[发明专利]一种同相分量正交分量失配补偿装置及方法

说明书

本申请公开了一种同相分量正交分量失配补偿装置及方法，包括第一同相幅度补偿单元和第一正交幅度补偿单元，其中：第一同相幅度补偿单元用于将同相分量通过第一延迟单元输出的信号和将同相分量通过第一滤波单元输出的信号相减，得到幅度补偿后的同相分量；第一正交幅度补偿单元用于将正交分量通过第二滤波单元输出的信号和将正交分量通过第二延迟单元输出的信号相加，得到幅度补偿后的正交分量；第一滤波单元和第二滤波单元的结构相同，第一延迟单元、第二延迟单元和第一滤波单元的延迟时间相同。本发明通过使用滤波单元对I/Q两路信号的幅度失配同时进行补偿，减少了I/Q单路信号的幅度补偿增益。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种同相分量正交分量失配补偿装置及方法。

背景技术

在直接上下变频的正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)通信系统中，模拟射频电路相对于传统的中频射频电路得到了很大程度的简化，但同时芯片制造工艺的偏差对系统造成的影响也被放大，同相(In-phase)分量正交(Quadrate)分量失配现象即是其中一种对系统性能影响较大的干扰项，它的本质是同时传输的IQ(In-phase Quadrate，IQ)两路信号，其幅度不一致，其相位不严格满足90度正交关系。

图1是现有的发射机和接收机结构示意图，如图1所示，IQ失配的产生主要源于两种模拟器件，其一是模拟基带电路中IQ两路低通滤波器，它主要引入随频率变化的IQ失配，其二是混频器，它主要引入常数型IQ失配，且失配程度往往高于低通滤波器所引入的失配。

相关技术中提出了在时域上对上述两种类型的失配进行补偿，其中发射侧的补偿如图2所示，它是补偿器C、补偿器B以及补偿器A级联而成；接收侧的补偿器如图3所示，它是由补偿器B、补偿器A以及补偿器C级联而成。

补偿器A的结构如图4所示，它主要补偿随频率变化的角度失配。它是由IQ两路有限长单位冲激响应滤波器(Finite Impulse Response，FIR)以及相应的延迟器组成的，延迟器的延迟时间与FIR滤波器的延迟时间相同，图4中的FIR滤波器1和FIR滤波器2是两个相同的滤波器；

补偿器B的结构如图5所示，它主要补偿幅度失配，不论是常数型的还是随频率变化的，均使用该补偿器进行补偿，其中Q(Quadrate)路是一个FIR滤波器；I(In-phase)路进行相应延迟，延迟时间与Q路滤波器的延迟时间相同；

补偿器C的结构如图6所示，它主要补偿常数型角度失配，它是由乘法器和加法器组成的，其中乘法器的系数Pdc就是测量得到的角度失配值。

接收侧ABC三个补偿器的结构设计可以与发送侧的3个补偿器一致，但补偿系数方面，比如滤波器的抽头系数以及补偿器C的单一系数，在发送侧和接收侧要根据发送侧和接收侧的实际测量情况各自决定。

现有技术的幅度失配补偿器B存在以下3个问题：

(1)由于是单纯Q路补偿，当补偿前Q路信号较接近数字模拟转换器(Digital toanalog converter，DAC)的满幅度，且Q路滤波器的中心补偿抽头大于1时，会造成Q路信号在DAC处的溢出；

IQ失配的根源在于数字电路后面的模拟电路，即DAC后面的电路，而发射侧数字电路是在没有失配的情况之下就预先把补偿加上去(也叫预补偿)，然后送入有失配的模拟电路。所以，当数字电路预补偿前，它看到的IQ两路的幅度是一致的，没有失配的。Q路在幅度上小于I路才会补偿大于1的值，但这并不意味着Q路在补偿后也不会溢出。