存在載波偏移情況中的iq不平衡補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?

專利名稱：存在載波偏移情況中的iq不平衡補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及補(bǔ)償同相/正交不平衡(IQ-不平衡)的領(lǐng)域。更具體來說，本發(fā) 明涉及接收的無線通信信號的IQ不平衡補(bǔ)償。
背景技術(shù)：
許多基于正交頻分復(fù)用(OFDM)的系統(tǒng)(如通用移動(dòng)電信標(biāo)準(zhǔn)長期演進(jìn)(UMTS LTE))要求系統(tǒng)的接收器能夠處理接收的OFDM信號以獲取相對較高的信噪比(SNI )。接收 器應(yīng)該能夠處理信號而不引入損失或噪聲(或至少不引入屬于嚴(yán)重性質(zhì)的損失或噪聲)。 此外，接收器應(yīng)該能夠針對由在其上傳送接收的OFDM信號的信道引入的損失和/或噪聲進(jìn) 行調(diào)整。而且，許多基于OFDM的系統(tǒng)采用復(fù)雜的傳送方案，如多輸入多輸出(MIMO)和/或 大信號星座，這可能進(jìn)一步提高對接收器的要求。為了能夠滿足OFDM系統(tǒng)中操作的接收器中高SNR的此類要求，可能要求昂貴的無 線電設(shè)計(jì)。備選(或附加)的是，可以采用能夠處理由非最優(yōu)無線電設(shè)計(jì)產(chǎn)生的無線電缺 陷的一些方法。一種無線電缺陷是IQ不平衡。IQ不平衡是更限制性的無線電缺陷之一，因此處置 或至少抑制是重要的。IQ不平衡可以由影響接收的OFDM信號的同相(I)和正交(Q)分量的任何因素產(chǎn) 生。IQ不平衡的一個(gè)示例源是接收器或傳送器(或二者)的本地振蕩器。IQ不平衡的另 一個(gè)示例是接收器鏈的相應(yīng)I路徑和Q路徑中一個(gè)或多個(gè)塊之間的不匹配?？赡苡龅酱祟?不匹配的塊的示例是放大器和信道濾波器。能夠在接收器中將IQ不平衡建模為同相和正交振蕩器分量(即載波)之間在相 位和幅度中的差。在下轉(zhuǎn)換混合器中將接收的信號下轉(zhuǎn)換到基帶信號之后，這種相位和幅 度中的差導(dǎo)致基帶信號的同相和正交分量之間的泄漏(leakage)。因此，符號的實(shí)數(shù)部分將 影響符號的虛數(shù)部分，以及反之亦然；yIQ[n] = y[n] + py*[n],(1)其中*表示共軛，P表示IQ不平衡并且是取決于(例如本地振蕩器中或接收器 鏈的相應(yīng)I路徑和Q路徑中塊的)相位和幅度不匹配的因子，y[n]是在沒有IQ不平衡的 情況下接收的信號應(yīng)含有的內(nèi)容，以及yIQ[n]是實(shí)際接收的信號。在OFDM中，在多個(gè)副載波(或副載波頻率)上并行傳送數(shù)據(jù)，這可以通過在傳送 器中使用逆快速傅立葉變換(IFFT)以及在接收器中使用快速傅立葉變換(FFT)來高效地 實(shí)現(xiàn)。如果FFT的大小是N，則在FFT的輸出的N個(gè)樣本稱為OFDM符號(即，頻域OFDM符 號)。每個(gè)OFDM符號因此包含N個(gè)副載波上的數(shù)據(jù)。每個(gè)此類數(shù)據(jù)片段將稱為符號(與 OFDM符號相比)，并且可以包含導(dǎo)頻符號或信息符號。在UMTS LTE中，上述的符號可以表 示為資源元素，而導(dǎo)頻符號可以表示為參考信號。
在基于OFDM的系統(tǒng)中，由此在接收器中將基帶信號變換成頻域信號，并這通常通 過將FFT應(yīng)用于基帶信號來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)變換到頻域時(shí)，IQ不平衡影響頻率對中的頻域信號。 因此，副載波N-k上的符號泄漏到副載波k中以及反之亦然。這可以通過以下頻域表達(dá)式 來表示Yiq (k) = Y (k) + P Y* (N-k)，(2)其中Y(k)是沒有IQ不平衡的情況下接收的信號應(yīng)具有的內(nèi)容，Yiq(k)是實(shí)際接收 的信號。可注意到，副載波N-k的符號表示與副載波-k是等效的。這是因?yàn)镕FT的N-周 期性。在本申請中，副載波N-k將表示為副載波k的鏡像副載波，并且副載波k和N-k將表 示頻率對。從副載波泄漏到另一個(gè)副載波是載波間干擾(ICI)的一種形式，并且將使接收器 中的SNR降級。因此，為了實(shí)現(xiàn)高SNR同時(shí)允許較不昂貴的無線電設(shè)計(jì)，可能期望測量(或 估計(jì))IQ不平衡，并對估計(jì)的IQ不平衡的接收信號執(zhí)行補(bǔ)償。例如，值P能夠被估計(jì)。然 后能夠使用估計(jì)的值3來對接收的信號執(zhí)行補(bǔ)償?？梢岳缁谝阎膶?dǎo)頻值和已知的信 道值(例如信道估計(jì))來確定估計(jì)的值A(chǔ)。如果精確地估計(jì)值盧,則補(bǔ)償將完全地消除來自 鏡像副載波的泄漏。無線通信系統(tǒng)中遇到的另一個(gè)缺陷是頻率偏移。在通信接收器遇到的頻率偏移可 能例如由于傳送器與接收器振蕩器之間的不匹配(其又可能由于例如分量不匹配、溫度變 化等所導(dǎo)致)或多普勒現(xiàn)象而導(dǎo)致?？梢栽诙喾N方式中實(shí)現(xiàn)頻率偏移補(bǔ)償。例如，可以基于檢測或估計(jì)的頻率偏移來 調(diào)整本地振蕩器的頻率。另一種可能性是執(zhí)行數(shù)字頻率偏移補(bǔ)償。數(shù)字偏移補(bǔ)償可經(jīng)由接 收的基帶信號與相位斜坡(phaseramp)(例如exp (7"2;π5 /λ0 )的相乘來實(shí)現(xiàn)，其中 是歸一 化的估計(jì)頻率偏移。使用此方法的頻率偏移補(bǔ)償器單元通常稱為數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。當(dāng)對基帶信號應(yīng)用數(shù)字頻率偏移補(bǔ)償時(shí)，等式(1)和( 將不再有效。因此，如果 對此類信號應(yīng)用常規(guī)IQ不平衡估計(jì)和補(bǔ)償方法，結(jié)果將不是最優(yōu)的。將不會(huì)精確地估計(jì)值 P。此外，即使精確地知道值々,如果使用常規(guī)補(bǔ)償技術(shù)，補(bǔ)償本身也不會(huì)是最優(yōu)的。在不基于OFDM而是例如基于SC-FDMA (單載波頻分多址)的無線通信系統(tǒng)中(和 用于此類系統(tǒng)的接收器中)可出現(xiàn)類似的問題。因此，在應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償時(shí)，需要改進(jìn)的方法和設(shè)備來用于應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償 時(shí)接收的無線通信信號的IQ不平衡補(bǔ)償。此外，還需要改進(jìn)的方法和設(shè)備來用于估計(jì)此類 情況中的IQ不平衡。

