補償接收器或發射器中頻率相依相位失衡的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種用于補償接收器或發射器中頻率相依相位失衡的方法及裝置。接收器將輸入信號降頻以產生具有同相分量及正交分量的信號r(t)，該方法包含：應用具有第一載波頻率的第一測試信號作為接收器的輸入信號，以獲得相應于第一測試信號的信號r(t)的同相分量及正交分量間的第一相位失衡；應用具有第二載波頻率的第二測試信號作為接收器的輸入信號，以獲得相應于第二測試信號的信號r(t)的同相分量及正交分量間的第二相位失衡；依據第二相位失衡與第一相位失衡的差異及第二載波頻率與第一載波頻率的差異，得到接收器的同相正交延遲失配Δt；根據得到的同相正交延遲失配Δt，補償相應于其他輸入信號的信號r(t)的同相分量及正交分量。本發明可降低電路復雜度。
【專利說明】補償接收器或發射器中頻率相依相位失衡的方法及裝置
【【技術領域】】
[0001]本發明關于補償頻率相依相位失衡(frequency dependent phase imbalance)的方法，尤其關于ー種補償接收器或發射器中頻率相依相位失衡的方法。
【背景技木】
[0002]射頻系統在無線通信中被廣泛采用。雖然射頻系統具有低成本和低功耗的優勢，但是它的主要問題之ー是同相(in-phase(I))正交(quadrature (Q))失衡。同相正交失衡一部分是由于同相正交路徑及本地振蕩器之間振幅失配造成，且相偏(phase shift)不恰好為90度。振幅和相移的失配被稱為增益相位失衡。由于同相正交失衡相當降低系統性能，因此如何為射頻系統提供ー種方法來補償同相正交失衡及改善系統系能便是ー個關鍵問題。
【
【發明內容】
】
[0003]有鑒于此，本發明提供一種補償接收器或發射器中頻率相依相位失衡的方法及裝置。
[0004]依據本發明的ー實施例，提供一種用于補償接收器中頻率相依相位失衡的方法。該接收器將ー輸入信號降頻以產生一信號r(t),該信號r(t)具有一同相分量a (t)及一正交分量rQ(t)，該方法包含以下步驟:應用具有一第一載波頻率的一第一測試信號作為該接收器的該輸入信號，以獲得相應于該第一測試信號的該信號r(t)的該同相分量及該正交分量之間的ー第一相位失衡；應用具有一第二載波頻率的一第二測試信號作為該接收器的該輸入信號，以獲得相應于該第二測`試信號的該信號r(t)的該同相分量及該正交分量之間的ー第二相位失衡；依據該第二相位失衡與該第一相位失衡的該差異以及該第二載波頻率與該第一載波頻率的該差異，得到該接收器的一同相正交延遲失配At ;根據該得到的同相正交延遲失配At，補償相應于其他輸入信號的該信號r(t)的該同相分量ri(t)及該正交分量rQ(t)。
[0005]根據本發明另ー實施例，提供一種用于補償發射器中頻率相依相位失衡的方法。該發射器處理一基頻信號x(t)，該基頻信號x(t)具有一第一分量Xl(t)及一第二分量xQ(t)，該第一分量X1 (t)及該第二分量xQ(t)具有角頻率，該方法包含以下步驟:(a)以ー預定延遲量T補償該基頻信號x(t) ；(b)輸入該補償后的基頻信號至一升頻電路以產生ー射頻信號y(t) ；(c)輸入射頻信號y(t)至一延遲信息提取器以獲得有關于該預定延遲量T信息的一相關值；(d)改變該預定延遲量T且再一次以該改變后的預定延遲量T補償該基頻信號X (t)，并且再一次執行步驟(b)及(C)以更新該相關值；以及(e)根據該相關值從該預定延遲量中選出ー候選延遲量(例如，最接近的延遲量)，并通過使用該候選延遲量補償該發射器。
[0006]根據本發明又ー實施例，提供一種用于補償接收器中頻率相依相位失衡的裝置，該接收器將ー輸入信號降頻以產生一信號r(t)，該信號r(t)具有一同相分量ri(t)及一正交分量rQ (t)，該裝置包含:一第一相位失衡產生裝置，用以通過應用具有一第一載波頻率的一第一測試信號作為該接收器的該輸入信號，以獲得相應于該第一測試信號的該信號r(t)的該同相分量及該正交分量之間的ー第一相位失衡；一第二相位失衡產生裝置，用以通過應用具有一第二載波頻率的一第二測試信號作為該接收器的該輸入信號，以獲得相應于該第二測試信號的該信號r(t)的該同相分量及該正交分量之間的ー第二相位失衡；一同相正交延遲失配產生裝置，用以依據該第二相位失衡與該第一相位失衡的差異以及該第二載波頻率與該第一載波頻率的差異，得到該接收器的一同相正交延遲失配At ;以及ー補償電路，用以根據該得到的同相正交延遲失配△ t，補償相應于其他輸入信號的該信號r (t)的該同相分量h⑴及該正交分量rQ(t)。
