Rf接收機(jī)及rf接收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及對(duì)數(shù)字IQ校準(zhǔn)的系數(shù)估計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 接收機(jī)系統(tǒng)經(jīng)常使用所謂的IQ系統(tǒng)接收較高頻率的RF信號(hào)，在IQ系統(tǒng)中RF信 號(hào)與正弦波和余弦波混合（所謂正交混合），產(chǎn)生I (同相）和Q(正交相位）信號(hào)。
[0003] 當(dāng)在數(shù)字處理時(shí)，這種所謂的中頻（IF)信號(hào)通過(guò)放大器，濾波器和ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換 器）進(jìn)行進(jìn)一步處理。
[0004] 圖1示出了這種接收機(jī)系統(tǒng)可能的實(shí)施方式。
[0005] 接收機(jī)具有模擬前端10和數(shù)字校正部分12。在模擬部分中，使用混頻器12將輸 入RF信號(hào)與中頻載波混合產(chǎn)生I和Q分量。這些通過(guò)濾波器16過(guò)濾，然后被放大和通過(guò) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器18轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出可以包含超過(guò)一個(gè)的所需通道。這些 通道通常位于由轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的信號(hào)頻帶中的不同的頻率。進(jìn)一步的數(shù)字處理包括選擇所需 的通道和抑制不需要的通道。
[0006] 混頻器，IF濾波器，放大器和轉(zhuǎn)換器都是模擬元件，它們可以產(chǎn)生在I和Q路徑之 間的振幅和相位誤差。
[0007] 對(duì)于I分支的振幅傳遞函數(shù)應(yīng)該與對(duì)于Q分支的振幅傳遞函數(shù)相同，以及兩個(gè)分 支之間的相位應(yīng)該是90度用于最佳鏡像抑制（IR)。如果不是這樣，它會(huì)導(dǎo)致限制的IR性 能，特別是會(huì)產(chǎn)生所需信號(hào)與所謂的鏡像頻帶混合的結(jié)果。
[0008] 已經(jīng)提出通過(guò)應(yīng)用如圖1所示的數(shù)字校正算法的方法來(lái)改善IR。這些方法集中在 校準(zhǔn)與頻率無(wú)關(guān)的誤差，其中振幅誤差和相位誤差被假設(shè)是與頻率無(wú)關(guān)的。
[0009] 圖1所示的補(bǔ)償系統(tǒng)12在I路徑中提供可變?cè)鲆嬉蕴峁┫鄬?duì)增益調(diào)整，同時(shí)將Q 路徑的可變部分的增加提供給I路徑以提供相位調(diào)整。
[0010] 只包含相位失配的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出可以用信號(hào)的采樣版本表示：
[0011]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種RF接收機(jī)，其特征在于，包括： 正交混頻器（14)，用于接收RF輸入信號(hào)和輸出同相和正交通道； 用于同相和正交通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（18); 振幅補(bǔ)償器（20)，用于基于振幅校正系數(shù)校準(zhǔn)一個(gè)或兩個(gè)通道的振幅以校正振幅失 配； 相位補(bǔ)償器（22)，用于基于相位校正系數(shù)校準(zhǔn)兩個(gè)通道之間的相對(duì)相位以校正相位失 配； 第一混頻器（50)，用于通過(guò)與第一頻率混合從振幅校準(zhǔn)的和相位校準(zhǔn)的通道產(chǎn)生同相 和正交所需要的信號(hào)，以及在第一混頻器的輸出處的第一數(shù)字通道濾波器（52)產(chǎn)生過(guò)濾 的同相所需要的信號(hào)和過(guò)濾的正交所需要的信號(hào)； 第二混頻器（51)，用于通過(guò)與第二頻率混合從振幅校準(zhǔn)的和相位校準(zhǔn)的通道產(chǎn)生同相 和正交鏡像信號(hào)，以及在第二混頻器的輸出處的第二數(shù)字通道濾波器（53)產(chǎn)生過(guò)濾的同 相鏡像信號(hào)和過(guò)濾的正交鏡像信號(hào)； 系數(shù)估計(jì)單元（60)，用于從過(guò)濾的同相和正交所需要的信號(hào)和從過(guò)濾的同相和正交鏡 像信號(hào)產(chǎn)生相位校正系數(shù)和振幅校正系數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其特征在于，系數(shù)估計(jì)單元(60)包括： 第三混頻器（62)，用于將過(guò)濾的同相和正交所需要的信號(hào)與第三頻率混合以產(chǎn)生偏移 的同相和正交所需要的信號(hào)； 第四混頻器（64)，用于將過(guò)濾的同相和正交鏡像信號(hào)與第四頻率混合以產(chǎn)生偏移的同 相和正交鏡像信號(hào)，第四頻率是第一頻率的負(fù)值；和 加法器（65)，用于結(jié)合偏移的同相和正交信號(hào)以產(chǎn)生結(jié)合的同相信號(hào)和結(jié)合的正交信 號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收機(jī)，其特征在于，第四頻率等于模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣頻率除 以4。