發(fā)明內(nèi)容
應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是術(shù)語“包括/包括......的”在本說明書中使用時(shí)用于指定陳述的
特征、整體、步驟或組件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、組件或它們 的組的存在或添加。本發(fā)明的目的在于減輕至少一些上述缺點(diǎn)并提供改進(jìn)的方法和設(shè)備以用于接收 的無線通信信號的IQ不平衡估計(jì)和補(bǔ)償。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，這通過一種適合于在通信接收器中使用的處理接收的無 線通信信號的方法來實(shí)現(xiàn)。該方法包括應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償以產(chǎn)生頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮招盘枺_定與頻率偏移補(bǔ)償關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值，以及將頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮招盘栕儞Q 到頻域，其中頻域包括多個(gè)副載波頻率。該方法還包括估計(jì)同相/正交不平衡(IQ不平衡)， 并基于估計(jì)的IQ不平衡來執(zhí)行接收的無線通信信號的IQ不平衡補(bǔ)償。根據(jù)該方法，估計(jì) IQ不平衡的步驟和執(zhí)行IQ不平衡補(bǔ)償?shù)牟襟E的至少一個(gè)基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值來執(zhí) 行。IQ不平衡可以是與無線通信信號的接收器關(guān)聯(lián)的性質(zhì)。在一些實(shí)施例中，使用前饋方法來執(zhí)行IQ不平衡補(bǔ)償。在其他實(shí)施例中，使用反 饋方法來執(zhí)行IQ不平衡補(bǔ)償。在一些實(shí)施例中，估計(jì)IQ不平衡的步驟和執(zhí)行IQ不平衡補(bǔ)償?shù)牟襟E可以在變換 頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮招盘柕牟襟E之后執(zhí)行，并且可基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。在一些實(shí) 施例中，使用前饋方法來執(zhí)行IQ不平衡補(bǔ)償。在一些實(shí)施例中，估計(jì)IQ不平衡的步驟可以在變換頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮招盘柕?步驟之后執(zhí)行，并且可基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。執(zhí)行IQ不平衡補(bǔ)償?shù)牟襟E可以在變換 頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮招盘柕牟襟E之前以及應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償?shù)牟襟E之后執(zhí)行，并且可基于 所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。在一些實(shí)施例中，執(zhí)行IQ不平衡補(bǔ)償?shù)牟襟E可包括基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值 來調(diào)整估計(jì)的IQ不平衡，并基于調(diào)整的估計(jì)的IQ不平衡來執(zhí)行IQ不平衡補(bǔ)償。在一些實(shí)施例中，估計(jì)IQ不平衡的步驟可以在變換頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮招盘柕?步驟之后執(zhí)行，并且可基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。執(zhí)行IQ不平衡補(bǔ)償?shù)牟襟E可以在應(yīng)用 頻率偏移補(bǔ)償?shù)牟襟E之前執(zhí)行，并且可不基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。在一些實(shí)施例中，估計(jì)IQ不平衡的步驟可包括通過分子和分母來定義殘余IQ不 平衡并估計(jì)所述分子和分母。在一些實(shí)施例中，估計(jì)IQ不平衡的步驟可以包括基于至少所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整 值、與第一副載波頻率的第一符號相關(guān)的信息和與第二副載波頻率的第二符號相關(guān)的信息 來估計(jì)IQ不平衡，其中第二副載波頻率是對于第一副載波頻率的鏡像副載波頻率。在一些實(shí)施例中，估計(jì)IQ不平衡的步驟可以包括確定用于至少第一副載波頻率 的估計(jì)的信道值，第一副載波頻率具有導(dǎo)頻符號，并基于至少導(dǎo)頻符號、至少一個(gè)確定的估 計(jì)的信道值、與第二符號相關(guān)的信息和所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值中的至少一個(gè)來估計(jì)IQ不 平衡。