[0007]根據本發明再ー實施例，提供一種用于補償發射器中頻率相依相位失衡的裝置，該發射器處理一基頻信號x(t)，該基頻信號x(t)具有一第一分量Xl(t)及一第二分量xQ (t)，該第一分量X1 (t)及該第二分量xQ(t)具有角頻率，該裝置包含:ー補償電路，以ー預定延遲量T補償該基頻信號x(t);—升頻電路，接收該補償后的基頻信號以產生一射頻信號y(t);—延遲信息提取器，接收該射頻信號y(t)以獲得有關于該預定延遲量T信息的一相關值；改變該預定延遲量T且該補償電路再一次以該改變后的預定延遲量T補償該基頻信號X (t)，并且輸入該更新的補償后的基頻信號至該升頻電路以產生一更新的射頻信號y(t)且輸入該更新后的射頻信號y(t)至該延遲信息提取器以獲得有關于該改變后的預定延遲量T信息的一更新后的相關值；以及ー候選延遲量選擇裝置，根據該相關值及更新該后的相關值，從該預定延遲量及該改變后的預定延遲量中選出ー候選延遲量，且通過使用該候選延遲量補償該發射器。
[0008]上述補償接收器或發射器中頻率相依相位失衡的方法及其裝置可降低電路復雜度。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0009]圖1為說明用于同相 信號的傳輸線L1及用于正交信號的傳輸線Lq之間的長度差異為Lq-Li的示意圖；
[0010]圖2為依據本發明實施例的用于補償接收器中頻率相依相位失衡的方法的工作流程圖；
[0011]圖3為用來說明圖2實施例的簡化接收器的方塊圖；
[0012]圖4為具有補償電路的簡化接收器的方塊圖；
[0013]圖5為圖4中補償電路的方塊圖；
[0014]圖6為依據本發明實施例的用于補償發射器中頻率相依相位失衡的方法的工作流程圖；
[0015]圖7為用來說明圖6實施例的簡化發射器的方塊圖；
[0016]圖8為圖7中補償電路的方塊圖；
[0017]圖9為圖7中升頻電路的方塊圖；
[0018]圖10為圖7中相關器的范例的方塊圖。
【【具體實施方式】】[0019]第一實施例
[0020]在實際的接收器和發射器中，尤其在具有寬信號帶寬的射頻系統中，同相正交失衡是頻率相依的(frequency dependent)。同相正交失衡部分是由于用于同相信號及正交信號的傳輸線的長度不同所造成。如圖1所示，假設用于同相信號的傳輸線L1及用于正交信號的傳輸線Lq之間的長度差異為Lq-Li,即(Cl2-Cl1) ? vp, Cl1和d2分別為同相信號及正交信號的傳輸延遲時間，Vp為傳輸線中的信號傳輸速率。頻率相依相位失衡の滿足以下方程
式:
【權利要求】
1.一種用于補償接收器中頻率相依相位失衡的方法，該接收器將ー輸入信號降頻以產生一信號r (t),該信號;T (t)具有一同相分量:T1 (t)及一正交分量:rQ (t),其特征在于,該方法包含: 應用具有一第一載波頻率的一第一測試信號作為該接收器的該輸入信號，以獲得相應于該第一測試信號的該信號r(t)的該同相分量及該正交分量之間的ー第一相位失衡； 應用具有一第二載波頻率的一第二測試信號作為該接收器的該輸入信號，以獲得相應于該第二測試信號的該信號r(t)的該同相分量及該正交分量之間的ー第二相位失衡； 依據該第二相位失衡與該第一相位失衡的差異以及該第二載波頻率與該第一載波頻率的差異，得到該接收器的一同相正交延遲失配At;以及 根據該得到的同相正交延遲失配At，補償相應于其他輸入信號的該信號r(t)的該同相分量A (t)及該正交分量rQ (t)。
2.如權利要求1所述用于補償接收器中頻率相依相位失衡的方法，其特征在于，該同相正交延遲失配At依據一等式來獲得:
3.如權利要求1所述用于補償接收器中頻率相依相位失衡的方法，其特征在于，補償該信號r(t)的該同相分量ri(t)及該正交分量rQ(t)的該同相正交延遲失配的步驟通過使用一有限脈沖響應濾波器來實現。
4.如權利要求3所述用于補償接收器中頻率相依相位失衡的方法，其特征在于，該有限脈沖響應濾波器以矩陣h來表示:
5.如權利要求1所述用于補償接收器中頻率相依相位失衡的方法，其特征在于，該方法的所有步驟在時域中完成。
6.一種用于補償發射器中頻率相依相位失衡的方法，該發射器處理一基頻信號x(t)，該基頻信號x(t)具有一第一分量X1 (t)及一第二分量XQ (t)，該第一分量X1 (t)及該第二分量XQ(t)具有角頻率，其特征在于，該方法包含: (a)以ー預定延遲量T補償該基頻信號x(t)； (b)輸入該補償后的基頻信號至一升頻電路以產生ー射頻信號y(t)； (c)輸入射頻信號y(t)至一延遲信息提取器以獲得有關于該預定延遲量T信息的一相關值； (d)改變該預定延遲量T且再一次以該改變后的預定延遲量T補償該基頻信號X⑴，并且再一次執行步驟(b)及(C)以更新該相關值；以及 (e)根據該相關值及該更新后的相關值，從該預定延遲量及該改變后的預定延遲量中選出ー候選延遲量，且使用該候選延遲量補償該發射器。
