[发明专利]直流偏差去除装置和方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及无线通信接收领域，尤其涉及一种可用于零中频接收机的直流偏差去除装置和方法。

【背景技术】

射频接收机位于无线通信系统的最前端，其结构和性能直接影响着整个通信系统。优化设计结构和选择合适的制造工艺，以提高系统的性能价格比，是射频工程师追求的方向。由于零中频接收机在下变频过程中不需经过中频，又具有体积小、成本低和易于单片集成的特点，已成为射频接收机中极具竞争力的一种结构，在无线通信领域中受到广泛关注。

不过，由于不经过中频，因此零中频结构存在着直流偏差的问题，而且直流偏差往往比射频前端的噪声还要大，使信噪比变差，同时大的直流偏差可能使混频器后的各级放大器饱和，无法放大有用信号。

为了解决零中频的直流偏差问题，业界目前采用的办法是在模拟域或数字域采用高通滤波器来滤除直流分量，例如美国美信公司的TD-SCDMA射频接收芯片，MAX2392，即在模拟域中采用高通滤波器来滤除直流分量。

但是，上述方法的主要缺点是对信号的损伤较大，因为通过高通滤波器实现直流去除的时候，滤波器引入的线性相位失真(Group Delay)会导致信号相位的畸变，从而影响接收信号的误差矢量幅度(EVM)。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种可用于零中频接收机的直流偏差去除装置和方法，克服了现有技术的不足，降低了接收信号的误差矢量幅度，解决了去除直流偏差时损伤有用信号的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种直流偏差去除装置，按照信号的流向依次包括可编程增益放大器(PGA)、低通滤波器(LPF)、模数转换器(ADC)和数字滤波器，还包括：第一直流估计模块，用于对模数转换器输出的信号进行直流估计，并将其估计值通过负反馈加至可编程增益放大器输入端；第二直流估计模块，用于对数字滤波器输出的信号进行直流估计，并将其估计值通过负前馈加至数字滤波器输出端。

所述的直流偏差去除装置，进一步包括：置于所述的第二直流估计模块输出端和负前馈输入端之间的直流存储寄存器，用于存储直流估计模块输出的直流偏差值，并将其输入至前馈端。

所述的直流偏差去除装置，进一步包括：与所述的第二直流估计模块相连的时间控制模块，用于保证直流估计的过程在时序上是在信号接收的正常时间内进行；与所述的直流存储寄存器相连的更新控制模块，用于在下一帧开始时，将所述的第二直流估计模块得出的上一帧的平均直流偏差更新至所述的直流存储寄存器。

所述的模数转换器的动态范围应大于预估的直流偏差的范围。

此外，本发明还提供一种用于零中频接收机的直流偏差去除装置，包括分别用来处理同相和正交信号的两个并联的支路，每个支路按信号流向均包括：混频器(Mixer)、可编程增益放大器(PGA)、低通滤波器(LPF)、模数转换器(ADC)和数字滤波器；每个支路进一步包括：第一直流估计模块，用于对模数转换器输出的信号进行直流估计，并将其估计值通过负反馈加至可编程增益放大器输入端；第二直流估计模块，用于对数字滤波器输出的信号进行直流估计，并将其估计值通过负前馈加至数字滤波器输出端。

所述的用于零中频接收机的直流偏差去除装置，每个支路进一步包括：置于所述的第二直流估计模块输出端和负前馈输入端之间的直流存储寄存器，用于存储直流估计模块输出的直流偏差值，并将其输入至前馈端。

所述的用于零中频接收机的直流偏差去除装置，进一步包括：控制所述的两个支路中的第二直流估计模块的时间控制模块，用于保证直流估计的过程在时序上是在信号接收的正常时间内进行；控制所述的两个支路中的直流存储寄存器的更新控制模块，用于在下一帧开始时，将所述的第二直流估计模块得出的上一帧的平均直流偏差更新至直流存储寄存器。

所述的模数转换器的动态范围均应大于预估的直流偏差的范围。

再次，本发明还提供一种直流偏差去除方法，将信号经过下列步骤处理：

A.用可编程增益放大器(PGA)放大待处理的信号；

B.通过低通滤波器(LPF)对信号进行滤波；

C.用模数转换器(ADC)将模拟信号转为数字信号；

D.用第一直流估计模块对模数转换器输出的数字信号进行直流估计，并将其估计值通过负反馈加至可编程增益放大器输入端；

E.用数字滤波器对模数转换器输出的数字信号进行滤波；

F.用第二直流估计模块对数字滤波器输出的信号进行直流估计；