[发明专利]IQ失配校正电路

说明书

技术领域

本发明涉及对从数字通信系统中的正交接收机输出的I相 (In-phase：同相)信号和Q相(Quadrature：正交相位)信号间的失配 (mismatch，相位误差和振幅误差)进行校正的电路。

背景技术

在无线或有线数字通信系统的标准的接收机中，包含被调制的信 息的高频信号被解调，以抽出所希望的信息信号。被抽出的信息信号 被称为基带信号，通常是复数值，具有I相(In-phase)成分和Q相 (Quadrature)成分。I相和Q相信号在发送机一侧，以相位离开90° 来确保正交性的方式被调制到载波上。进而，I相和Q相信号通常具备 相同的功率特性，具有标准正交性。为了从接收信号抽出基带信号， 通常使用正交接收机。

正交接收机100如图9所示，具备：接收接口101，用于对从发送 机侧经由无线或有线信道发送来的发送信号进行接收；电路102，用于 将从接收接口101输出的接收信号SR分离为2个正交的I相接收信号 SRI和Q相接收信号SRQ；以及低通滤波器107、108，除去I相接收 信号SRI和Q相接收信号SRQ的高频成分。此外，电路102构成为具 备：2个混频器(mixer)103、104；局部振荡器(local oscillator)105、 以及移相器106，将局部振荡器的振荡信号SOL的相位移动90°，混频 器103将接收信号SR和局部振荡器105的振荡信号SL相乘而生成I 相接收信号SRI，混频器104将接收信号SR和移相器106的振荡信号 SLQ相乘而生成Q相接收信号SRQ。从低通滤波器107、108输出的I 相基带信号SI和Q相基带信号SQ分别在AD转换器109、110被数字 化，生成I相和Q相的各数字基带信号SDI、SDQ。

在理想的通信链路中，在理论上数字基带信号SDI、SDQ完全具 有标准正交性，是通过适合的解调电路能够直接对规定的通信链路进 行处理的状态。

可是，在实际的电路中，在传输路径上存在的发送机、接收机、 或双方的各种缺陷，导致I相的基带信号SI和Q相的基带信号SQ之 间的标准正交性被损坏。标准正交性的损失(称为“IQ失配”)可以看 作是I相基带信号SI和Q相基带信号SQ相互信号干扰。由于该IQ失 配，在发送机侧的原来的基带信号和从接收机输出的基带信号之间产 生严重的畸变。为了将在接收机的输出端的畸变水平维持在允许范围 内，不损害通信链路的品质和有用性，损害通信链路的品质和有用性 的该畸变、正交性的损失(相位失配或相位误差)、以及能量的差异(增 益失配或振幅误差)需要被校正。

图10中表示IQ失配导致的接收信号的品质恶化的一个例子。图 10表示PAL视频图像信号的IQ失配导致的品质恶化，同图(A)表示 IQ失配产生前的理想的信号的功率谱密度(PSD)，同图(B)表示IQ 失配产生后的信号的功率谱密度。在图10(A)中能够确认视频图像 载波信号201和声音载波信号202的波峰。相对于此，在图10(B)中， 由于存在上述2个波峰之外的干扰谱要素203、204，能够确认信号品 质的恶化。

在实际的系统设计中，上述IQ失配由不能容易控制的电子部件或 电子装置中固有的因素而产生。为了良好地维持通信链路的性能，用 于校正IQ失配的电路(IQ失配校正电路)必须具备在所希望的工作条 件下，应对由于规定的设计而可能产生的IQ故障的充分的能力。

通常，在实际的系统中使用的IQ失配校正电路，在通信信号频带 的整体能够校正固定的失配(相位失配和增益失配)。换言之，现有的 IQ失配校正电路不能够校正频率依赖的相位IQ失配。一种在与多载波 通信系统相关的接收机，或具备追加的调整电路的系统等中，能够某 种程度缓和频率依赖的IQ失配系统已被公开。可是，在该系统中，由 于需要设置传输线号的性质上的几个假定，或者需要成为系统的复杂 性和成本高腾的因素的大规模的追加电路，所以不充分适合一般的接 收机。