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的接收機(jī)，其特征在于，系數(shù)估計(jì)單元(60)還包括： 振幅系數(shù)電路（31，32,34,36)，用于獲得結(jié)合的同相信號(hào)和結(jié)合的正交信號(hào)之間的振 幅差。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的接收機(jī)，其特征在于，振幅系數(shù)電路包括積分器（36)，所述積 分器（36)用于對(duì)結(jié)合的同相信號(hào)的樣本和結(jié)合的正交信號(hào)的樣本之間的差求積分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的接收機(jī)，其特征在于，系數(shù)估計(jì)單元（60)還包 括： 相位系數(shù)電路（26,28,30)，用于獲得結(jié)合的同相信號(hào)和結(jié)合的正交信號(hào)之間的相位 差。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的接收機(jī)，其特征在于，相位系數(shù)電路包括積分器（30)，所述積 分器（30)用于對(duì)結(jié)合的同相信號(hào)的樣本和結(jié)合的正交信號(hào)的樣本之間的相關(guān)求積分。
8. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的接收機(jī)，其特征在于，振幅補(bǔ)償器包括與一個(gè)通道串 聯(lián)的可變?cè)鲆娣糯笃鳎?0)，可變?cè)鲆娣糯笃鳎?0)由振幅校正系數(shù)控制。
9. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的接收機(jī)，其特征在于，相位補(bǔ)償器包括可變?cè)鲆娣糯?器（22)和加法器（23)，用于將一個(gè)通道的放大的分量添加到另一個(gè)通道，相位補(bǔ)償器的可 變?cè)鲆娣糯笃饔上辔恍Ｕ禂?shù)控制。
10. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的接收機(jī)，其特征在于，第一和第二數(shù)字通道濾波器 (52,53)具有輸出，所述輸出至少通過(guò)因子2重復(fù)取樣。
11. 一種RF接收方法，其特征在于，包括： 正交混合RF輸入信號(hào)以產(chǎn)生同相和正交通道； 將同相和正交通道轉(zhuǎn)換為數(shù)字的； 基于振幅校正系數(shù)校準(zhǔn)一個(gè)或兩個(gè)通道的振幅以校正振幅時(shí)配； 基于相位校正系數(shù)校準(zhǔn)兩個(gè)通道之間的相對(duì)相位以校正相位失配； 通過(guò)與第一頻率混合將振幅和相位校準(zhǔn)的通道混合和通道過(guò)濾，以產(chǎn)生同相和正交所 需要的信號(hào)； 通過(guò)與第二頻率混合將振幅和相位校準(zhǔn)的通道混合和通道過(guò)濾，以產(chǎn)生同相和正交鏡 像f目號(hào)；和 從過(guò)濾的同相和正交所需要的信號(hào)和從過(guò)濾的同相和正交鏡像信號(hào)產(chǎn)生相位校正系 數(shù)和振幅校正系數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生相位校正系數(shù)和振幅校正系數(shù)包 括： 將過(guò)濾的同相和正交所需要的信號(hào)與第三頻率混合以產(chǎn)生偏移的同相和正交所需要 的信號(hào)； 將過(guò)濾的同相和正交鏡像信號(hào)與第四頻率混合以產(chǎn)生偏移的同相和正交鏡像信號(hào)，第 四頻率是第一頻率的負(fù)值； 結(jié)合偏移的同相和正交信號(hào)以產(chǎn)生結(jié)合的同相信號(hào)和結(jié)合的正交信號(hào)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，第四頻率等于模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣頻率除 以4。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于： 產(chǎn)生振幅校正系數(shù)包括通過(guò)對(duì)結(jié)合的同相信號(hào)的樣本和結(jié)合的正交信號(hào)的樣本之間 的差求積分以獲得結(jié)合的同相信號(hào)和結(jié)合的正交信號(hào)之間的振幅差；和 產(chǎn)生相位校正系數(shù)包括通過(guò)對(duì)結(jié)合的相位信號(hào)的樣本和結(jié)合的正交信號(hào)的樣本之間 的相關(guān)求積分來(lái)獲得結(jié)合的同相信號(hào)和結(jié)合的正交信號(hào)之間的相位差。
【專利摘要】一種RF接收機(jī)系統(tǒng)和方法是用IF正交混合，其中具有在數(shù)字域的進(jìn)一步混合和通道濾波，以隔離所需要的頻率。系數(shù)估計(jì)單元用于從過(guò)濾的同相和正交所需要的信號(hào)和從過(guò)濾的同相和正交鏡像信號(hào)產(chǎn)生相位校正系數(shù)和振幅校正系數(shù)。
【IPC分類(lèi)】H04B1-16
【公開(kāi)號(hào)】CN104779964
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410784871
【發(fā)明人】羅伯特·魯滕, 呂西安·約翰內(nèi)斯·布倫默斯, 揚(yáng)·范信德瑞
【申請(qǐng)人】恩智浦有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日
【公告號(hào)】EP2894823A1, US20150200628