用于i-q不平衡校準的系統和方法

文檔序號：10476176閱讀：437來源：國知局

用于i-q不平衡校準的系統和方法
【專利摘要】描述了一種用于同相正交(I?Q)不平衡校準的方法。由第一系統中的第一發射機來發送信號。所述信號包括恒定值。在第二系統中的第二接收機處接收所述信號。基于所接收的信號來估計所述第二接收機的I?Q不平衡。
【專利說明】
用于I-Q不平衡校準的系統和方法
技術領域
[0001] 本公開內容總體上設及無線通信系統。更具體地說，本公開內容設及用于同相正交（I-Q)不平衡校準的系統和方法。
【背景技術】
[0002] 廣泛地部署了無線通信系統W提供諸如語音、視頻、數據等等的各種類型的通信內容。運些系統可W是能夠支持多個移動設備與一個或多個基站的同時通信的多址系統。
[0003] 無線通信設備可W包括一個或多個發射機和接收機W支持雙向通信。發射機可W 調節和上變頻同相(I)和正交(Q)輸出基帶信號，W獲得更適合于經由無線信道進行傳輸的輸出射頻(RF)信號。接收機可W經由無線信道接收輸入RF信號，并且可W下變頻輸入RF信號W獲得同相(I)和正交(Q)輸入基帶信號。
[0004] 發射機和接收機均可W包括用于同相（I)和正交(Q)信號的分別的支路。理想地，I 支路和Q支路在與彼此具有90相位差的情況下具有相等的增益。然而，在I支路和Q支路之間可能存在不平衡。運些不平衡可能劣化發射機和接收機的性能。可W通過對I-Q不平衡校準的改進來獲益。

【發明內容】

[0005] 描述了一種用于同相正交（I-Q)不平衡校準的方法。由第一系統中的第一發射機來發送信號。所述信號包括恒定值。在第二系統中的第二接收機處接收所述信號。基于所接收的信號來估計所述第二接收機的I-Q不平衡。
[0006] 估計所述I-Q不平衡可W包括測量同相支路和正交支路上的功率。估計所述I-Q不平衡還可W包括測量所述同相支路和所述正交支路之間的互相關。
[0007] 估計所述I-Q不平衡還可W包括基于所述同相支路上的功率和所述正交支路上的功率來確定所述第二接收機的增益不平衡。估計所述I-Q不平衡可W額外地包括基于所述同相支路和所述正交支路之間的所述互相關和所述同相支路上的功率來確定所述第二接收機的相位不平衡。
[000引可W將所述第一系統中的第一合成器設置為第一頻率。可W將所述第二系統中的第二合成器設置為第二頻率。所述第一頻率和所述第二頻率可W相差第=頻率。所述第一頻率和所述第二頻率可W在所述第二接收機的有效帶寬范圍內。
[0009] 可W由所述第二系統中的第二發射機發送數字頻調(tone)。可W在所述第二系統中的所述第二接收機處接收所述數字頻調。可W基于所接收的數字頻調來估計所述第二系統中的所述第二發射機的所述I-Q不平衡。
[0010] 所述第一系統可W是WiFi系統、藍牙系統或者長期演進系統。所述第二系統可W 是WiFi系統、藍牙系統或者長期演進系統。所述第一系統和所述第二系統可W是不同類型的無線系統。
[0011] 所述信號還可W包括被設置為第一恒定值的同相分量和被設置為第二恒定值的正交分量。所述第一系統和所述第二系統可W在組合的片上系統上。
[0012] 還描述了一種被配置用于I-Q不平衡校準的無線通信設備。所述無線通信設備包括處理器、與所述處理器電通信的存儲器和存儲在所述存儲器中的可執行指令。所述指令是可執行的W通過第一系統中的第一發射機發送信號。所述信號包括恒定值。所述指令還是可執行的W在第二系統中的第二接收機處接收所述信號。所述指令還是可執行的W基于所接收的信號來估計所述第二接收機的I-Q不平衡。
[0013] 還描述了被配置用于I-Q不平衡校準的另一種無線通信設備。所述無線通信設備包括用于通過第一系統中的第一發射機來發送信號的單元。所述信號包括恒定值。所述無線通信設備還包括用于在第二系統中的第二接收機處接收所述信號的單元。所述無線通信設備還包括用于基于所接收的信號來估計所述第二接收機的I-Q不平衡的單元。
[0014] 還描述了一種用于I-Q不平衡校準的計算機程序產品。所述計算機程序產品包括在其上具有指令的非暫時性計算機可讀介質。所述指令包括用于使無線通信設備通過第一系統中的第一發射機發送信號的代碼。所述信號包括恒定值。所述指令還包括用于使所述無線通信設備在第二系統中的第二接收機處接收所述信號的代碼。所述指令還包括用于使所述無線通信設備基于所接收的信號來估計所述第二接收機的I-Q不平衡的代碼。
【附圖說明】
[0015] 圖1示出了被配置用于I-Q不平衡校準的無線通信設備；
[0016] 圖2是用于I-Q不平衡校準的方法的流程圖；
[0017] 圖3是示出了具有I-Q不平衡的接收機的數學模型的框圖；
[0018] 圖4是示出了一種用于單個系統的I-Q不平衡校準的配置的框圖；
[0019] 圖5是示出了單個系統中的具有I-Q不平衡的發射機和接收機的數學模型的框圖；
[0020] 圖6是示出了用于I-Q不平衡校準的方法的流程圖；
[0021] 圖7是示出了被配置用于協同I-Q不平衡校準的兩個無線系統的框圖；
[0022] 圖8是示出了第二接收機的協同I-Q不平衡校準的數學模型的框圖；
[0023] 圖9是示出了用于I-Q不平衡校準的方法的詳細配置的流程圖；
[0024] 圖10是示出了被配置用于協同I-Q不平衡校準的兩個無線系統的另一種配置的框圖；
[0025] 圖11是示出了第二發射機的協同I-Q不平衡校準的數學模型的框圖；
[0026] 圖12示出了可W被包括在無線通信設備內的某些組件；W及
[0027] 圖13是示出了 I-Q不平衡校準模塊的一種配置的框圖。
【具體實施方式】
[0028] 現在參照附圖描述各個配置，其中相似的附圖標記可W指示功能上相似的元素。可WW廣泛的各種各樣的不同配置來布置和設計在本文的附圖中總體上描述和示出的系統和方法。因此，如附圖中所表示的下文的對若干配置的更詳細的描述不旨在限制所要求保護的范圍，而是僅僅是對系統和方法的表示。
[0029] 圖1示出了被配置用于I-Q不平衡校準的無線通信設備102。無線通信設備102可W 操作在無線通信系統中。廣泛地部署了無線通信設備102, W提供諸如語音、數據等等的各種類型的通信內容。
[0030] 無線通信系統（例如，多址系統）中的通信可W通過無線鏈路上的傳輸來實現。可 W經由單輸入和單輸出（SISO)、多輸入和單輸出(MISO)或者多輸入和多輸出(MIMO)系統來建立運樣的通信鏈路。MIMO系統包括發射機和接收機，所述發射機和接收機分別被配備具有多個(Nt個)發射天線和多個(Nr個)接收天線W用于數據傳輸。SISO和MISO系統是MIMO系統的特定實例。如果利用由多個發射和接收天線創建的額外的維度，則MIMO系統可W提供改善的性能(例如，更高的吞吐量、更大的容量或者改進的可靠性）。
[0031] 無線通信系統可W利用MIMOdMIMO系統可W支持時分雙工(T孤)和頻分雙工(抑D) 系統兩者。在TDD系統中，上行鏈路和下行鏈路傳輸在相同的頻率區域中，使得互易原理 (reciprocity principle)允許根據上行鏈路信道來估計下行鏈路信道。運使進行發送的無線設備能夠從由進行發送的無線設備接收的通信中提取發射波束成形增益。
[0032] 無線通信系統可W是能夠通過共享可用的系統資源(例如，帶寬和發射功率)支持與多個無線通信設備102的通信的多址系統。運樣的多址系統的示例包括碼分多址(CDMA) 系統、寬帶碼分多址系統(W-CDMA)系統、時分多址(TDMA)系統、頻分多址(抑MA)系統、正交頻分多址(0FDMA)系統、單載波頻分多址(SC-FDMA)系統、第S代合作伙伴計劃(3GPP)長期演進化TE)系統W及空分多址(SCMA)系統。
[0033] 術語"網絡"和"系統"通常可互換地使用。CDMA網絡可W實現諸如通用陸地無線接入(UTRA)、cdma2000等的無線技術。UTRA包括W-CDMA和低碼片速率化CR)，而cdma2000涵蓋 IS-2000、IS-95和IS-856標準。TDMA網絡可W實現諸如全球移動通信系統(GSM)的無線技術。(^014網絡可^實現諸如演進型1111?4化-1]11?4)、1趾￡ 802.11、1趾￡ 802.16、1趾￡ 802.20、閃速OFDMA等的無線技術。UTRA、E-UTRA和GSM是通用移動電信系統（UMTS)的一部分。長期演進化TE)是UMTS的使用E-UTRA的版本。在來自名為"第S代合作伙伴計劃"（3GPP) 的組織的文檔中描述了 1^1?4、6-17^4、651、1]118和長期演進化16)。在來自名為"第^代合作伙伴計劃2" (3GPP2)的組織的文檔中描述了 C血曰2000。
