[发明专利]确定信号路径属性的技术和测试信号

说明书

技术领域

本公开大体上涉及评估包括一个或更多个信号分支的信号路径的频率相关和其他属性。具体地，描述用于确定不同信号分支之间的频率相关不均衡的技术和测试信号。

背景技术

诸如射频(RF)信号的接收机输入信号必须在信号内容能够被取回之前，被频率偏移(“下变频”)至以直流电(DC)或者零频率为中心。对于下变频，RF信号通常在被进一步偏移至DC之前，被偏移至中频(IF)以进行初始信号处理。现代接收机通常实现为直接转换接收机，避免了首次信号偏移至IF。为此，这些接收机也被称为零IF接收机。

尽管零IF接收机在考虑功率、成本和大小方面是有利的，但是它们的性能部分地比基于IF的接收机要差。例如，已经观察到，零IF接收机通常遭受到不同信号分支之间的不均衡。不均衡可以是由于在不同信号分支中或者针对不同信号分支独立地设置的组件(例如混频器和谐振器)所引起的增益和相位误差。作为信号分支不均衡的示例，有同相(I)和正交(Q)相位信号分支之间的不均衡。这种不均衡也被称为IQ不均衡。

信号分支不均衡可以具有频率无关或频率相关(即，频率选择性的)的特性。随着传输带宽和调制阶数增加，频率相关不均衡已经成为重要考虑因素。

US2005/0260949A公开了一种用于补偿由独立地设置在接收机的I和Q信号分支中的滤波器的不同特性而引入的频率相关IQ不均衡的技术。为此，向滤波器输入施加测试信号。该测试信号包括两个音调(tone)(即，两个叠加的频率)。第一个音调位于滤波器通带中心附近，而第二个音调位于通带的边缘附近。滤波后的测试信号被转换至频域，并且接下来根据所得到的频域表示来确定表示IQ不均衡的增益和相位误差。在最后步骤中，基于这样确定的增益和相位误差来补偿IQ不均衡。

作为包括两个音调的测试信号的替换，US2005/0260949A还教导了使用单音调测试信号。具体地，在第一时间间隔期间将第一音调注入I和Q信号分支，并且在随后的第二时间间隔期间注入第二音调。此外，US2005/0260949A提到了还可以针对大量音调来执行测试以确定误差矩阵。

发明内容

需要一种可以容易地产生并且同时能够可靠地评估频率相关参数(例如，频率相关信号分支不均衡)的测试信号。还需要一种基于这种测试信号来确定频率相关信号分支不均衡的技术。

根据第一方面，提出了一种确定不同信号分支之间的频率相关不均衡的方法。该方法包括以下步骤：提供至少一个测试信号，其中，所述测试信号在时域表示中包括离散状态序列，所述离散状态序列在所述测试信号的频域表示中引起多个离散音调；使所述测试信号在每个信号分支中经历一个或多个时域信号处理操作，以从每个信号分支获得处理后的测试信号；将来自信号分支的处理后的测试信号或从其中导出的误差信号转换至频域，以获得各个频域表示；以及根据所述一个或多个频域表示来确定频率相关不均衡。

所述测试信号可以包括两个、三个或更多个离散状态(即，离散信号电平)。相应地，在两个信号状态的情况下，测试信号包括二进制序列，在三个信号状态的情况下，测试信号包括三进制序列，如此等等。所述序列可以具有几十至上千的序列长度，这取决于感兴趣的带宽与序列发生器的采样时钟频率之比以及所希望的频率分辨率。在一个实施方式中，序列长度等于2ⁿ，其中n典型地在4和15之间。此外，所述序列可以在测试信号中周期性地重复(例如，在频域转换帧的持续时间内)。

可以执行至频域的转换，使得将要转换的每个信号映射到多个预定义频点。预定义频点的数目由频域转换的帧长度限定。如果使用快速傅立叶(FFT)技术来执行频域转换，则预定义频点的数目可以由FFT帧的长度限定。

离散状态序列可以具有一序列长度，所述序列长度被选择以使得序列长度的整数倍等于帧长度。在一个实施方式中，测试信号中包括的离散状态序列的长度为帧长度的二的幂次的分数。

测试信号的频域表示中的音调可以与频率转换之下的频点对齐(即，可以与之重合)。音调的数目可能少于频点的数目。在基于频点来确定频率相关不均衡的实施方式中，针对位于两个相邻音调之间的频点，可以使用插值技术来确定频率相关不均衡或任意其它参数。

可以选择离散音调，以使得它们至少跨越在标称(例如，最大)或实际(例如，当前使用的)信号带宽的大部分上。然而，由于测试信号的特殊性质，音调还可以覆盖更宽的带宽。通常，离散音调应该跨越宽到足以在特定感兴趣频率范围上确定(例如，测量或估计)频率相关参数的频率范围。