 轉(zhuǎn)換單元、一頻譜分析單元以及一校正濾波器單元。其中該單一頻率校正系數(shù)計(jì)算單元用 來(lái)針對(duì)該傳送器經(jīng)過(guò)該第一信號(hào)路徑與該第二信號(hào)路徑所傳送的至少一測(cè)試信號(hào)中的每 一測(cè)試信號(hào)分別計(jì)算至少一校正系數(shù)，以校正每一測(cè)試信號(hào)所對(duì)應(yīng)的該特定頻率下，該傳 送器的該第一信號(hào)路徑以及該第二信號(hào)路徑之間的不匹配，其中每一測(cè)試信號(hào)分別具有一 特定頻率，且都位于一特定頻寬內(nèi)。該校正系數(shù)轉(zhuǎn)換單元用來(lái)依據(jù)每一測(cè)試信號(hào)的該至少 一校正系數(shù)來(lái)得到每一測(cè)試信號(hào)所對(duì)應(yīng)的一等效頻率響應(yīng)。該頻譜分析單元用來(lái)依據(jù)每一 測(cè)試信號(hào)所對(duì)應(yīng)的該等效頻率響應(yīng)來(lái)得到該校正濾波器單元中的一校正濾波器的一抽頭 系數(shù)。該校正濾波器單元用來(lái)校正待傳送的一傳送信號(hào)在該特定頻寬內(nèi)所受到該傳送器的 該第一信號(hào)路徑以及該第二信號(hào)路徑之間的不匹配所造成的鏡像干擾。
[0010] 本發(fā)明的其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)上述方法以及裝置來(lái)針對(duì)一寬頻范圍來(lái)補(bǔ)償 一傳送器/接收器的一同相（I)信號(hào)路徑與一正交（?信號(hào)路徑之間的不匹配，尤其是可 以補(bǔ)償該傳送器/接收器的該同相信號(hào)路徑與該正交信號(hào)路徑各自的混頻器之間的不匹 配；以及補(bǔ)償該傳送器/接收器的該同相信號(hào)路徑與該正交信號(hào)路徑各自的低通濾波器之 間的不匹配。在同相信號(hào)路徑與正交信號(hào)路徑之間的不匹配被適當(dāng)補(bǔ)償/校正之后，電子 裝置便可得到較佳的通信效能。
【附圖說(shuō)明】