[0034] 第S代合作伙伴計劃(3GPP)是電信協會的組之間的合作，其目標在于定義全球適用的第S代(3G)移動電話規范。3GPP長期演進化TE)是W改進通用移動電信系統(UMTS)移動電話標準為目標的3GPP項目。3GPP可W定義用于下一代移動網絡、移動系統和移動設備的規范。
[0035] 在3GPP長期演進化TE)中，無線通信設備102可W被稱為"用戶設備"（UE)。無線通信設備102還可W被稱為終端、接入終端、訂戶單元、站等，并且可W包括上述各項的功能中的一些或者全部功能。無線通信設備102可W是蜂窩電話、個人數字助理(PDA)、無線設備、無線調制解調器、手持設備、膝上型計算機等。
[0036] 無線通信設備102可W在任何給定時刻在下行鏈路和/或上行鏈路上與零個、一個或者多個基站進行通信。下行鏈路(或者前向鏈路)指從基站到無線通信設備102的通信鏈路，并且上行鏈路(或者反向鏈路)指從無線通信設備102到基站的通信鏈路。
[0037] 無線通信設備102可W包括兩個或更多個無線系統104。無線系統104可W是不同類型的無線系統。例如，第一系統104a可W是WiFi系統，W及第二系統104b可W是藍牙(BT) 系統。
[0038] 在一種配置中，兩個無線系統104都可W包括在組合的片上系統(SOC)中。SOC是將電子系統的多個組件集成到單個忍片中的集成電路。多個無線系統104可W被包括在單個 SOC上。例如，SOC可W包括WiFi系統和BT系統。在另一種實現方式中，SOC可W包括WiFi系統和LTE系統。在又一種實現方式中，SOC可W包括WiFi系統、BT系統和LTE系統。應當注意的是，除了本文所描述的那些無線系統類型和組合W外，還可W包括額外的無線系統類型和組合。組合的SOC可能更便宜、消耗更少的功率并且可W被優化W用于并發操作。
[0039] 第一系統104a可W包括第一發射機106a、第一接收機108a和第一合成器132曰。第二系統104b可W包括第二發射機106b、第二接收機108b和第二合成器13化。發射機106可W 利用合成器信號來調節和上變頻I-Q輸出基帶信號，W獲得更適合于經由無線信道進行傳輸的輸出射頻(RF)信號。接收機108可W經由無線信道接收輸入RF信號。接收機可W利用合成器信號來下變頻輸入RF信號，W獲得I-Q基帶信號。
[0040] 每個發射機106可W包括I支路W調節和上變頻同相輸出基帶信號。發射機106還可W包括Q支路W調節和上變頻正交輸出基帶信號。同樣地，接收機108可W包括I支路W下變頻和調節所接收的同相信號，并且包括Q支路W下變頻和調節所接收的正交信號。理想地，I支路可W相對于Q支路相差90度的相位，其中支路具有相等的增益。然而，在發射機106 和接收機108中，I支路和Q支路之間可能存在不平衡。I支路和Q支路的增益之間的不平衡 (即，當支路的增益不相等時）被稱為I-Q幅度不平衡。I支路和Q支路的相位之間的不平衡 (即，當I支路和Q支路之間的相位差不同于90度時)可W被稱為I-Q相位不平衡。
[0041] 組合的SOC忍片中的無線系統104通常獨立地操作W進行校準例程。然而，根據本文所描述的系統和方法，具有兩個(或更多個)無線系統104的SOC忍片中的無線系統104可 W協作W進行I-Q不平衡校準。通過使用協同I-Q不平衡校準，無線通信設備102通過利用兩個獨立的合成器132,不僅可W實現更精確的I-Q校準，還可W減少校準所需要的時間。
[0042] 通過利用兩個獨立的合成器132,可W將發射機I-Q不平衡從接收機I-Q不平衡中解禪合。應當注意的是，該方案可W用在具有兩個或更多個無線系統104的任何組合的SOC 忍片中，所述兩個或更多個無線系統104具有可W在頻率上重疊的獨立的合成器132。換句話說，如果與第一系統104a相關聯的頻率在第二系統104b的有效帶寬范圍內，則第一系統 104a的第一合成器132a可W用于第二系統104b的I-Q不平衡校準。類似地，如果與第二系統 104b相關聯的頻率在第一系統104a的有效帶寬范圍內，則(與第二系統104b相關聯的)第二合成器13化可W用于第一系統104a的I-Q不平衡校準。
[0043] 為了校準第二系統104b的第二接收機108b的I-Q不平衡，第一發射機106a可W發送信號110。信號110可W包括恒定值。例如，信號110可W包括所發送的被設置為恒定值化1)的基帶同相分量Xi(t)。信號110還可W包括所發送的被設置為恒定值化2)的基帶正交分量XQ(t)。
[0044] 第一系統104a中的第一合成器132a可W被設置為第一頻率（例如，fsynthi = fc+ f IF.)。第二系統104b中的第二合成器13化可W被設置為第二頻率（例如，fsynth2 = fc)。應當注意的是，第一頻率和第二頻率相差第=頻率(例如，fiF)。同相分量XI(t)和正交分量XQ(t) 可W與來自第一合成器132a的同相和正交信號組合W產生組合的信號110。
[0045] 第二系統104b中的第二接收機108b可W接收信號110。可W在第二接收機108b處經由I-Q校準回送路徑接收信號110。在一種配置中，I-Q校準回送路徑可W包括開關，所述開關可操作用于在I-Q不平衡校準期間激活(例如，閉合H-Q校準回送路徑并且在I-Q不平衡校準之后去激活(例如，斷開)I-Q校準回送路徑。
[0046] 組合的信號110可W與來自第二合成器13化的同相信號混頻，W產生同相基帶分量(si(t))。組合的信號110還可W與來自第二合成器13化的正交信號混頻，W產生正交基帶分量(sQ(t))。所接收的信號110可W被第二接收機108b的增益不平衡QR120和相位不平衡目Rl 22影響。
[0047] 無線通信設備102可W包括I-Q不平衡估計模塊112 J-Q不平衡估計模塊112可W 基于所接收的信號110來估計第二接收機108b的I-Q不平衡。在一種配置中，I-Q不平衡估計模塊112可W測量第二接收機108b的I支路功率114和Q支路功率116 J-Q不平衡估計模塊 112還可W測量第二接收機108b的I支路和Q支路之間的互相關118。
[004引在測量第二接收機108b的I支路功率114、Q支路功率116W及I支路和Q支路之間的互相關11別寸，I-Q不平衡估計模塊112可W基于I支路功率114和Q支路功率116來確定第二接收機108b的增益不平衡120 J-Q不平衡估計模塊112還可W基于互相關118和I支路功率 114來確定第二接收機108b的相位不平衡122。下文結合圖8對估計第二接收機108b的I-Q不平衡進行了更詳細地論述。下文結合圖13論述了 I-Q校準模塊的示例。
[0049] 圖2是用于I-Q不平衡校準的方法200的流程圖。方法200可W由包括第一系統104a 和第二系統104b的無線通信設備102來執行。第一系統104a和第二系統104b可W是不同類型的無線系統。例如，第一系統104a可W是WiFi系統，并且第二系統104b可W是藍牙(BT)系統。第一系統104a和第二系統104b可W在單個組合的片上系統(SOC)上。
[0050] 無線通信設備102可W通過第一系統104a中的第一發射機106a來發送202信號 110。信號110可W包括恒定值。例如，信號110可W包括所發送的被設置為恒定值化1)的基帶同相分量xi(t)。信號110還可W包括所發送的被設置為恒定值化2)的基帶正交分量XQ (t)。
[0051 ]第一系統104a中的第一合成器132a可W被設置為第一頻率（例如，fsynthi = fc+ fiF.)。第二系統104b中的第二合成器13化可W被設置為第二頻率(例如，fsynth2 = fc)。因此，第一頻率和第二頻率相差第立頻率(例如，flF)。同相分量XI(t)和正交分量XQ(t)可W與來自第一合成器132a的同相和正交信號組合W產生組合的信號110。