在一些實(shí)施例中，估計(jì)IQ不平衡的步驟可包括基于與作為對于鏡像副載波頻率 的相鄰副載波頻率的副載波頻率的多個(gè)符號相關(guān)的信息來估計(jì)IQ不平衡。在一些實(shí)施例中，估計(jì)IQ不平衡的步驟可包括基于多個(gè)導(dǎo)頻符號和與對應(yīng)的鏡 像副載波頻率的符號相關(guān)的信息來估計(jì)IQ不平衡。在一些實(shí)施例中，估計(jì)IQ不平衡的步驟可在變換頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮招盘柕牟?驟之前以及應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償?shù)牟襟E之后執(zhí)行，并且可基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。在一些實(shí)施例中，估計(jì)IQ不平衡的步驟可在應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償?shù)牟襟E之前執(zhí)行， 并且可不基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。在一些實(shí)施例中，無線信號可以是OFDM信號，并且所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值的每個(gè) 調(diào)整值可與接收的OFDM信號的相應(yīng)OFDM符號關(guān)聯(lián)，并且可包括與相應(yīng)OFDM符號關(guān)聯(lián)的復(fù)數(shù)?；谒鲆粋€(gè)或多個(gè)調(diào)整值來執(zhí)行估計(jì)IQ不平衡的步驟和執(zhí)行IQ不平衡補(bǔ)償?shù)牟襟E 的至少一個(gè)可包括與該復(fù)數(shù)的第一函數(shù)的相乘。應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償?shù)牟襟E可以包括數(shù)字旋 轉(zhuǎn)。該復(fù)數(shù)可以是與相應(yīng)OFDM符號的特定樣本對應(yīng)的數(shù)字旋轉(zhuǎn)的相位的第二函數(shù)。所述 第二函數(shù)可包括與該特定樣本對應(yīng)的數(shù)字旋轉(zhuǎn)的相位的加倍。確定所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值的步驟可包括使用數(shù)字旋轉(zhuǎn)器以在相應(yīng)OFDM符號的 或相鄰OFDM符號的循環(huán)前綴期間生成所述復(fù)數(shù)。本發(fā)明的第二方面是一種包括計(jì)算機(jī)可讀媒體的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)可讀 媒體其上具有包含程序指令的計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序可加載到數(shù)據(jù)處理單元中，并適 合于在該計(jì)算機(jī)程序由所述數(shù)據(jù)處理單元運(yùn)行時(shí)使所述數(shù)據(jù)處理單元執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的 第一方面的方法步驟。本發(fā)明的第三方面是一種用于處理接收的無線通信信號的設(shè)備。該設(shè)備包括頻 率偏移補(bǔ)償單元，適合于對接收的無線通信信號應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償以產(chǎn)生頻率偏移補(bǔ)償?shù)?接收信號；確定電路，適合于確定與頻率偏移補(bǔ)償關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值；FFT單元，適 合于將頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮招盘栕儞Q到頻域，其中頻域包括多個(gè)副載波頻率；IQ不平衡估 計(jì)器，適合于估計(jì)IQ不平衡；以及IQ不平衡補(bǔ)償單元，適合于基于估計(jì)的IQ不平衡來執(zhí)行 接收的無線通信信號的IQ不平衡補(bǔ)償。IQ不平衡估計(jì)器和IQ不平衡補(bǔ)償單元的至少一個(gè) 適合于將其操作基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。在一些實(shí)施例中，IQ不平衡估計(jì)器可適合于基于至少所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值、與 第一副載波頻率的第一符號相關(guān)的信息和與第二副載波頻率的第二符號相關(guān)的信息來估 計(jì)IQ不平衡，其中第二副載波頻率是對于第一副載波頻率的鏡像副載波頻率。該設(shè)備還包 括信道估計(jì)器，該信道估計(jì)器適合于確定用于至少第一副載波頻率的估計(jì)的信道值，第一 副載波頻率具有導(dǎo)頻符號，并且IQ不平衡估計(jì)器可以適合于基于至少導(dǎo)頻符號、至少一個(gè) 確定的估計(jì)的信道值、與第二符號相關(guān)的信息和所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值的至少一個(gè)來估計(jì) IQ不平衡。在一些實(shí)施例中，無線信號可以是OFDM信號，以及確定電路可以適合于將所述一 個(gè)或多個(gè)調(diào)整值的每個(gè)調(diào)整值確定為與接收的OFDM信號的相應(yīng)OFDM符號關(guān)聯(lián)并且包括與 相應(yīng)OFDM符號關(guān)聯(lián)的復(fù)數(shù)。IQ不平衡估計(jì)器和IQ不平衡補(bǔ)償單元的至少一個(gè)的操作可 包括與該復(fù)數(shù)的第一函數(shù)的相乘。頻率偏移補(bǔ)償單元可以包括數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。