[发明专利]一种校正同相正交信号的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理领域，特别涉及一种校正同相正交信号的方法和装置。

背景技术

信号处理技术中，通常将复数信号通过正交采样分为I(In-Phase，同相)信号和Q(Quadrature-Phase，正交)信号两路信号(即IQ信号，也可写为I/Q信号)。在通信系统中，发送端利用混频器将IQ信号调制到正交载波上传输出去，如图1所示；接收端则利用正交载波将IQ信号解调分离，如图2所示。复数信号的正确分解与合成，要求IQ两路信号具有相同的幅度增益和绝对正交的相位差。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在实际系统中，由于混频器、DAC(Digital-Analog Converter，数模转换器)、ADC(Analog-Digital Converter，模数转换器)和滤波器的不理想，以及传输通道特性的不一致，IQ信号的幅度增益并不完全相同；由于移相器的不理想和通道相位的非线性失真，IQ信号的相位也不完全正交；同时，系统中的本振泄露等因素还会导致IQ信号产生直流偏移的问题。因此，在实际通信系统中，接收端得到的I、Q信号s′_I和s′_Q往往是发送I、Q信号s_I和s_Q的失真耦合，具体关系如公式(1)(2)所示：

s′_I＝DC_I+a_I×(s_Icos(ψ_I)+s_Qsin(ψ_I))(1)

s′_Q＝DC_Q+a_Q×(s_Qcos(ψ_Q)-s_Isin(ψ_Q))(2)

其中DC_I和DC_Q分别表示I、Q信号的直流偏置，a_I和a_Q分别表示对I、Q信号的增益幅度，ψ_I和ψ_Q则分别表示I、Q信号的相位偏转量。

IQ信号的失真将直接导致接收信号星座图的扭曲畸变，极大地影响了后续均衡和解调的性能。虽然目前能够依靠提高电路元器件质量与改进电路设计的方法能够降低信号失真的程度，但这种方式将产生极大的硬件成本。

发明内容

为了解决现有的IQ信号的失真问题，本发明实施例提供了一种校正IQ信号的方法和装置。所述技术方案如下：

一种校正IQ信号的方法，所述方法包括：

保存上一帧的I信号和上一帧的Q信号；

接收当前帧的I信号和当前帧的Q信号，根据所述上一帧的I信号消除当前帧的I信号中的直流偏置，根据所述上一帧的Q信号消除当前帧的Q信号中的直流偏置；

保存上一帧消除直流偏置后的I信号和上一帧消除直流偏置后的Q信号；

根据上一帧消除直流偏置后的I信号和上一帧消除直流偏置后的Q信号对当前帧消除直流偏置后的I信号和当前帧消除直流偏置后的Q信号进行几何校正得到当前帧校正后的I信号和当前帧校正后的Q信号。

一种校正IQ信号的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一保存模块，用于保存上一帧的I信号和上一帧的Q信号；

第一校正模块，用于接收当前帧的I信号和当前帧的Q信号，根据所述第一保存模块保存的所述上一帧的I信号消除当前帧的I信号中的直流偏置，根据所述第一保存模块保存的所述上一帧的Q信号消除当前帧的Q信号中的直流偏置；

第二保存模块，用于保存所述第一校正模块得到的上一帧消除直流偏置后的I信号和上一帧消除直流偏置后的Q信号；

第二校正模块，用于根据所述第二保存模块保存的上一帧消除直流偏置后的I信号和上一帧消除直流偏置后的Q信号对当前帧消除直流偏置后的I信号和当前帧消除直流偏置后的Q信号进行几何校正得到当前帧校正后的I信号和当前帧校正后的Q信号。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过缓存上一帧的I信号和上一帧的Q信号，并根据上一帧的I信号和上一帧的Q信号对当前帧的I信号和当前帧的Q信号进行直流偏置消除和几何校正，可以消除IQ信号的失真，消除IQ信号星座图的扭曲，便于后续信号处理和解调，并且不采用硬件，能够极大的降低硬件成本。

附图说明