[0052] 無線通信設備102可W在第二系統104b中的第二接收機108b處接收204信號110。可W在第二接收機108b處經由I-Q校準回送路徑接收信號110。在一種配置中，I-Q校準回送路徑可W包括開關，所述開關可操作用于在I-Q不平衡校準期間激活(例如，閉合H-Q校準回送路徑并且在I-Q不平衡校準之后去激活(例如，斷開H-Q校準回送路徑。
[0053] 組合的信號110可W與來自第二合成器13化的同相信號混頻，W產生同相基帶分量(si(t))。組合的信號110還可W與來自第二合成器13化的正交信號混頻，W產生正交基帶分量(sQ(t))。所接收的信號110可W被第二接收機108b的增益不平衡QR和相位不平衡0R 影響。
[0054] 無線通信設備102可W基于所接收的信號110來估計206第二接收機108b的I-Q不平衡。無線通信設備102可W測量第二接收機108b的I支路上的功率(例如，I支路功率114) 和Q支路上的功率(例如，Q支路功率116)。無線通信設備102還可W測量第二接收機108b的I 支路和Q支路之間的互相關118。
[0055] 在測量第二接收機108b的I支路功率114、Q支路功率116W及I支路和Q支路之間的互相關11別寸，無線通信設備102可W基于I支路功率114和Q支路功率116來確定第二接收機 108b的增益不平衡120。無線通信設備102還可W基于互相關118和I支路功率114來確定第二接收機108b的相位不平衡122。
[0056] 圖3是示出了具有I-Q不平衡的接收機308的數學模型的框圖。接收機308可W是無線設備上的收發機的一部分。接收機308可W接收信號110。接收機308可W包括用于同相 (I)支路328的混頻器324a和用于正交（Q)支路330的混頻器田干T方路328的混頻器 324a可W從與接收機308相關聯的合成器132接收同相信號i
其中f。是載波頻率。用于Q支路330的混頻器324b可W從合成器132接收正交信號I
，可 W根據方程(1)來寫出實際的經調制的通帶信號。
[0057]
( 1 )
[0058] 在方程（1)中，xi(t)和XQ(t)是信號110的經調制的同相（I)和正交(Q)分量。替代地，如由方程(2)給出的，可W使用復基帶分析來表示實際的通帶信號110。
[0059]
(2)
[0060] 在方程(2)中，sbb(t)是sp(t)的等價復基帶信號，sbb(t)由如下方程提供：
[0061] sbb(t)=xi(t)+jxQ(t)。（3)
[0062] 具有本地振蕩器化0)(未示出）的接收機308的前端可W具有增益不平衡(aR)120 和相位不平衡（9r)122。為了簡單起見，I支路328可W是參照，并且Q支路330可W包括增益不平衡120和相位不平衡122。組合的信號可W在混頻器324a中與來自合成器132的同相信號混頻，并且穿過低通濾波器326aW產生同相分量（si(t))。組合的信號還可W在混頻器 324b中與正交信號混頻，并且穿過低通濾波器326bW產生正交分量(SQ(t))。可W根據方程 (4)來表達在存在I-Q不平衡的情況下所接收的同相分量(si(t))和正交分量(SQ(t))。
[0063]
(4)
[0064] 値用巧陣橫巧，可W替代化將I-Q不平衡建模為
[00化]
(5)
[0066] 可W在方程(5)中觀察到當不存在I-Q不平衡（例如，a = l并且0 = 0)時，接收機正確地檢測到所期望的同相和正交分量，分別為XI(t)和XQ(t)。同相分量(SI(t))和正交分量 (SQ(t))可W在分離器325a、325b中被拆分。分離器325a、325b可W是3地的分離器，其將RF 信號相等地拆分到I支路和Q支路上。在圖3中，si[n巧日SQ[n]是所接收的基帶信號。
[0067] 圖4是示出了一種用于單個系統404的I-Q不平衡校準的配置的框圖。發射機406 (例如，Tx調制解調器)和接收機408(例如，Rx調制解調器)可W包括在單個系統404中。例如，系統404可W是WiFi系統、藍牙(BT)系統或者長期演進化TE)系統等。系統404可W禪合到發送/接收(T/R)開關436和天線438W發送和接收無線傳輸。在一種配置中，系統404可W 是獨立的忍片，其還可W包括合成器432。
[0068] 對于獨立的忍片，接收機408的I-Q校準通常通過從發射機406發送頻調（tone) W 及經由I-Q校準回送路徑434(如由信號路徑446示出的)將信號回送到接收機408來完成。回送路徑434通常在控制到天線438的接入的T/R開關436之前實現。在傳統的I-Q不平衡校準中，發射機406可W產生被回送到接收機408的頻調。例如，發射機406可W在I支路428a和Q 支路430a上發送頻調，所述頻調可W在混頻器424a中與來自合成器432的同相和正交信號組合，W產生組合的信號110。組合的信號110可W在混頻器424b處被接收，并且利用來自合成器432的同相和正交信號被分離為同相和正交分量。可W在I支路428b上接收同相分量，并且可W在Q支路43化上接收正交分量。
[0069] 圖4所示的校準方法具有一些缺點。校準頻調需要由發射機406數字地生成，運是由于合成器432對于接收機408和發射機406是公共的。因為發射機406需要生成復基帶頻調用于校準，所W在接收機408處接收的頻調將不僅受到接收機I-Q不平衡還要受到發射機I-Q不平衡的污染。因此，校準算法可W嘗試執行聯合發射機I-Q校準和Rx I-Q校準，如下文結合圖6來描述的。
[0070] 圖5是示出了單個系統404中的具有I-Q不平衡的發射機506和接收機50如勺數學模型的框圖。發射機506和接收機508可W包括在單個系統104中，所述單個系統104可W包括用于I-Q不平衡校準的回送路徑434。可W使用混頻器524a將所發送的基帶同相分量xi(t)與來自合成器432的同相信^
'混頻。可W由合成器432來提供載波頻率fc(例如 2420兆赫茲(MHz)),所述合成器432對于發射機506和接收機508是公共的。可W使用混頻器 524b將所發送的基帶正交分量XQ(t)與來自合成器432的正交信號I
混頻，其中QT是發射機506的增益不平衡120,并且0T是發射機506的相位不平衡122。可W使用加法器540來組合混頻器524a、524b的輸出。
[0071] 可W經由I-Q校準回送路徑434來將組合的信號發送給接收機508。回送路徑434可 W包括回送相位延遲e和回送路徑增益G。
[0072] 可W在接收機508處接收組合的信號。組合的信號可W在混頻器524c中與來自合成器432的同相信號
屁頻，并且穿過低通濾波器526aW產生同相基帶分量 (si(t))。組合的信號還可W在混頻器524d中與正交信號
混頻，并且穿過低通濾波器526bW產生正交基帶分量（SQ(t))，其中QR是接收機508的增益不平衡 120,并且目R是接收機508的相位不平衡122。
[0073] 存在I-Q不平衡的情況下，所接收的同相和正交分量si(t)和SQ(t)可W被寫成
[0074]
(6)
[0075]同相分量（si(t))和正交分量（SQ(t))可W在分離器525a、525b中被拆分。分離器 525a、52化可W是3地的分離器，其將RF信號相等地拆分到I支路和Q支路上。在圖5中，si[n] 和SQ[n]是所接收的基帶信號。
[0076] 針對接收機508的I-Q校準，發射機506可W發送在頻率fiF處的復基帶頻調（例如， xi(t)=A cos(2時IFt) W及XQ(t)=A sin(2村IFt))。從方程(6)可W觀察到，所接收的頻調受發射機和接收機兩者的I-Q不平衡的影響。
[0077] 圖6是示出了用于I-Q不平衡校準的方法600的流程圖。方法600可W由（如上文結合圖4來描述的）具有單個系統104的無線通信設備102來實現。例如，發射機406和接收機 408可W具有公共的合成器432。該方法600通過執行對發射機和接收機I-Q不平衡參數的聯合估計來執行接收機I-Q不平衡校準。
[0078] 無線通信設備102可W測量602接收機恒定信號(DC)偏移。DC偏移可能是由本地振蕩器(LO)的泄漏引起的。無線通信設備102可W估計接收機408的DC偏移。
[0079] 無線通信設備102可W初始化604接收機和發射機I-Q校正矩陣。在一種配置中，接收機和發射機I-Q校正矩陣可W被設置為單位矩陣。