確定電路還可 以適合于將該復(fù)數(shù)確定為與相應(yīng)OFDM符號的特定樣本對應(yīng)的數(shù)字旋轉(zhuǎn)器的相位的第二函 數(shù)。所述第二函數(shù)可包括與該特定樣本對應(yīng)的數(shù)字旋轉(zhuǎn)器的相位的加倍。該數(shù)字旋轉(zhuǎn)器可 包括確定電路。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的第三方面可以附加地具有與上文對本發(fā)明的第一方面 解釋的多種特征的任何特征相同或?qū)?yīng)的特征。本發(fā)明的第四方面是一種包括無線通信接收器的電子通信裝置，該無線通信接收 器包括根據(jù)本發(fā)明的第三方面的設(shè)備。本發(fā)明的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)之一在于，在應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮掌髦芯_地估計(jì)IQ 不平衡是可能的。本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，在應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮掌髦羞M(jìn)行精確的 IQ不平衡補(bǔ)償是可能的。
本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，提供IQ不平衡估計(jì)和補(bǔ)償方案，該方案針對 頻率偏移補(bǔ)償是健壯的。本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，提供具有成本效率的實(shí)現(xiàn)。例如，用于頻率偏 移補(bǔ)償?shù)臄?shù)字旋轉(zhuǎn)器可用于計(jì)算所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。備選或附加的是，可以通過分子 和分母來定義殘余IQ不平衡以簡化估計(jì)過程。


參考附圖，從本發(fā)明的實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，將顯見到本發(fā)明的進(jìn)一步的目的、 特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中圖1是通過無線電鏈路連接到基站站點(diǎn)的移動(dòng)終端的示意前視圖，其中該移動(dòng)終 端可包括根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的設(shè)備；圖2是示出OFDM信號中導(dǎo)頻符號布局的示例的圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示例方法步驟的流程圖；圖4A是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示例設(shè)備的框圖；圖4B是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示例設(shè)備的框圖；圖4C是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示例設(shè)備的框圖；圖4D是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示例設(shè)備的框圖；圖4E是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示例設(shè)備的框圖；圖4F是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示例設(shè)備的框圖；圖5A是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示例設(shè)備的框圖；圖5B是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的到圖5A的示例設(shè)備的示例輸入和控制信 號的信令圖；以及圖6是示出應(yīng)用本發(fā)明的一些實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)的曲線圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參考OFDM系統(tǒng)和此類系統(tǒng)的接收器來描述本發(fā)明的實(shí)施例。但 是，應(yīng)該理解，本發(fā)明的實(shí)施例可等效地應(yīng)用于其他無線通信系統(tǒng)和接收器，例如，基于 SC-FDMA的系統(tǒng)和接收器。頻率偏移補(bǔ)償和IQ不平衡補(bǔ)償都可以是非線性運(yùn)算。因此，執(zhí)行它們的次序可能 是至關(guān)重要的，并且可能影響哪種方式對于執(zhí)行頻率偏移補(bǔ)償和/或IQ不平衡補(bǔ)償是最優(yōu) 的。如果IQ不平衡估計(jì)和補(bǔ)償都是在時(shí)域中執(zhí)行，并且如果沒有與例如接收器的已經(jīng)實(shí)現(xiàn) 的塊(例如具有內(nèi)置IQ不平衡補(bǔ)償器和內(nèi)置頻率偏移補(bǔ)償器但是沒有IQ不平衡估計(jì)器的 無線電)相關(guān)的約束，則可以隨意地設(shè)置IQ不平衡估計(jì)和補(bǔ)償，以便在頻率偏移補(bǔ)償之前 執(zhí)行IQ不平衡估計(jì)和補(bǔ)償，并且等式(1)和O)的常規(guī)表達(dá)式是有效的。但是，對于接收器實(shí)現(xiàn)可能有約束，例如上文提到的約束。而且，在頻域中執(zhí)行至 少IQ不平衡估計(jì)可能具有吸引力，因?yàn)楦陛d波頻率對之間存在對稱性，下文將對此予以解 釋。IQ不平衡補(bǔ)償也可以從此對稱性獲益。在時(shí)域中，每個(gè)樣本(除了噪聲和其他干擾外) 包含與整個(gè)OFDM符號的導(dǎo)頻和信息符號相關(guān)的數(shù)據(jù)。在頻域中，每個(gè)副載波頻率(除了噪 聲和其他干擾外)包含與該特定副載波的導(dǎo)頻或信息符號相關(guān)的數(shù)據(jù)和對應(yīng)的鏡像副載波的數(shù)據(jù)。