專利名稱：估計發送端和接收端i/q不平衡的方法
技術領域：
本發明屬于信號參數估計類，特別是針對發送端和接收端Ι/Q不平衡估計的方法。
背景技術：
在正交調制與解調系統里，復信號的實部與虛部會分別被上變頻器中相互正交的載波(cosine和sine)調制后輸出，同樣的，下變頻器也會用正交的載波去解調這個信號。 這個復信號的實部(被cosine調制的支路)通常記為I路，虛部(被sine調制的支路) 通常記為Q路。在正交上變頻與正交下變頻的實際系統中，由于電路元件參數的非理想特性，I，Q 兩路通常存在著不平衡的情況，也就是幅度和相位的不平衡。附圖
3，4中分別畫出了下變頻與上變頻的Ι/Q不平衡的示意圖。圖3中，α ,、β ,是接收端的幅度增益參數，θ r> Φ,是接收端的相位旋轉參數。λ , = ^/α ^反映了接收端的I/Q幅度不平衡特性，5r = θ ^反映了接收端的I/Q相位不平衡特性。圖4中，α t、β t是發送端的幅度增益參數，θ t、(K是發送端的相位旋轉參數。λ t =β t/α t反映了發送端的I/Q幅度不平衡特性，St= (^-01反映了發送端的1/9相位不平衡特性。Ι/Q不平衡會造成Ι/Q間的串擾。如圖8左半部分所示的是有發送和接收端I/Q 不平衡時，系統接收到的64QAM的星座圖。由圖可知，Ι/Q不平衡引入的I，Q的相互干擾會造成星座圖的發散，影響系統的性能。在寬帶通信系統比如OFDM系統中，即使有輕微的Ι/Q不平衡也會造成較為嚴重的 ICKinter carrier interference)干擾。因此，對I/Q不平衡參數進行估計以便補償這種影響顯得尤為重要。本發明就是針對Ι/Q不平衡情況下對Ι/Q不平衡進行估計的方法。附圖2所示的是在發送端和接收端都存在Ι/Q不平衡時的系統示意圖。圖中α” 是接收端的幅度增益參數，Θ ρ 是接收端的相位旋轉參數。κ= i^/dr反映了接
收端的Ι/Q幅度不平衡特性，δ ^ = (j^- θ ^反映了接收端的Ι/Q相位不平衡特性；α t、β t 是發送端的幅度增益參數，θ t、Cj5t是發送端的相位旋轉參數。Xt= β t/Cit反映了發送端的Ι/Q幅度不平衡特性，St= Ch-QtK映了發送端的Ι/Q相位不平衡特性。發送端和接收端都存在Ι/Q不平衡時，接收端接收到的時域信號為 由表達式可知，發端和收端的相位不平衡都作為一個正弦或余弦的角度值混合在一起，難以分開，這也是同時估計發送端和接收端Ι/Q不平衡參數的難點所在。
發明內容
權利要求
1.估計發送端和接收端I/Q不平衡的方法，其特征在于，估計接收端RX的I/Q不平衡參數，包括以下步驟步驟一、發端頻域信號發生器產生特殊頻域序列X(k)，此序列經IFFT變換和上變頻后進行發送，X(k)同時滿足如下兩個條件條件一對任一個有效的頻率標號k，X(k)都屬于如下三種情形之一(1表示與k相對于中心頻點對稱位置的頻率標號，*代表復數共軛)(A)X (k) = Χ*(1) Φ 0(B)X(k)= -Χ*(1) Φ 0(C)X(k)= X(I) = 0條件二 對任兩個有效的k(記為k1; 1 )，如果k1; k2都不屬于所述條件一的情形(C)， 則Ik1-Ic2I > 2s，其中s是大于0的整數；步驟二、接收端對所發送的信號進行下變頻接收，下變頻的本振頻率設定為與發端本振頻率之間有s倍IFFT子信道間隔的頻差，s由步驟一所產生的特殊頻域序列決定；步驟三、接收端對下變頻的輸出進行FFT運算，并估計出接收端RX的I/Q不平衡參數。