[0080] 無線通信設備102可W啟用606接收機和發射機I-Q校正。在啟用606接收機和發射機I-Q校正時，無線通信設備102可W禁用DC偏移校正(如果已啟用的話）。
[0081] 無線通信設備102可W在同相支路428a上發送608DC，運可W提供差分測量。無線通信設備102可W估計610回送相位偏移0和發射機LO泄漏。
[0082] 無線通信設備102可W激活模擬恒定延遲（例如，45°)，并且重復步驟608W估計 610新的回送相位偏移4。無線通信設備102可W隨后改進發射機LO泄漏估計。
[0083] 無線通信設備102可W禁用612接收機和發射機I-Q校正并且啟用DC偏移校正。無線通信設備102可W發送614頻調，并且測量616度量Ri和R2。無線通信設備102可W激活模擬恒定延遲(例如，45°)，并且重復步驟614W測量616度量R3和R4。
[0084] 無線通信設備102可W估計618接收機和發射機I-Q不平衡參數。例如，無線通信設備102可W基于所測量的度量Ri、R2、R3和R4來估計618接收機和發射機I-Q增益和相位不平衡參數。無線通信設備102可W利用最新的增益和相位不平衡參數來更新接收機和發射機 I-Q不平衡校正矩陣。
[0085] 無線通信設備102可W確定620是否已發生足夠次數的迭代。無線通信設備102可 W退回到步驟606，并且重復n次迭代。
[0086] 迭代的方法600可W提供實踐中的可接受的校準結果，但是它具有一些缺點。例如，方法600是迭代的，并且它運行預先定義的次數的迭代(例如，Niter = 3)。在最后一次迭代之后，不知道方法600是否收斂了。
[0087] 方法600可能花費大量的時間來完成。算法完成(排除了軟件開銷和延時)所需要的總時間（Treq)是Treq = Niter ? 6 ? tmeas，其中Niter是迭代的次數，并且Ueas是用于方法600的每個步驟的硬件測量時間。在一個示例中，Niter = 3并且tmeas = 51 2微秒(帖）。在運種情況下，方法600需要Treq = 9.216毫秒(ms)。通常，方法600可W在啟動時間處W及當有溫度改變時執行。然而，主要的困難中的一個困難是每當有溫度改變時重新運行方法600。在分組之間調度需要Treq- IOms的方法600可能是非常困難的。此外，方法600可能被拆分成更小的部分，使得整體過程更加復雜。
[008引對于啟動時間，Treq- IOms可能不是非常有問題的。然而，典型的接收機108使用活動的混頻器(例如，混頻器具有不同的增益）。因此，校準方法600需要針對所有的混頻器增益設置進行重復。運繼而意味著I-Q校準方法600可能顯著地增加啟動時間。
[0089] 方法600還可W使用許多近似來獲得可W被求解的方程的線性系統。因此，由方法 600給出的解將永遠不是精確的，并且將總是存在殘余校準誤差。殘余校準誤差通常是小的，但是它極大地取決于忍片架構W及無線應用(例如，藍牙(BT)、WiFi、LTE等）。
[0090] 此外，方法600可W通過W定點精度求逆4X4矩陣來獲得發射機和接收機I-Q不平衡參數的聯合估計。取決于用于表示每個矩陣元素的比特數量W及發射機和接收機I-Q不平衡參數，定點矩陣求逆可能偏離正確的結果。
[0091] 圖7是示出了被配置用于協同I-Q不平衡校準的兩個無線系統704的框圖。無線通信設備702可W包括兩個無線系統704。無線系統704可W是不同類型的無線系統。例如，第一系統704a可W是WiFi系統，并且第二系統704b可W是藍牙(BT)系統。在一種配置中，兩個無線系統704都可W包括在組合的片上系統(SOC)中。
[0092] 通常，對發射機706和接收機708中的信號的調節可W由放大器、濾波器、上變頻器、下變頻器等的一個或多個階段來執行。可W W與圖7中所示的配置不同的配置來布置運些電路塊。此外，圖7中未示出的其它電路塊也可W用于調節發射機706和接收機708中的信號。還可W省略某些電路塊。
[0093] 第一系統704a可W包括第一發射機706a、第一接收機708a和第一合成器732曰。第一發射機706a可W在I支路728a和Q支路730a上發送信號，所述信號可W在混頻器724a中與來自第一合成器732a的同相和正交信號組合W產生組合的信號。組合的信號可W在混頻器 724b處被接收，并且可W利用來自第一合成器732a的同相和正交信號被分離成同相和正交分量。同相分量可W在I支路728b上、在第一接收機708a處被接收，并且正交分量可W在Q支路73化上被接收。
[0094] 第二系統704b可W包括第二發射機706b、第二接收機708b和第二合成器73化。第二發射機706b可W在I支路728c和Q支路730c上發送信號，所述信號可W在混頻器724c中與來自第二合成器73化的同相和正交信號組合W產生組合的信號。組合的信號可W在混頻器 724d處被接收，并且可W利用來自第二合成器73化的同相和正交信號被分離成同相和正交分量。同相分量可W在I支路728d上、在第二接收機708b處被接收，并且正交分量可W在Q支路730d上被接收。
[00M]可W在第一加法器740a中將與第一發射機706a相關聯的混頻器724a的輸出和與第二發射機70化相關聯的混頻器724c的輸出組合。第一加法器740a的輸出可W禪合到發送/接收（T/R)開關736和天線738 W進行無線傳輸。T/R開關736可W禪合到第二加法器 740b。第二加法器74化的輸出可W禪合到與第一接收機708a相關聯的混頻器724b的輸入W 及與第二接收機708b相關聯的混頻器724d的輸入。
[0096] I-Q校準回送路徑734可W禪合到共享路徑(例如，在其處來自兩個系統704的信號被組合的點）。1-9校準回送路徑734可W包括開關，所述開關可操作用于在I-Q不平衡校準期間激活(例如，閉合H-Q校準回送路徑734并且在I-Q不平衡校準之后去激活(例如，斷開） I-Q校準回送路徑734。在一種配置中，I-Q校準回送路徑734可W禪合在第一加法器740a的輸出和第二加法器74化的輸入之間。
[0097] 第一系統704a可W將第一合成器732a設置為第一頻率fsynthi = fe+fiF。第二系統 704b可W將第二合成器732b設置為第二頻率fsynth2 = f C。在一個示例中，f C = 2412MHz (例如，信道頻率)并且fiF是較低的中間頻率(例如，500KHZ)。此外，第一系統704a可W(經由第一發射機706a)在I支路728a和Q支路730a上發送恒定值(例如，直流化C))。第二系統704b中的第二接收機708b可W在信號路徑746上接收信號。第二系統704b中的第二接收機708b可W將來自第一系統704a的信號視為在頻率fIF處的理想的復基帶頻調（即，沒有任何I-Q不平衡），運是因為第一合成器732a和第二合成器73化的頻率相差f IF。
[0098] 可W基于所接收的信號（例如，所接收的基帶頻調）來估計第二接收機708b的I-Q 不平衡。在一種配置中，無線通信設備702可W測量第二接收機708b的I支路功率114和Q支路功率116。無線通信設備702還可W測量第二接收機708b的I支路728和Q支路730之間的互相關118。無線通信設備702可W基于I支路功率114和Q支路功率116來確定第二接收機708b 的增益不平衡120。無線通信設備702還可W基于互相關118和I支路功率114來確定第二接收機708b的相位不平衡122。結合圖8對估計第二接收機708b的I-Q不平衡進行了更詳細地論述。應當注意到的是，第一接收機708a的I-Q不平衡可W通過重復上文所描述的方法來校準，但是針對每個系統704翻轉操作。
[0099] 圖8是示出了第二接收機808的協同I-Q不平衡校準的數學模型的框圖。第一發射機806可W包括在第一系統704a中，并且第二接收機808可W包括在第二系統704b中，如上文結合圖7描述的。第一系統704a和第二系統704b可W是不同類型的無線系統(例如，WiFi、 BT、LTE等）。
[0100] 在一種配置中，第一合成器732a可W被設置為第一頻率(fsynthl = fc+flF)，其中fc是載波頻率并且flF是較低的中間頻率。所發送的基帶同相分量XI(t)可Pi是巧吿估化1)，伸巧混頻器824a將所述恒定值化1)與來自第一合成器732a的同相信號