這簡化了 IQ不平衡估計(jì)和補(bǔ)償，下文將對此予以解釋。但是，如果IQ不平衡估計(jì)和/或補(bǔ)償在頻率偏移補(bǔ)償之后執(zhí)行，則必須小心以使 IQ不平衡估計(jì)和補(bǔ)償?shù)男阅懿皇茴l率偏移補(bǔ)償?shù)呢?fù)面影響。在下文中，將描述本發(fā)明的示例實(shí)施例，其中補(bǔ)償接收的OFDM信號的IQ不平衡。 本發(fā)明的實(shí)施例將與應(yīng)用于接收的OFDM信號的頻率偏移補(bǔ)償關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值納 入考慮。一些實(shí)施例在IQ不平衡的估計(jì)中使用所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值，一些實(shí)施例在基于 IQ不平衡估計(jì)來補(bǔ)償IQ不平衡時(shí)使用所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值，以及一些實(shí)施例在估計(jì)和 補(bǔ)償IQ不平衡中都使用所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。當(dāng)對基帶信號應(yīng)用數(shù)字頻率偏移補(bǔ)償時(shí)，等式(1)和( 將不再有效，因?yàn)槔鐢?shù) 字旋轉(zhuǎn)器引入的頻率偏移補(bǔ)償可能改變其中IQ不平衡影響接收信號的方式。等式(1)可 能例如變換成W =少["]+ P exp(./2 r(2t3X + m、)/ N) y'[η] ’ (》其中!113是0 011符號s的第一樣本的索引，并且等式(2)可能例如變換成Ylo{k) = Y{k) + PeU)Y\N-k + 2o\(4) 其中 =^V{j2n{2v)ms / Λ')對應(yīng)于OFDM符號s的第一樣本處旋轉(zhuǎn)器使用的相位
斜坡的相位值的兩倍。因此，當(dāng)利用例如數(shù)字旋轉(zhuǎn)器來調(diào)整頻率時(shí)，對于每個(gè)符號，等式(3)和(4)的IQ 不平衡部分可能繞原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一個(gè)量，該量取決于頻率偏移補(bǔ)償中使用的估計(jì)的頻率偏移。 即使頻率偏移補(bǔ)償僅包含非常小的旋轉(zhuǎn)，未考慮頻率偏移補(bǔ)償?shù)腎Q不平衡補(bǔ)償?shù)姆椒▽?不再正確地運(yùn)轉(zhuǎn)。而且，當(dāng)存在頻率偏移補(bǔ)償時(shí)，IQ不平衡的影響不再限于導(dǎo)致頻率對的兩個(gè)鏡像 的副頻率之間的干擾。在這些情況中，IQ不平衡部分具有自變量(argument) 2 3,這導(dǎo)致每
個(gè)副載波的符號稍微滑離OFDM頻率網(wǎng)格。這又導(dǎo)致所有副載波之間的IQ不平衡泄漏； [。。74] ^—, (^^；；-丨).(5)對于小頻率偏移丨\ \ 1 等式(5)中的和由對于1 = N-k的項(xiàng)來支配，并且等
式(5)中的和的每個(gè)項(xiàng)末尾的換算因子約等于1。因此，等式(5)的近似表達(dá)式是Yiq (k) Y (k) + P θ (s) Y* (N-k).(6)因此，對于相對較小頻率偏移補(bǔ)償，可以使用等式(6)作為確定應(yīng)該如何執(zhí)行IQ 不平衡估計(jì)和補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)。但是，對于大頻率偏移補(bǔ)償，應(yīng)該回復(fù)到等式( 來用于確定應(yīng) 該如何執(zhí)行IQ不平衡估計(jì)和補(bǔ)償(如結(jié)合圖6將展示的)。在等式(5)中，求和中使用的 項(xiàng)的數(shù)量可以是與頻率偏移補(bǔ)償相關(guān)的變量。優(yōu)選的是，使用與1 = N-k項(xiàng)(鏡像副頻率) 相鄰的項(xiàng)。本發(fā)明的實(shí)施例利用用于頻率偏移補(bǔ)償?shù)墓烙?jì)頻率偏移將IQ不平衡估計(jì)的分量 去除旋轉(zhuǎn)(de-rotate)，并且還在IQ不平衡補(bǔ)償中使用IQ不平衡估計(jì)時(shí)正確旋轉(zhuǎn)整個(gè)IQ 不平衡估計(jì)?？梢曰趯?dǎo)頻符號、信道值以及在一些實(shí)施例中基于傳送的符號估計(jì)來估計(jì)接收的OFDM信號的IQ不平衡。精確地估計(jì)值P要求對于估計(jì)中所使用的每個(gè)頻率對的傳送的符號的以及信道 的知識。能夠例如從信道估計(jì)器來獲得信道信息。傳送的符號的知識通常是使用導(dǎo)頻符號 來獲得。因此，為了能夠執(zhí)行值P的精確估計(jì)，需要將導(dǎo)頻分布在估計(jì)中使用的每個(gè)頻率 對的兩個(gè)副載波上。但是，導(dǎo)頻符號分布一般是在所應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)中定義的。因此，對頻率對上的導(dǎo)頻信 息的訪問取決于標(biāo)準(zhǔn)中如何定義導(dǎo)頻分布。例如在UMTS LTE中，鏡像頻率對上不設(shè)置導(dǎo)頻。當(dāng)不存在頻率偏移補(bǔ)償時(shí)，由值P表示的IQ不平衡可估計(jì)為
權(quán)利要求