2.如權利要求1所述的估計發送端和接收端I/Q不平衡的方法，其特征在于，所述收發端本振頻率之間的s倍IFFT子信道間隔的頻差，其中的s值在生成特殊頻域序列時是可選的，可以選取1或2這樣的較小數值。
3.如權利要求1所述的估計發送端和接收端I/Q不平衡的方法，其特征在于，可以利用時域有限沖激響應濾波器或無限沖激響應濾波器對估計出來的接收端RXI/Q不平衡參數進行平滑。
4.如權利要求1所述的估計發送端和接收端I/Q不平衡的方法，其特征在于，在RXI/ Q不平衡參數已經估計出來的基礎上，估計發送端TX的I/Q不平衡參數，包括以下步驟步驟一、發端頻域信號發生器產生特殊頻域序列X(k)，此序列經IFFT變換和上變頻后進行發送，X(k)同時滿足如下兩個條件條件一對任一個有效的頻率標號k，X(k)都屬于如下三種情形之一(1表示與k相對于中心頻點對稱位置的頻率標號，*代表復數共軛)(A)X (k) = Χ*(1) Φ 0(B)X(k)= -Χ*(1) Φ 0(C)X(k)= X(I) = 0條件二 對任兩個有效的k(記為k1; 1 )，如果k1; k2都不屬于所述條件一的情形(C)， 則Ik1-Ic2I > 2s，其中s是大于等于0的整數；步驟二、接收端對所發送的信號進行下變頻接收，下變頻的本振頻率設定為與發端本振頻率間有s倍IFFT子信道間隔的頻差，s由步驟一所產生的特殊頻域序列決定；步驟三、用接收端RX估計的I/Q不平衡參數將下變頻輸出信號中的接收端RXI/Q不平衡補償掉；步驟四、利用接收機中的殘留頻差校正模塊將去掉RX I/Q不平衡的信號中的殘留頻差糾正掉；步驟五、利用接收端的FFT模塊對去掉RX I/Q不平衡以及不含有殘留頻差的時域波形做FFT運算，并計算出發送端TX的I/Q不平衡參數。
5.如權利要求4所述的估計發送端和接收端I/Q不平衡的方法，其特征在于，上變頻與下變頻本振頻率之間的s倍IFFT子信道間隔的頻差，如果接收機中沒有殘留頻差校正模塊，則產生特殊頻域序列時s值取0，則權利要求4中的步驟四可以跳過；如果接收機中有殘留頻差校正模塊，則產生特殊頻域序列時s值是可選的，可以選用1或2這樣的較小數值。
6.如權利要求4所述的估計發送端和接收端I/Q不平衡的方法，其特征在于，如果接收機有殘留頻差校正模塊，則殘留頻差校正可以在模擬信號上完成，也可以在數字信號上完成；可以通過硬件來實現，也可以通過軟件來實現。
7.如權利要求4所述的估計發送端和接收端I/Q不平衡的方法，其特征在于，可以利用時域有限沖激響應濾波器或無限沖激響應濾波器對估計出來的發送端TXI/Q不平衡參數進行平滑。
全文摘要
本發明公開了一種估計發送端和接收端I/Q不平衡的方法，估計接收端RX的I/Q不平衡參數，包括以下步驟步驟一、發端頻域信號發生器產生特殊頻域序列，此序列經IFFT變換和上變頻后進行發送；步驟二、接收端對所發送的信號進行下變頻接收，下變頻的本振頻率設定為與發端本振頻率之間有s倍IFFT子信道間隔的頻差，s由步驟一所產生的頻域序列決定；步驟三、接收端對下變頻的輸出做FFT運算，并估計出接收端RX的I/Q不平衡參數。本發明只需要發送一次特定序列就可以完成對RX和TX不平衡參數的估計。
文檔編號H04L27/26GK102377700SQ201010256018
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月18日 優先權日2010年8月18日
發明者劉鐵, 馬超 申請人:上海明波通信技術有限公司