混頻。所發送的基帶正交分量XQ (t)可W是恒定值化2 )，使用混頻器824b將所述恒定值化2 ) 與來自第一合成器732a的正交信號
混頻，其中QT是第一發射機806的增益不平衡120,并且0T是第一發射機806的相位不平衡122。可W使用加法器 840來組合混頻器824a、824b的輸出。
[0101] 可W將組合的信號經由I-Q校準回送路徑734發送給第二接收機808。回送路徑734 可W包括回送相位延遲e和回送路徑增益G。
[0102] 可W在第二接收機808處接收組合的信號。與第二接收機808相關聯的第二合成器 73化可W被設置為第二頻率(fsvnt.h2 = fc)。組合的信號可W在混頻器824c中與來自第二合成器73化的同相信號
混頻，并且穿過低通濾波器826aW產生同相基帶分量 (si(t))。組合的信號還可W在混頻器824d中與來自第二合成器732b的正交信號
I;混頻，并且穿過低通濾波器826bW產生正交基帶分量(SQ(t))，其中曰R是第二接收機808的增益不平衡120,并且目R是第二接收機808的相位不平衡122。
[0103] 同相分量（si(t))和正交分量（SQ(t))可W在分離器825a、82加中被拆分。分離器 825a、82化可W是3地的分離器，其將RF信號相等地拆分到I支路和Q支路上。在圖8中，si[n] 和SQ[n]是所接收的基帶信號。
[0104] 在圖8中，當第一合成器732a頻率被設置為fsynthi = fc+fIF并且在I支路728和Q支路 730路徑上發送恒定信號(DC)時，第一發射機806可W被看作在頻率fe+f IF處的理想的頻調生成器848(沒有I-Q不平衡）。可W根據方程(7)來寫出所發送的信號yTx(t)。
[0105]
巧)
[0106] 在方程（7)中，A和d)分別是作為結果的頻調的幅度和相位，并且可W被寫成
[0107] 可W根據方程(8)來寫出所接收的同相和正交基帶分量si(t)和SQ(t)。
[0108]
(8J
[0109] 可W通過計算所接收的I支路功率114化^1(*)2])、所接收的Q支路功率116化^〇 (t) 2]) W及在I支路和Q支路上接收的信號之間的互相關118化[si(t)SQ(t)])來估計第二接收機808的增益不平衡QR 120和相位不平衡0R122。應當注意到的是，如本文所使用的，E[x] 表示期望算子，并且給出X的平均值。
[0110] 可W根據方程(9)來寫出所接收的I支路功率114化[sl(t)2])。
[0111]
巧)
[0112] 而W巧據節賴（10)委甚方路功莖1 Ifi化[sg(t)2])。
[0113]
(10)
[0114] 可W根據方程（11)來計算在I支路和Q支路上接收的信號之間的互相關118化[SI
[0115
(。)
[0116] 可W基于I支路728上的功率和Q支路730上的功率來確定第二接收機808的增益不平衡QR 120。可W通過糧據方程（12)計算度量化來估計第二接收機808的增益不平衡OR。
[0117]
(12)
[011引隨后通過《i^=?#^來獲得增益不平衡CtR 120。
[0119] 可W基于I支路728和Q支路730之間的互相關118和I支路功率114來確定第二接收機808的相位不平衡0R 122。為了估計第二接收機908的相位不平衡0R 122,可W根據方程 (13)來聲成睛富'Rq-
[0120] (13)
[0121]可W通過解方程(13)來獲得相位不平衡0R 122。因此
[0122] 圖9是示出了用于I-Q不平衡校準的方法900的詳細配置的流程圖。方法900可W由包括第一系統104a和第二系統104b的無線通信設備102來執行。第一系統104a和第二系統 104b可W是不同類型的無線系統。例如，第一系統104a可W是WiFi系統，并且第二系統104b 可W是藍牙(BT)系統。第一系統104a和第二系統104b可W在單個組合的片上系統(SOC)上。
[0123] 無線通信設備102可W將第一系統104a中的第一合成器132a設置902為第一頻率 (fsynthl)。在一種配置中，第一頻率fsynthl = fc+flF，其中fc是載波(或者信道)頻率，并且flF是較低的中間頻率。無線通信設備102可W將第二系統104b中的第二合成器13化設置904為第二頻率(fsynth2)。因此，第一頻率和第二頻率相差第S頻率(例如，f IF)。
[0124] 無線通信設備102可W通過第一系統104a中的第一發射機106a來發送906信號110。信號110可W包括恒定值。例如，信號110可W包括所發送的被設置為恒定值(ki)的基帶同相分量xi(t)。信號110還可W包括所發送的被設置為估巧估化9)的甚帶音xn(t)。同相分量Xi(t)可W與來自第一合成器132a的同相信號并且正交分量XQ(t)可W與來自第一合成器132a的正交信號）混頻， W產生組合的信號110。
[0125] 無線通信設備102可W在第二系統104b中的第二接收機108b處接收908信號110。可W在第二接收機108b處經由I-Q校準回送路徑734接收908信號110。在一種配置中，I-Q校準回送路徑734可W包括開關，所述開關可操作用于在I-Q不平衡校準期間激活（例如，閉合H-Q校準回送路徑734并且在I-Q不平衡校準之后去激活(例如，斷開H-Q校準回送路徑 7：34。
[0126] 組合的信號110可^與來自第二合成器13化的同相信號（?^/?'cos口成/))混頻，^產生同相基帶分量（si(t))。組合的信號110還可W與來自第二合成器132b的正交信號 (-V5a,,、,sin(2如'-馬））混頻，W產生正交基帶分量U(t))。所接收的信號110可W被第二接收機108b的增益不平衡QR和相位不平衡0R影響。
[0127] 無線通信設備102可W基于所接收的信號110來估計第二接收機108b的I-Q不平衡。無線通信設備102可W測量910第二接收機108b的I支路上的功率(例如，I支路功率114 化[si(t) 2]))。無線通信設備102可W測量912第二接收機108b的Q支路上的功率(例如，Q支路功率116(E[SQ(t) 2]))。無線通信設備102還可W測量914第二接收機108b的I支路和Q支路之間的互相關118化[SI(t)SQ(t)])。
[01%]無線通信設備102可W基于I支路功率114和Q支路功率116來確定916第二接收機 108b的增益不平衡QR 120。運可W根據上文的方程（12)來完成。例如，無線通信設備102可 W通過將所測量的I支路功率114化^1(〇2])除W所測量的Q支路功率116化^9(〇2])來獲得Ri度量。無線通信設備102可W隨后通過取Ri度量的平方根(例如，來確定916第二接收機108b的增益不平衡QR 120。
[0129]無線通信設備102可W基于互相關118和I支路功率114來確定918第二接收機108b 的相位不平衡9r 122。運可W根據上文的方程（13)來完成。例如，無線通信設備102可W通過將互相關118化[si(t)SQ(t)])除Wl支路功率114(E[si(t) 2])來獲得R2度量。無線通信設備102可W隨后通過使用化和R2度量解方程（13)來確定918第二接收機108b的相位不平衡0 r122〇
[0130] 圖10是示出了被配置用于協同I-Q不平衡校準的兩個無線系統1004的另一種配置的框圖。無線通信設備1002可W包括兩個無線系統1004,如上文結合圖7所描述的。無線系統1004可W是不同類型的無線系統。例如，第一系統1004a可W是WiFi系統，并且第二系統 1004b可W是藍牙(BT)系統。在一種配置中，兩個無線系統1004都可W包括在組合的片上系統(SOC)中。
[0131] 第一系統1004a可W包括第一發射機1006a、第一接收機1008a和第一合成器 1032a。第一發射機IOOfe可W在I支路102&1和Q支路1030a上發送信號，所述信號可W在混頻器1024a中與來自第一合成器103?的同相和正交信號組合W產生組合的信號。組合的信號可W在混頻器1024b處被接收，并且可W利用來自第一合成器103?的同相和正交信號被分離成同相和正交分量。同相分量可W在I支路102^3上、在第一接收機1008a處被接收，并且正交分量可W在Q支路1030b上被接收。
