[发明专利]正交误差的校正

说明书

技术领域

本发明涉及与数字通讯系统相关联的正交误差的校正，具体涉及在其中上变频器和下变频器均具有直接变频架构的无线发送链中的正交误差的校正。

背景技术

通讯系统普遍具有在发送之前对将发送的信号进行处理的数字部分和在接收之后对接收的信号进行处理的另外的数字部分。通常在基带执行数字部分中的处理，也就是说，在为了以载波频率发送而发生偏移之前的信号频带上执行数字部分中的处理；通常，基带信号包括零频分量，即，直流(DC)分量。基带信号普遍用同相(I)部分和正交(Q)部分表示，也就是说，用复数表示。所述处理可包括例如滤波、调制、解调、编码和解码这样的过程。通常必须将信号转换到模拟域及转换出模拟域，以进行发送和接收，在无线系统的情况下，必须将信号变频到合适的射频及将信号从合适的射频变频。

存在将数字信号从基带变频到射频和将数字信号从射频变频的各种方法。一种方法是在数字域中进行上变频，以使得复数基带信号被数字本振(本地振荡器)相乘，也就是说混频，以生成更高频率的输出，所述更高频率通常称为中频(IF)，所述更高频率的输出然后可被数模转换器转换到模拟域。中频信号仅是实信号，而不是复信号。模拟信号然后可被进一步频率转化到发送用的合适频率。在接收上类似，在比基带高的中频将信号从模拟域转换到数字域，然后将信号数字化地下混频为同相和正交基带信号。这种方法的优点是，数字化地执行从基带复信号到中频信号的转换和从中频信号到基带复信号的转换，所以没有遭受模拟误差，模拟误差可引起同相信道与正交信道之间的响应的差异。然而，缺点是为了转换中频信号，数模转换器和模数转换器必须在比基带高的频率上工作。在更高频率上操作这些部件意味着部件昂贵，并且就分辨率而言可能比低频数模转换器和模数转换器的性能低。

将数字信号从基带变频到射频和将数字信号从射频变频的可替换方法通常被称为直接变频。在直接变频架构中，在基带，将基带同相和正交信号转换为模拟形式，并从模拟形式转换基带同相信号和正交信号。在发送时，然后由模拟正交混频器在模拟域中对模拟同相信号和正交信号进行上变频。优选地，在一个步骤中上变频是到射频发送频率，结果是不需要使用中频。类似地，在接收时，优选地，接收的射频信号直接变频为同相和正交基带模拟信号，这些同相和正交基带模拟信号然后被转换到数字域。直接变频方法的优点是合适的数模转换器和模数转换器可以更便宜，并且就分辨率而言性能更高。此外，由于需要更少的部件，所以中频阶段的省略可导致节省成本。然而，存在可能的不利之处，即，同相信号路径和正交信号路径包括模拟部件，例如元件值在容限内发生变化的滤波器，从而同相信号路径和正交信号路径的模拟属性在设备之间可能变化，并随温度变化。

从存在于数字域中的完全正交的同相信道和正交信道引起劣化的误差已知为正交误差或IQ误差。具体地讲，如果在同相信道与正交信道之间存在微分误差，则可能存在问题。同相信道与正交信道之间的微分误差可引起例如在发送器中产生的杂散分量和接收器中的杂散响应。具体地讲，可在与计划要用的边带相对的边带中产生杂散响应；例如，如果意图使信号分量处在比本振信号高的频率，则同相分量与正交分量之间的微分误差可导致在比本振信号的频率低的频率出现的杂散分量。

正交误差通常包括电压偏移(也就是说，DC偏移)、同相信号路径与正交信号路径之间的微分增益特性和同相信号路径与正交信号路径之间的相位误差。图1中示出了常规的用于校正这样的正交误差的正交校正网络4；显示了增益校正块(I增益5a和Q增益5b)、用于校正同相路径与正交路径之间的相位误差(标记为IQ相位)的块12和用于校正DC偏移的块(I DC偏移24a和Q DC偏移24b)。

然而，上变频和下变频这二者中的正交误差，特别是微分正交误差，可以取决于基带内的频率。例如，由于模拟部件的值在部件容限内随着温度的变化，而导致模拟滤波可引入这样的误差，尤其是在抗混叠滤波器中。常见的校正网络不能校正这样的误差。

本发明设法解决这些缺点。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种控制发送链的方法。所述发送链包括校正网络、正交上变频器和正交下变频器，所述校正网络用于校正正交上变频器中同相信号路径的传输特性与正交信号路径的传输特性之间的频率相关正交误差，所述正交上变频器用于输入到所述校正网络的信号的上变频，所述正交下变频器用于对由此接收的信号进行下变频，其中，所述上变频器具有与所述下变频器耦合的输出，所述校正网络能够利用一组滤波器抽头系数的值来配置，所述输入信号包括频率分量。在一个实施例中，所述方法包括：