1.一種適合于在通信接收器中使用的處理接收的無線通信信號的方法，包括應(yīng)用(310)頻率偏移補(bǔ)償以產(chǎn)生頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮招盘枺淮_定(320)與所述頻率偏移補(bǔ)償關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值；將所述頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮招盘栕儞Q(330)到頻域，其中所述頻域包括多個(gè)副載波頻率；估計(jì)(340)同相/正交不平衡-IQ不平衡；以及基于所估計(jì)的IQ不平衡來執(zhí)行(350)所述接收的無線通信信號的IQ不平衡補(bǔ)償；其中估計(jì)所述IQ不平衡的步驟和執(zhí)行IQ不平衡補(bǔ)償?shù)牟襟E的至少一個(gè)基于所述一個(gè) 或多個(gè)調(diào)整值來執(zhí)行。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中估計(jì)所述IQ不平衡的步驟和執(zhí)行IQ不平衡補(bǔ)償?shù)?步驟在變換所述頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮招盘柕牟襟E之后并且基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值來 執(zhí)行。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述IQ不平衡補(bǔ)償使用前饋方法來執(zhí)行。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中估計(jì)所述IQ不平衡的步驟是在變換所述頻率偏移補(bǔ) 償?shù)慕邮招盘柕牟襟E之后并且基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值來執(zhí)行，以及其中執(zhí)行IQ不平 衡補(bǔ)償?shù)牟襟E是在變換所述頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮招盘柕牟襟E之前和應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償?shù)?步驟之后并且基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值來執(zhí)行。
5.如權(quán)利要求2到4中任一項(xiàng)所述的方法，其中執(zhí)行IQ不平衡補(bǔ)償?shù)牟襟E包括基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值來調(diào)整(351)所估計(jì)的IQ不平衡；以及基于所調(diào)整的估計(jì)的IQ不平衡來執(zhí)行(35 所述IQ不平衡補(bǔ)償。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中估計(jì)所述IQ不平衡的步驟在變換所述頻率偏移補(bǔ)償 的接收信號的步驟之后并且基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值來執(zhí)行，以及其中執(zhí)行IQ不平衡 補(bǔ)償?shù)牟襟E在應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償?shù)牟襟E之前并且不基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值來執(zhí)行。
7.如權(quán)利要求2、4或6中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述IQ不平衡補(bǔ)償使用反饋方法來 執(zhí)行。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中估計(jì)所述IQ不平衡的步驟包括通過分子和分母來定 義殘余IQ不平衡并估計(jì)所述分子和分母。
9.如權(quán)利要求2到8中任一項(xiàng)所述的方法，其中估計(jì)所述IQ不平衡的步驟包括基于至 少所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值、與第一副載波頻率的第一符號相關(guān)的信息和與第二副載波頻率 的第二符號相關(guān)的信息來估計(jì)所述IQ不平衡，其中所述第二副載波頻率是對于所述第一 副載波頻率的鏡像副載波頻率。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中估計(jì)所述IQ不平衡的步驟包括確定用于至少所述第一副載波頻率的估計(jì)的信道值，所述第一副載波頻率具有導(dǎo)頻符 號；以及基于至少所述導(dǎo)頻符號、所述至少一個(gè)確定的估計(jì)的信道值、與所述第二符號相關(guān)的 信息以及所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值的至少一個(gè)調(diào)整值來估計(jì)所述IQ不平衡。
11.如權(quán)利要求9到10中任一項(xiàng)所述的方法，其中估計(jì)所述IQ不平衡的步驟包括基于 與作為對于所述鏡像副載波頻率的相鄰副載波頻率的副載波頻率的多個(gè)符號相關(guān)的信息 來估計(jì)所述IQ不平衡。
12.如權(quán)利要求9到11中任一項(xiàng)所述的方法，其中估計(jì)所述IQ不平衡的步驟包括基于 多個(gè)導(dǎo)頻符號和與對應(yīng)的鏡像副載波頻率的符號相關(guān)的信息來估計(jì)所述IQ不平衡。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中估計(jì)所述IQ不平衡的步驟在變換所述頻率偏移補(bǔ) 償?shù)慕邮招盘栔昂驮趹?yīng)用所述頻率偏移補(bǔ)償?shù)牟襟E之后并且基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整 值來執(zhí)行。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中估計(jì)所述IQ不平衡的步驟在應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償?shù)?步驟之前并且不基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值來執(zhí)行。