7.如權利要求6所述用于補償發射器中頻率相依相位失衡的方法，其特征在于，步驟(a)通過使用一有限脈沖響應濾波器來實現。
8.如權利要求7所述用于補償發射器中頻率相依相位失衡的方法，其特征在于，該有限脈沖響應濾波器由矩陣h表示:
9.如權利要求6所述用于補償發射器中頻率相依相位失衡的方法，其特征在于，該方法的所有步驟在時域中完成。
10.如權利要求6所述用于補償發射器中頻率相依相位失衡的方法，其特征在于，在步驟(C)中，該相關值是與該角頻率及該預定延遲量T的乘積信息有夫。
11.如權利要求6所述用于補償發射器中頻率相依相位失衡的方法，其特征在于，在步驟(C)中，該延遲信息提取器包含一平方器及ー相關器，該平方器將該射頻信號y(t)平方，并且該相關器通過使用都具有該角頻率的一正弦波信號及一余弦波信號對該射頻信號y(t)執行相關性運算，且該相關器相應`地產生該相關值。
12.一種用于補償接收器中頻率相依相位失衡的裝置，該接收器將ー輸入信號降頻以產生一信號r(t),該信號;r(t)具有一同相分量:T1 (t)及一正交分量:rQ (t),其特征在于,該裝置包含: 一第一相位失衡產生裝置，用以通過應用具有一第一載波頻率的一第一測試信號作為該接收器的該輸入信號，以獲得相應于該第一測試信號的該信號r(t)的該同相分量及該正交分量之間的ー第一相位失衡； 一第二相位失衡產生裝置，用以通過應用具有一第二載波頻率的一第二測試信號作為該接收器的該輸入信號，以獲得相應于該第二測試信號的該信號r(t)的該同相分量及該正交分量之間的ー第二相位失衡； 一同相正交延遲失配產生裝置，用以依據該第二相位失衡與該第一相位失衡的差異以及該第二載波頻率與該第一載波頻率的差異，得到該接收器的一同相正交延遲失配At ;以及 ー補償電路，用以根據該得到的同相正交延遲失配At，補償相應于其他輸入信號的該信號r(t)的該同相分量rjt)及該正交分量rQ(t)。
13.如權利要求12所述用于補償接收器中頻率相依相位失衡的裝置，其特征在于，該同相正交延遲失配At依據一等式來獲得:
14.如權利要求12所述用于補償接收器中頻率相依相位失衡的裝置，其特征在于，該補償電路通過使用一有限脈沖響應濾波器來實現。
15.如權利要求14所述用于補償接收器中頻率相依相位失衡的裝置，其特征在于，該有限脈沖響應濾波器以矩陣h來表示: 其中，％為在該接收器中用來產生該同相分量ri(t)與該正交分量rQ(t)的取樣周期，仁為在該接收器中用來產生該同相分量A(t)與該正交分量rQ(t)的取樣頻率。
16.如權利要求12所述用于補償接收器中頻率相依相位失衡的裝置，其特征在于，該用于補償接收器中頻率相依相位失衡的裝置在時域中完成對該接收器的補償。
17.一種用于補償發射器中頻率相依相位失衡的裝置，該發射器處理一基頻信號乂(0，該基頻信號バ0具有一第一分量X1 (t)及一第二分量xQ (t)，該第一分量X1 (t)及該第二分量xQ(t)具有角頻率，其特征在于，該裝置包含:
18.如權利要求17所述用于補償發射器中頻率相依相位失衡的裝置，其特征在于，該補償電路通過使用一有限脈沖響應濾波器來實現。
19.如權利要求18所述用于補償發射器中頻率相依相位失衡的裝置，其特征在于，該有限脈沖響應濾波器由矩陣h表示
20.如權利要求17所述用于補償發射器中頻率相依相位失衡的裝置，其特征在于，該用于補償發射器中頻率相依相位失衡的裝置在時域中完成對該發射器的補償。
21.如權利要求17所述用于補償發射器中頻率相依相位失衡的裝置，其特征在于，該相關值是與該角頻率及該預定延遲量T的乘積信息有夫。
22.如權利要求17所述用于補償發射器中頻率相依相位失衡的裝置，其特征在于，該延遲信息提取器包含一平方器及ー相關器，該平方器將該射頻信號y(t)平方，并且該相關器通過使用都具有該角頻率的一正弦波信號及一余弦波信號對該射頻信號y(t)執行相關性運算，且該相關器相應地產生該相關值。
【文檔編號】H04B1/12GK103490788SQ201310122362
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年4月10日 優先權日:2012年4月27日
【發明者】陳國豪, 廖椿豪, 鐘佩勛, 陳信宏 申請人:聯發科技股份有限公司