[0132] 第二系統1004b可W包括第二發射機1006b、第二接收機1008b和第二合成器 1032b。第二發射機1006b可W在I支路1028c和Q支路1030c上發送信號，所述信號可W在混頻器1024c中與來自第二合成器1032b的同相和正交信號組合W產生組合的信號。組合的信號可W在混頻器l〇24d處被接收，并且可W利用來自第二合成器1032b的同相和正交信號被分離成同相和正交分量。同相分量可W在I支路l〇28d上、在第二接收機100^3處被接收，并且正交分量可W在Q支路1030d上被接收。
[0133] 可W在第一加法器1040a中將與第一發射機1006a相關聯的混頻器1024a的輸出和與第二發射機100化相關聯的混頻器1024c的輸出組合。第一加法器1040a的輸出可W禪合到發送/接收(T/R)開關1036和天線1038W進行無線傳輸。T/R開關1036可W禪合到第二加法器1040b。第二加法器1040b的輸出可W禪合到與第一接收機1008a相關聯的混頻器1024b 的輸入W及與第二接收機1008b相關聯的混頻器1024d的輸入。
[0134] I-Q校準回送路徑1034可W禪合到共享路徑(例如，在其處來自兩個系統1004的信號被組合的點）J-Q校準回送路徑1034可W包括開關，所述開關可操作用于在I-Q不平衡校準期間激活(例如，閉合H-Q校準回送路徑1034并且在I-Q不平衡校準之后去激活(例如，斷開H-Q校準回送路徑1034。在一種配置中，I-Q校準回送路徑1034可W禪合在第一加法器 1040a的輸出和第二加法器1040b的輸入之間。
[0135] 在已經校準了第二接收機1008b的I-Q不平衡（如上文結合圖7所描述的）之后，可 W校準第二發射機100化的I-Q不平衡。第二發射機100化可W發送數字頻調。第二發射機 100化可W生成在頻率f IF處的數字頻調。第二接收機1008b可W接收數字頻調。例如，射頻 (RF)信號(例如，數字頻調何W如圖10所示出的經由信號路徑1046被回送到經校準的第二接收機1008b。
[0136] 在已經針對I-Q不平衡對第二接收機1008b進行了校準之后，可W基于所接收的數字頻調(例如，所接收的基帶頻調)來估計第二發射機1006b的I-Q不平衡。在一種配置中，無線通信設備1002可W測量第二接收機1008b的I支路功率114和Q支路功率116。可W在(下文結合圖13所描述的H-Q校準模塊之后測量第二接收機1008b的I支路功率114和Q支路功率 116。無線通信設備1002還可W測量第二接收機1008b的I支路1028和Q支路1030之間的互相關118。還可W在（下文結合圖13所描述的H-Q校準模塊之后測量第二接收機1008b的互相關 118。
[0137] 無線通信設備1002可W基于第二接收機1008b的I支路功率114和Q支路功率116來確定第二發射機1006b的增益不平衡120。無線通信設備1002還可W基于互相關118和I支路功率114來確定第二發射機1006b的相位不平衡122。結合圖11對估計第二發射機1006b的I-Q不平衡進行了更詳細地論述。應當注意到的是，可W通過重復上文所描述的方法但是針對每個系統1004翻轉操作來校準第一發射機1006a的I-Q不平衡。
[0138] 圖11是示出了第二發射機1106的協同I-Q不平衡校準的數學模型的框圖。第二發射機1106和第二接收機1108兩者都可W包括在第二系統1004b中，如上文結合圖10所描述的。第二系統1004b可W是無線系統(例如，WiFi、BT、LTE等）。可W如上文結合圖7所描述的來校準第二接收機1108。
[0139] 在已經校準了第二接收機1108之后，第二發射機1106可W生成在頻率fiF處的數字頻調。所發送的基帶同相分量xi(t)可W被寫成xi(t) =Acos(2地Ft)，并且所發送的基帶正交分量XQ(t)可W被寫成XQ(t) =AsinU地Ft)。可W使用混頻器1124a將所發送的基帶同相分量xi(t)與來自第二合成器1032b的同相信號（V^cos口新O )混頻。可W使用混頻器1124b將所發送的基帶正交分量XQ(t)與來自第二合成器1032b的正交信號（-冶《f淚'n(2卻-巧,,））混頻，其中QT是第二發射機1106的增益不平衡，并且0T是第二發射機1106的相位不平衡。可 W使用加法器1140來組合混頻器1124a、1124b的輸出。
[0140] 可W將組合的信號經由I-Q校準回送路徑1034發送給第二接收機1108。回送路徑 1034可W包括回送相位延遲0和回送路徑增益G。
[0141] 可W在第二接收機1108處接收組合的信號。與第二接收機1108相關聯的第二合成器1032b可W被設置為第二頻率(fsynth2 = fc)。組合的信號可W在混頻器1124c中與來自第二合成器1032b的同相信號COS 口如0)混頻，并且穿過低通濾波器1126a W產生同相基帶分量(si(t))。組合的信號還可W在混頻器1124d中與正交信號口成O )混頻，并且穿過低通濾波器1126bW產生正交基帶分量(SQ(t))。
[0142] 同相分量(si(t))和正交分量(SQ(t))可W在分離器1125a、112化中被拆分。分離器 1125a、112加可W是3地的分離器，其將RF信號相等地拆分到I支路和Q支路上。在圖1中，SI [n]和SQ[n]是所接收的基帶信號。
[0143] 可W通過計算第二接收機1108的所接收的I支路功率114Wki(t)2])、所接收的Q 支路功率116化^9(〇2])^及所接收的I支路和Q支路上的信號之間的互相關118化^1(〇 SQ(t)])來估計第二發射機1106的增益不平衡aTl20和相位不平衡0T 122。可W基于第二接收機1108的I支路1028上的功率和Q支路1030上的功率來確定第二發射機1106的增益不平衡QT 120。可W通過根據上面的方程（12)(將QR替換成QT)計算度量Ri來估計第二發射機 1106的增益不平衡CiT 120。隨后通過
來獲得增益不平衡叫。
[0144] 可W基于第二接收機1108的I支路728和Q支路730之間的互相關118和I支路功率 114來確定第二發射機1106的相位不平衡0R。可W通過解上面的方程(13)(將0R替換成0T)來獲得第二發射機1106的相位不平衡0T。因此，
，
[0145] 本文所描述的協同I-Q不平衡校準提供若干益處。例如，所描述的協同I-Q不平衡校準不是迭代的，并且因此不存在收斂問題。協同I-Q不平衡校準比已知的方法600快得多。為了校準接收機I-Q不平衡和發射機I-Q不平衡，協同I-Q不平衡校準僅利用兩個測量集合 (一個用于接收機并且另一個用于發射機）。由方程（14)給出了所需要的總時間（排除了軟件開銷和延時）。
[0146] Treq = 2 ? Ueas (14)
[0147] 在方程（14)中，Ueas是一組化和化度量的硬件測量時間。如上文結合圖6所描述的，針對tmeas假走相問的時間（tmeas二5 1化S ),協問I-Q不平衡松準需要Treq二1.024ms ,這比已知的方法600所需要的時間（Treq = 9.216ms)短9倍。運是顯著的優點，運是因為每當有溫度變化時，重新運行協同I-Q不平衡校準更容易了。例如，可W更容易地調度協同I-Q不平衡校準 W在分組之間運行。
[0148] 另外，特定應用或者架構可W僅執行接收機I-Q不平衡校準。如上面所看到的，協同I-Q不平衡校準可W按照發射機和接收機部分來解禪合。如果僅期望接收機I-Q校準，貝U 協同I-Q不平衡校準使用由方程（14)給出的時間的一半。與此相反，已知的方法600總是執行針對發射機I-Q不平衡和接收機I-Q不平衡的聯合校準。換句話說，當使用已知的方法600 時，當僅需要校準接收機時，不可能降低校準所需要的時間。
[0149] 與已知的方法600相反，協同I-Q不平衡校準不使用任何近似。因此，不存在殘余校準誤差。因此，協同算法的精確度僅受信噪比（SNR)、量化噪聲和相位噪聲的限制。
[0150] 此外，協同I-Q不平衡校準不需要任何矩陣求逆。針對增益和相位不平衡參數的封閉形式的解分別由方程(12)和(13)給出。
