[发明专利]一种基于模拟基带修正的矢量调制误差补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及测试技术领域，具体的说是一种基于模拟基带修正的 矢量调制误差补偿方法。

背景技术

矢量调制器原理如图1所示，矢量调制器输出的数字调制信号 (矢量信号)s(t)可以表示为式1：

s(t)＝I(t)cos(ωt)+Q(t)cos(ωt-π/2)＝I(t)cos(ωt)+Q(t)sin(ωt)        (1)

式1中，I(t)和Q(t)均为模拟基带信号，cos(ωt)为载波信号， I(t)cos(ωt)称为同相(in_phase)分量，Q(t)sin(ωt)称为正交 (quadrature)分量。

在实际应用中，由于矢量调制器以及驱动矢量调制器的基带通道 存在正交相位误差、IQ幅度平衡误差和载波泄漏等不理想性问题， 实际的s(t)可以表示为式2：

s(t)＝(C_I+I(t))cos(ωt)+(C_Q+kQ(t))cos(ωωt-θ)            (2)

式2中，C_I和C_Q表示引入的额外直流信号，导致产生载波泄漏； k表示引入的增益误差，即对于相同的基带输入信号，正交分量幅度 与同相分量幅度不相等，导致产生I/Q幅度平衡误差；θ为同相分量 和正交分量的相位夹角，θ不等于π/2弧度，导致产生正交相位误 差。

目前解决上述不理想性的方法之一是采用带有射频移相器的矢 量调制器。如图2所示，增加基带偏置电压信号V_I和V_Q，通过调整 V_I和V_Q来调整基带信号的直流偏置，用于补偿载波泄漏；增加通道增 益控制系数k_I和k_Q，通过调整k_I和k_Q来调整基带通道(包括I和Q) 的增益，用于补偿I/Q幅度平衡误差；通过调整V_p来调整射频移相器 的相位，用于补偿正交相位误差。其缺点在于：带有射频移相器的矢 量调制器的方法要求设计专用的矢量调制器，而这类调制器往往由各 家大公司自己制作或者委托第三方制作，元器件市场上难以买到，而 专门制作专用矢量调制器必然需要投入大量人力物力成本。而且，一 般射频移相器工作频率范围较窄，稳定性较差，限制了这种方法在矢 量信号发生领域的使用。

目前解决上述不理想性的方法之二是采用数字基带修正。如图3 所示，V_I和V_Q为基带偏置电压信号，用于补偿载波泄漏；k_I和k_Q为通 道增益系数，用于补偿I/Q幅度平衡误差；k_CI为正交相位误差补偿系 数，用于补偿正交相位误差。在产生数字基带信号的时候，针对后面 的模拟基带通道和矢量调制器的不理想性，预先在数据域进行相应的 修正。修正的基带数据经过数模转换及滤波后生成模拟基带信号，驱 动矢量调制器。其缺点在于：数字基带修正的方法缺乏灵活性，只能 应用在数字基带信号产生阶段，不能对已经形成的模拟基带信号进行 修正。比如，在矢量信号发生领域，往往需要提供外部基带信号输入 调制的功能，这种情况下就无法使用数字基带修正的方法。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于模 拟基带修正的矢量调制误差补偿方法，依据矢量信号合成的基本原 理，通过在基带信号I引入了一个与基带信号Q相关的修正矢量的方 法，对模拟基带信号进行适当修正，可以大幅度降低矢量调制误差， 提升矢量调制器输出信号的质量。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于模拟基带修正的矢量调制误差补偿方法，其特征在于包 括以下步骤：

步骤1，由参数k_CI和k_CQ引入修正相位夹角的分量，根据同相分 量和正交分量的相位夹角θ，主控计算机根据式5和式6计算并设置 参数k_CI和k_CQ，所说的式5为k_CI＝-ctgθ，所说的式6为k_CQ＝1/sinθ；