[发明专利]测量接收器的延迟、增益和相位估计

说明书

技术领域

本发明总体涉及发射器的延迟、增益和相位的测量，并且更具体地，涉及估计发射器的信号时延并且基于估计出的时延来测量在发射器输出端的发射相位和增益。

背景技术

发射器中通常增加测量接收器，以用于向发射器返回发射信号功率的测量，而发射器又将该信号功率测量用于发射增益调整。传统测量接收器主要依赖于RMS(均方根)功率估计原理。通过使用RMS方法，被发射的RF信号经由耦合器被反馈至测量接收器。经耦合的发射信号然后由自动增益控制器进行增益控制、并进行解调、滤波、并由ADC(模数转换器)转换为数字波形以用于RMS功率估计。响应于RMS功率估计，发射器调整发射正向增益设置，以保证发射信号功率符合例如由3GPP(第三代合作伙伴项目)、LTE(长期演进)、或者其它标准或要求所颁布的系统要求。当功率放大器改变增益状态(例如，从最小增益变为最大增益)时，测量接收器还测量由发射器引入的相移。发射器使用相位测量来实现适当的相位补偿。

通过比较发射信号副本的幅度和相位与参考信号的幅度和相位可得到增益和相位估计。对增益估计的理论限制是一个采样。然而在实际中，增益和相位估计时间取决于在发射器功率放大器中的失真量、在发射器和测量接收器中的噪声、以及在参考信号与复制的发射信号之间所取得的时间对准。可靠的增益和相位估计必须在比获得可靠RMS功率估计所需的时间段短得多的时间段中获得。

RMS功率估计通常需要长的观察时间，取决于标准、调制类型、信道带宽及配置，该观察时间在很多情况下大于一个时隙的持续时间。例如，对于用于PUCCH(物理上行控制信道)或PUSCH(物理上行共享信道)的QPSK(正交相移键控)LTE信号的单个资源块，为了使发射功率估计在可接受的精度级别(例如，0.1dB的误差)内，可能需要多达450μs。另一方面，对于QAM(正交幅度调制)LTE信号的单个资源块，发射功率估计可能占用多达10ms。在这两个情况中的估计时间针对同一精度都过长，并且可能超过LTE和WCDMA(宽带CDMA)的时隙持续时间很多。一般逐一时隙地进行发射功率控制。像这样，经过时隙持续时间的一小部分后需要有发射功率的准确估计。此外，更短的测量时间可在发射器平台中节约供电。

对于WCDMA，为了获得有意义的功率测量，典型的定时要求是从WCDMA时隙边界开始约25μs。该严格的定时要求对使用RMS功率测量技术设置了难以负担的约束。传统RMS功率估计技术的另一弊端在于不产生相位测量。

另一方面，增益和相位估计要求逐一时隙地调整在参考信号和复制的发射信号之间的延迟，以实现期望的估计精度。由于过程、温度和负载效应的变化以及伴随不同信号路径出现(例如，由于滤波等)的延迟，因此需要进行延迟估计。使用参考信号和复制的发射信号之间的固定延迟值会明显降低增益和相位估计精度。由于严格的定时要求，必须采用快速的延迟估计方法，以得到增益和相位估计的期望精度。而且，由于在发射信号副本中存在噪声，所以应采用更高效的方法以对相位进行准确估计。

发明内容

一种发射器，其包括用于测量发射信号的相位和增益的测量接收器。发射信号的副本被输入到测量接收器作为测量信号，该测量信号与参考信号一起用于执行延迟、相位和增益估计。测量接收器将参考信号和测量信号的正交分量转换为相应的振幅和相位信号。使用依赖于在最佳延迟点附近展现出非常显著的敏感性的信噪比(SNR)度量的方法，可使用参考信号和测量信号的振幅进行延迟估计。也可以使用其它的度量。由测量接收器执行的延迟估计过程对测量信号和参考信号进行时间对准，以得到高度可靠的增益和相位估计。在本文中描述的延迟估计方法可使用比测量接收器的最高采样率低得多的采样率。藉此，通过使用能够实现多路复用多个操作的硬件实现，得到大大减小的功耗和计算时间。由测量接收器实现的相位估计过程使用幅度阈值以允许丢弃在相位估计中可能导致大变化的有噪声的相位样本。

根据实施例，通过比较参考信号和测量信号的振幅以确定参考信号与测量信号之间的、在测量接收器处具有第一分辨率的第一时延，可在发射器测量发射信号的相位和增益，其中参考信号可生成发射信号，且测量信号源自发射信号。基于第一时延，在测量接收器处在参考信号与测量信号之间确定具有比第一分辨率更精细的第二分辨率的第二时延。参考信号和测量信号基于第二时延在测量接收器处进行时间对准，并且在参考信号和测量信号进行时间对准之后，对发射信号的相位和增益进行估计。

当然，本发明不限于上面的特征和优点。基于阅读以下细节描述并基于观察附图，本领域技术人员应该会意识到额外的特征和优点。