[0151] 圖12示出了可W被包括在無線通信設備1202內的某些組件。無線通信設備1202可 W是接入終端、移動站、用戶設備(肥)等。無線通信設備1202包括處理器1203。處理器1203 可W是通用單或多忍片微處理器(例如，高級RISC(精簡指令集計算機)機器(ARM))、專用微處理器(例如，數字信號處理器(DSP))、微控制器、可編程口陣列等。處理器1203可W被稱為中央處理單元(CPU)。盡管在圖12的無線通信設備1202中僅示出了單個處理器1203,但是在替代的配置中，可W使用處理器的組合(例如，ARM和DSP)。
[0152] 無線通信設備1202還包括存儲器1205。存儲器1205可W是能夠存儲電子信息的任何電子組件。存儲器1205可W被體現為隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、磁盤存儲介質、光存儲介質、RAM中的閃速存儲器設備、與處理器包括在一起的機載存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器等等，包括其組合。
[0153] 數據1207a和指令1209a可W被存儲在存儲器1205中。指令1209a可W是可由處理器1203可執行的W實現本文所公開的方法。執行指令1209a可W設及使用被存儲在存儲器 1205中的數據1207a。當處理器1203執行指令1209a時，指令1209b的各個部分可W被加載到處理器1203上，并且數據120化的各個部分可W被加載到處理器1203上。
[0154] 無線通信設備1202還可W包括發射機1206和接收機1208, W允許對去往和來自無線通信設備1202的信號的發送和接收。發射機1206和接收機1208可W被共同地稱為收發機 1215。天線1238可W電氣地禪合到收發機1215。無線通信設備1202還可W包括(未示出）多個發射機、多個接收機、多個收發機和/或多個天線。
[0K5]無線通信設備1202可W包括數字信號處理器(DSPH221。無線通信設備1202還可 W包括通信接口 1223。通信接口 1223可W允許用戶與無線通信設備1202進行交互。
[0156] 無線通信設備1202的各個組件可W通過一個或多個總線禪合到一起，所述一個或多個總線可W包括功率總線、控制信號總線、狀態信號總線、數據總線等。為了清楚起見，在圖12中將各個總線示為總線系統1219。
[0157] 圖13是示出了用于I-Q不平衡校準模塊1327的一個配置的框圖。I-Q不平衡校準模塊1327可W包括在接收機108(例如，如上文結合圖1描述的第二接收機108b)中。接收機108 可W確定增益不平衡(OR)和相位不平衡（0R)。運可W如上文結合圖8描述的來實現。接收機 108可W計算I-Q松正系數CcrDSS和Cdiag ,如由方程(1 5 )給出的。
「 1 (15)
[015 引
[0159] 同相分量(si(t))和正交分量(SQ(t))可W在分離器1325a、13化b中被拆分。分離器 1325a、132化可W是3地的分離器，其將RF信號相等地拆分到I支路和Q支路上。分離器1325a 的I支路輸出可W是同相基帶信號（si[n])。同相基帶信號（si[n])可W在混頻器1329a中與 Ccross混頻。分離器1 32加的Q支路輸出可W在混頻器1 329b中與Cdiag混頻。可W使用加法器 1331來組合混頻器1329a、1329b的輸出，W產生I-Q經校正的正交基帶信號(SQ[n])。
[0160] 本文所描述的技術可W用于各種通信系統，包括基于正交復用方案的通信系統。運樣的通信系統的示例包括正交頻分多址(OFDMA)系統、單載波頻分多址(SC-FDMA)系統等等。OFDMA系統采用正交頻分復用(0抑M)，其是將總體系統帶寬劃分成多個正交子載波的調制技術。運些子載波還可W稱為頻調、頻槽(bin)等。通過0FDM，可W利用數據獨立地調制每個子載波。SC-抑MA系統可W利用經交織的FDMAQ抑MA) W在跨越系統帶寬分布的子載波上發送、利用局部抑MA(L抑MA似在相鄰子載波的塊上發送、或者利用增強型FDMA化抑MA似在相鄰子載波的多個塊上發送。一般而言，調制符號在頻域中利用OFDM來發送，并且在時域中利用SC-FDMA來發送。
[0161] 術語"確定"包含廣泛的各種動作，并且因此，"確定"可W包括計算、運算、處理、推導、研究、查找(例如，在表、數據庫或另外的數據結構中查找）、斷定等等。此外，"確定"可W 包括接收(例如，接收信息）、存取(例如，存取存儲器中的數據)等等。此外，"確定"可W包括解析、選定、選擇、建立等等。
[0162] 短語"基于"不意指"僅基于"，除非另外明確指定。換句話說，短語"基于"描述"僅基于"和"至少基于"兩者。
[0163] 術語"處理器"應當被廣泛地解釋為包含通用處理器、中央處理單元(CPU)、微處理器、數字信號處理器(DSP)、控制器、微控制器、狀態機等等。在某些情況下，"處理器"可W指專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件(PLD)、現場可編程口陣列(FPGA)等。術語"處理器" 可W指處理設備的組合，例如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、一個或多個微處理器與DSP內核的結合，或者任何其它運樣的配置。
[0164] 術語"存儲器"可W被廣泛地解釋為包含任何能夠存儲電子信息的任何電子組件。術語存儲器可W指各種類型的處理器可讀介質，諸如隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器 (ROM)、非易失性隨機存取存儲器(NVRAM)、可編程只讀存儲器(PROM)、可擦除可編程只讀存儲器化PROM)、電可擦除PROM化EPROM)、閃速存儲器、磁或光數據存儲設備、寄存器等。如果處理器可W從存儲器讀取信息和/或者向存儲器寫入信息，則說存儲器與處理器電通信。作為處理器組成部分的存儲器與處理器電通信。
[0165] 術語"指令"和"代碼"應當廣泛地被解釋為包括任何類型的計算機可讀語句 (statement)。例如，術語"指令"和"代轉'可W指一個或多個程序、例程、子例程、函數、過程等。"指令"和"代碼"可W包括單個計算機可讀語句或者許多計算機可讀語句。
[0166] 本文所描述的功能可W實現在由硬件執行的軟件或者固件中。功能可W被作為一個或多個指令存儲在計算機可讀介質上。術語"計算機可讀介質"或者"計算機程序產品"指可W由計算機或者處理器訪問的任何有形存儲介質。作為示例而非限制，計算機可讀介質可W包括341、1?01、66?1?01^0-1?01或者其它光盤存儲設備、磁盤存儲設備或者其它磁存儲設備、或者能夠用于攜帶或存儲具有指令或數據結構形式的期望的程序代碼并能夠由計算機存取的任何其它介質。如本文所使用的，磁盤和光盤包括壓縮光盤(CD)、激光光盤、光盤、數字多功能光盤(DVD)、軟盤和藍光?光盤，其中磁盤通常磁性地復制數據，而光盤利用激光來光學地復制數據。應當注意的是，計算機可讀介質可W是有形的和非暫時性的。術語 "計算機程序產品"指與可W由計算設備或者處理器執行、處理或者計算的代碼或者指令 (例如，"程序"）結合的計算設備或者處理器。如本文所使用的，術語"代碼"可W指可由計算設備或處理器執行的軟件、指令、代碼或者數據。
[0167] 本文所公開的方法包括用于實現所描述的方法的一個或多個步驟或動作。在不偏離權利要求書的范圍的情況下，方法步驟和/或動作可W彼此互換。換句話說，除非對所描述的方法進行適當操作需要特定的步驟或動作次序，否則可W不偏離權利要求書的范圍的情況下，修改特定步驟和/或動作的次序和/或使用。
[0168] 此外，應當理解的是，用于執行本文所描述的方法和技術(例如那些由圖2和9示出的方法和技術)的模塊和/或其它適當單元可W由設備下載和/或W其它方式獲得。例如，可 W將設備禪合到服務器W促進用于執行本文所述的方法的單元的傳送。替代地，可W經由存儲單元(例如，隨機存取存儲器(RAM))、只讀存儲器(ROM)、諸如壓縮光盤(CD)或軟盤的物理存儲介質等)來提供本文所描述的各種方法，使得在將存儲單元禪合到或提供給設備時，設備可W獲得各種方法。