15.如權(quán)利要求1到14中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述無線信號是正交頻分復(fù)用信 號-OFDM信號，其中所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值的每個(gè)調(diào)整值與所接收的OFDM信號的OFDM符 號關(guān)聯(lián)，并且包括與所述OFDM符號關(guān)聯(lián)的復(fù)數(shù)，以及其中基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值來執(zhí)行估計(jì)所述IQ不平衡的步驟和執(zhí)行IQ不平 衡補(bǔ)償?shù)牟襟E的至少一個(gè)包括，與所述復(fù)數(shù)的第一函數(shù)的相乘。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償?shù)牟襟E包括數(shù)字旋轉(zhuǎn)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述復(fù)數(shù)是與所述OFDM符號的特定樣本對應(yīng)的數(shù) 字旋轉(zhuǎn)的相位的第二函數(shù)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第二函數(shù)包括與所述特定樣本對應(yīng)的數(shù)字旋 轉(zhuǎn)的相位的加倍。
19.如權(quán)利要求15到18中任一項(xiàng)所述的方法，其中確定所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值的步驟 包括，使用數(shù)字旋轉(zhuǎn)器以在所述OFDM符號的或相鄰OFDM符號的循環(huán)前綴期間生成所述復(fù)數(shù)。
20.一種包括計(jì)算機(jī)可讀媒體的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)可讀媒體其上具有包括 程序指令的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序可加載到數(shù)據(jù)處理單元中并適合于在所述計(jì)算機(jī) 程序由所述數(shù)據(jù)處理單元運(yùn)行時(shí)使所述數(shù)據(jù)處理單元執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到19中任一項(xiàng) 的方法步驟。
21.一種用于處理接收的無線通信信號的設(shè)備，包括頻率偏移補(bǔ)償單元G05、405' ,405"、406a-C、500)，適合于對所述接收的無線通信信 號應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償以產(chǎn)生頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮招盘?；確定電路005、405' ,405"、408a、406b-c、409b-c、500)，適合于確定與所述頻率偏移 補(bǔ)償關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值；快速傅立葉變換單元-FFT單元010、410' ,410")，適合于將所述頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕?收信號變換到頻域，其中所述頻域包括多個(gè)副載波頻率；同相/正交不平衡-IQ不平衡估計(jì)器G40、440' ,440")，適合于估計(jì)IQ不平衡；以及IQ不平衡補(bǔ)償單元020、420' ,420")，適合于基于所估計(jì)的IQ不平衡來執(zhí)行所述接 收的無線通信信號的IQ不平衡補(bǔ)償；其中所述IQ不平衡估計(jì)器和所述IQ不平衡補(bǔ)償單元的至少一個(gè)適合于將其操作基于 所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。
22.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述IQ不平衡估計(jì)器和所述IQ不平衡補(bǔ)償單元 在處理鏈中位于所述FFT單元之后，并適合于將其操作基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。
23.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述IQ不平衡估計(jì)器在處理鏈中位于所述FFT單 元之后，并適合于將其操作基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值，以及其中所述IQ不平衡補(bǔ)償單元 在所述處理鏈中位于所述FFT單元之前和所述頻率偏移補(bǔ)償單元之后，并適合于將其操作 基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。
24.如權(quán)利要求22到23中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述IQ不平衡補(bǔ)償單元適合于基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值來調(diào)整所估計(jì)的IQ不平衡；以及基于所調(diào)整的估計(jì)的IQ不平衡來執(zhí)行所述IQ不平衡補(bǔ)償。
25.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述IQ不平衡估計(jì)器在處理鏈中位于所述FFT單 元之后，并適合于將其操作基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值，以及其中所述IQ不平衡補(bǔ)償單元 在所述處理鏈中位于所述頻率偏移補(bǔ)償單元之前，并適合于不將其操作基于所述一個(gè)或多 個(gè)調(diào)整值。
26.如權(quán)利要求22到25中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中根據(jù)反饋方法，所述IQ不平衡補(bǔ)償 單元位于所述IQ不平衡估計(jì)器之前。
