[发明专利]一种RF芯片本振镜像自动校准方法

摘要

本发明公开一种RF芯片本振镜像自动校准系统及方法，是一种利用MCU、FPGA、集成式宽带RF收发器芯片(零中频收发芯片)联合进行自动校准发送端的本振泄露杂散和镜像杂散的方法。该方法涉及到硬件电路的设计、RF芯片的配置、FPGA的代码设计和MCU的校准算法实现，通过该方法校准可以节省大规模生产时的人力物力成本。

主权项

1.一种RF芯片本振镜像自动校准方法，其特征在于：基于RF芯片本振镜像自动校准系统实现，所述系统包括MCU、FPGA、发射端RF芯片TX、接收端RF芯片RX、发射天线、接收天线；FPGA、发射端RF芯片TX、发射天线依次连接，接收天线、接收端RF芯片RX、FPGA依次连接，MCU分别与FPGA、发射端RF芯片TX、接收端RF芯片RX连接；所述FPGA包括DDS模块、MCU接口、变频模块、窄带滤波模块、功率统计模块；DDS模块与发射端RF芯片TX连接，接收端RF芯片RX、变频模块、窄带滤波模块、功率统计模块依次连接；/n所述MCU用于配置发射端RF芯片TX、接收端RF芯片RX、读写FPGA的寄存器，通过读取FPGA功率统计模块统计的功率值然后调整发射端RF芯片TX配置完成RF芯片本振镜像校准功能；/n所述发射端RF芯片TX、接收端RF芯片RX就是RF芯片，发射端RF芯片TX用于发送射频信号，接收端RF芯片RX用于接收射频信号；/n所述发射天线用于将发射端RF芯片发送的射频信号转换为无线信号；/n所述接收天线用于将空中无线信号转换为射频信号，发给接收端RF芯片；/n校准信号的流向：FPGA发送校准信号，经过发射端RF芯片TX变为射频信号，再经过接收端RF芯片RX变为基带信号，FPGA再接收基带信号；/nFPGA芯片产生单音信号由发射端RF芯片TX输出，通过MCU切换接收端RF芯片RX的射频链路开关，将发送端RF芯片TX发射出的主信号、本振泄露杂散和镜像杂散给到接收端RF芯片RX，再发送至FPGA芯片，FPGA芯片接收的射频信号经过窄带滤波，得到主信号功率、本振泄露杂散功率和镜像杂散功率，通过MCU反复调整发射端RF芯片TX中相应寄存器值使本振泄露杂散功率和镜像杂散功率最小；/n具体包括以下步骤：/n(1)设备正常上电后，通过MCU进入到本振、镜像校准模式；/n(2)发射端RF芯片TX进行芯片自校准，MCU配置接收端RF芯片RX，使其与发送端RF芯片TX在同一频段上，能够接收返回的射频信号；/n(3)MCU控制FPGA的DDS模块，通过TX接口发送固定频率的单音信号至发射端RF芯片TX；/n(4)MCU控制接收端RF芯片RX的射频链路开关，使发射端RF芯片TX发送的射频信号经过射频链路后进入到接收链路进而回到接收端RF芯片RX，使整个信号发送与接收形成回路；/n(5)FPGA将接收的RX信号进行变频、窄带滤波和功率统计，分别得到校准信号功率、本振信号功率、镜像信号功率；FPGA接收的是基带信号，采用复数乘法器进行变频，采用积分梳状滤波器进行窄带滤波，功率统计模块采用累计求和后再取平均的方法实现；/n(6)MCU通过校准算法进行本振镜像校准，该校准算法包括粗校准、细校准，来回进行多次，多次修改发送端RF芯片TX中本振校准、镜像校准寄存器值，使得本振信号功率、镜像信号功率最小，然后保存相应的寄存器值。/n