[0169] 要理解的是，權利要求書不限于上文示出的精確配置和組件。在不偏離權利要求書的范圍的情況下，可W對本文所描述的系統、方法和裝置的布置、操作和細節做出各種修改、改變和變形。
【主權項】
1. 一種用于同相正交α-Q)不平衡校準的方法，其包括：通過第一系統中的第一發射機發送信號，所述信號包括恒定值；在第二系統中的第二接收機處接收所述信號；以及基于所接收的信號估計所述第二接收機的I-Q不平衡。2. 根據權利要求1所述的方法，其中，估計所述I-Q不平衡包括：測量同相支路和正交支路上的功率；以及測量所述同相支路和所述正交支路之間的互相關。3. 根據權利要求2所述的方法，其中，估計所述I-Q不平衡還包括：基于所述同相支路上的所述功率和所述正交支路上的所述功率來確定所述第二接收機的增益不平衡；以及基于所述同相支路和所述正交支路之間的所述互相關以及所述同相支路上的所述功率來確定所述第二接收機的相位不平衡。4. 根據權利要求1所述的方法，還包括：將所述第一系統中的第一合成器設置為第一頻率；以及將所述第二系統中的第二合成器設置為第二頻率，其中，所述第一頻率和所述第二頻率相差第三頻率。5. 根據權利要求4所述的方法，其中，所述第一頻率和所述第二頻率在所述第二接收機的有效帶寬范圍內。6. 根據權利要求1所述的方法，還包括：通過所述第二系統中的第二發射機來發送數字頻調；在所述第二系統中的所述第二接收機處接收所述數字頻調；以及基于所接收的數字頻調來估計所述第二系統中的所述第二發射機的I-Q不平衡。7. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一系統是WiFi系統、藍牙系統或者長期演進系統，以及所述第二系統是WiFi系統、藍牙系統或者長期演進系統。8. 根據權利要求7所述的方法，其中，所述第一系統和所述第二系統是不同類型的無線系統。9. 根據權利要求1所述的方法，其中所述信號還包括被設置為第一恒定值的同相分量和被設置為第二恒定值的正交分量。10. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一系統和所述第二系統在組合的片上系統上。11. 一種被配置用于同相正交α-Q)不平衡校準的無線通信設備，其包括：處理器；存儲器，其與所述處理器電通信；以及指令，其存儲器在所述存儲器中，所述指令通過所述處理器可執行以進行以下操作：通過第一系統中的第一發射機發送信號，所述信號包括恒定值；在第二系統中的第二接收機處接收所述信號；以及基于所接收的信號來估計所述第二接收機的I-Q不平衡。12. 根據權利要求11所述的無線通信設備，其中，所述可執行用于估計所述I-Q不平衡的指令包括可執行以進行以下操作的指令：測量同相支路和正交支路上的功率；以及測量所述同相支路和所述正交支路之間的互相關。13. 根據權利要求12所述的無線通信設備，其中，所述可執行用于估計所述I-Q不平衡的指令還包括可執行以進行以下操作的指令：基于所述同相支路上的所述功率和所述正交支路上的所述功率來確定所述第二接收機的增益不平衡；以及基于所述同相支路和所述正交支路之間的所述互相關以及所述同相支路上的所述功率來確定所述第二接收機的相位不平衡。14. 根據權利要求11所述的無線通信設備，其中，所述指令還可執行以進行以下操作：將所述第一系統中的第一合成器設置為第一頻率；以及將所述第二系統中的第二合成器設置為第二頻率，其中，所述第一頻率和所述第二頻率相差第三頻率。15. 根據權利要求14所述的無線通信設備，其中，所述第一頻率和所述第二頻率在所述第二接收機的有效帶寬范圍內。16. 根據權利要求11所述的無線通信設備，其中，所述指令還可執行以進行以下操作：通過所述第二系統中的第二發射機來發送數字頻調；在所述第二系統中的所述第二接收機處接收所述數字頻調；以及基于所接收的數字頻調來估計所述第二系統中的所述第二發射機的所述I-Q不平衡。17. 根據權利要求11所述的無線通信設備，其中，所述第一系統是WiFi系統、藍牙系統或者長期演進系統，以及所述第二系統是WiFi系統、藍牙系統或者長期演進系統。18. 根據權利要求17所述的無線通信設備，其中，所述第一系統和所述第二系統是不同類型的無線系統。19. 根據權利要求11所述的無線通信設備，其中所述信號還包括被設置為第一恒定值的同相分量和被設置為第二恒定值的正交分量。20. 根據權利要求11所述的無線通信設備，其中，所述第一系統和所述第二系統在組合的片上系統上。21. -種被配置用于同相正交(I-Q)不平衡校準的無線通信設備，其包括：用于通過第一系統中的第一發射機發送信號的單元，所述信號包括恒定值；用于在第二系統中的第二接收機處接收所述信號的單元；以及用于基于所接收的信號來估計所述第二接收機的I-Q不平衡的單元。22. 根據權利要求21所述的無線通信設備，其中，所述用于估計所述I-Q不平衡的單元包括：用于測量同相支路和正交支路上的功率的單元；以及用于測量所述同相支路和所述正交支路之間的互相關的單元。23. 根據權利要求22所述的無線通信設備，其中，所述用于估計所述I-Q不平衡的單元還包括：用于基于所述同相支路上的所述功率和所述正交支路上的所述功率來確定所述第二接收機的增益不平衡的單元;以及用于基于所述同相支路和所述正交支路之間的所述互相關以及所述同相支路上的所述功率來確定所述第二接收機的相位不平衡的單元。24. 根據權利要求21所述的無線通信設備，還包括：用于將所述第一系統中的第一合成器設置為第一頻率的單元；以及用于將所述第二系統中的第二合成器設置為第二頻率的單元，其中，所述第一頻率和所述第二頻率相差第三頻率。25. 根據權利要求21所述的無線通信設備，還包括：用于通過所述第二系統中的第二發射機來發送數字頻調的單元；用于在所述第二系統中的所述第二接收機處接收所述數字頻調的單元；以及用于基于所接收的數字頻調來估計所述第二系統中的所述第二發射機的所述I-Q不平衡的單元。26. -種用于同相正交（I-Q)不平衡校準的計算機程序產品，所述計算機程序產品包括在其上具有指令的非暫時性計算機可讀介質，所述指令包括：用于使無線通信設備通過第一系統中的第一發射機來發送信號的代碼，所述信號包括恒定值；用于使所述無線通信設備在第二系統中的第二接收機處接收所述信號的代碼；以及用于使所述無線通信設備基于所接收的信號來估計所述第二接收機的I-Q不平衡的代碼。27. 根據權利要求26所述的計算機程序產品，其中，所述用于使所述無線通信設備估計所述I-Q不平衡的代碼包括：用于使所述無線通信設備測量同相支路和正交支路上的功率的代碼；以及用于使所述無線通信設備測量所述同相支路和所述正交支路之間的互相關的代碼。28. 根據權利要求27所述的計算機程序產品，其中，所述用于使所述無線通信設備估計所述I-Q不平衡的代碼還包括：用于使所述無線通信設備基于所述同相支路上的所述功率和所述正交支路上的所述功率來確定所述第二接收機的增益不平衡的代碼；以及用于使所述無線通信設備基于所述同相支路和所述正交支路之間的所述互相關以及所述同相支路上的所述功率來確定所述第二接收機的相位不平衡的代碼。29. 根據權利要求26所述的計算機程序產品，還包括：用于使所述無線通信設備將所述第一系統中的第一合成器設置為第一頻率的代碼；以及用于使所述無線通信設備將所述第二系統中的第二合成器設置為第二頻率的代碼，其中，所述第一頻率和所述第二頻率相差第三頻率。30. 根據權利要求26所述的計算機程序產品，還包括：用于使所述無線通信設備通過所述第二系統中的第二發射機來發送數字頻調的代碼；用于使所述無線通信設備在所述第二系統中的所述第二接收機處接收所述數字頻調的代碼；以及用于使所述無線通信設備基于所接收的數字頻調來估計所述第二系統中的所述第二發射機的所述I-Q不平衡的代碼。
【文檔編號】H04B17/14GK105830371SQ201480067812
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月12日
【發明人】D·J·費爾南德斯巴羅斯
【申請人】高通股份有限公司

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