27.如權(quán)利要求沈所述的設(shè)備，其中所述IQ不平衡估計(jì)器適合于估計(jì)定義殘余IQ不 平衡的分母和分子。
28.如權(quán)利要求22到27中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述IQ不平衡估計(jì)器適合于基于 至少所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值、與第一副載波頻率的第一符號相關(guān)的信息和與第二副載波頻 率的第二符號相關(guān)的信息來估計(jì)所述IQ不平衡，其中所述第二副載波頻率是對于所述第 一副載波頻率的鏡像副載波頻率。
29.如權(quán)利要求觀所述的設(shè)備，還包括信道估計(jì)器030、445、430' ,445'、430〃、445〃)，適合于確定用于至少所述 第一副載波頻率的估計(jì)的信道值，所述第一副載波頻率具有導(dǎo)頻符號；以及其中所述IQ不平衡估計(jì)器適合于基于至少所述導(dǎo)頻符號、所述至少一個(gè)確定的估計(jì) 的信道值、與所述第二符號相關(guān)的信息以及所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值的至少一個(gè)調(diào)整值來估 計(jì)所述IQ不平衡。
30.如權(quán)利要求觀到四中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述IQ不平衡估計(jì)器還適合于基 于與作為對于所述鏡像副載波頻率的相鄰副載波頻率的副載波頻率的多個(gè)符號相關(guān)的信 息來估計(jì)所述IQ不平衡。
31.如權(quán)利要求觀到30中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述IQ不平衡估計(jì)器適合于基于 多個(gè)導(dǎo)頻符號和與對應(yīng)的鏡像副載波頻率的符號相關(guān)的信息來估計(jì)所述IQ不平衡。
32.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述IQ不平衡估計(jì)器在處理鏈中位于所述FFT單 元之前和所述頻率偏移補(bǔ)償單元之后，并適合于將其操作基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。
33.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中所述IQ不平衡估計(jì)器在處理鏈中位于所述頻率偏 移補(bǔ)償單元之前，并適合于不將其操作基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。
34.如權(quán)利要求21到33中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述無線信號是正交頻分復(fù)用信 號-OFDM信號，其中所述確定電路適合于將所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值的每個(gè)調(diào)整值確定為與 所接收的OFDM信號的OFDM符號關(guān)聯(lián)，并且包括與所述OFDM符號關(guān)聯(lián)的復(fù)數(shù)。以及其中所 述IQ不平衡估計(jì)器和所述IQ不平衡補(bǔ)償單元的至少一個(gè)的操作包括與所述復(fù)數(shù)的第一函 數(shù)的相乘。
35.如權(quán)利要求34所述的設(shè)備，其中所述頻率偏移補(bǔ)償單元包括數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。
36.如權(quán)利要求35所述的設(shè)備，其中所述確定電路還適合于將所述復(fù)數(shù)確定為與所述 OFDM符號的特定樣本對應(yīng)的所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器的相位的第二函數(shù)。
37.如權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其中所述第二函數(shù)包括與所述特定樣本對應(yīng)的所述數(shù) 字旋轉(zhuǎn)器的相位的加倍。
38.如權(quán)利要求35到37中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述確定電路包括所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)ο
39.一種電子通信裝置(110)，包括無線通信接收器，所述無線通信接收器包括如權(quán)利 要求21到38中任一項(xiàng)所述的設(shè)備。
全文摘要
公開一種用于處理接收的無線通信信號的設(shè)備。該設(shè)備包括適合于對接收的無線通信信號應(yīng)用頻率偏移補(bǔ)償?shù)念l率偏移補(bǔ)償單元(405)、適合于確定與頻率偏移補(bǔ)償關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值的確定電路(405)以及適合于將頻率偏移補(bǔ)償?shù)慕邮招盘栕儞Q到頻域的FFT單元(410)。該設(shè)備還包括適合于估計(jì)IQ不平衡的IQ不平衡估計(jì)器(440)，以及適合于基于估計(jì)的IQ不平衡來執(zhí)行接收的無線通信信號的IQ不平衡補(bǔ)償?shù)腎Q不平衡補(bǔ)償單元(420)。IQ不平衡估計(jì)器和IQ不平衡補(bǔ)償單元的至少一個(gè)適合于將其操作基于所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整值。公開了對應(yīng)的方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，兼應(yīng)用于OFDM和非OFDM信號。
文檔編號H04L27/38GK102077538SQ200880130240
公開日2011年5月25日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者M·斯塔拉, N·安德加爾特 申請人:愛立信電話股份有限公司