[发明专利]收发器的同相与正交校正系统与方法

说明书

技术领域

本发明有关于一种收发器(transceiver)，且特别是有关于一种收发器的同相与正交校正系统与方法。

背景技术

众所周知，正交调幅模式(Quadrature amplitude modulation mode，简称QAMmode)的收发器中包括一发射机(transmitter，简称Tx)与一接收机(receiver，简称Rx)。其中，发射机(Tx)是将一同相信号(in-phase signal，简称I信号)与一正交信号(quadrature signal，简称Q信号)上变频(up convert)至一射频信号(ratio frequency，简称RF)。同理，接收机(Rx)接收射频信号(RF)，并下变频(down convert)为I信号与Q信号。以4QAM模式的发射机为例，I信号与Q信号为振幅相同、相位差90度的低频信号。

基本上，在I、Q信号上变频为RF信号的过程以及由RF信号下变频为I、Q信号的过程皆是利用模拟的混频器(analog mixer)来进行转换。然而，模拟混频器中的各种变数会破坏(distort)或者不匹配(mismatch)I、Q信号之间的关系，而引发I/Q不平衡(I/Q imbalance)的问题。

举例来说，发射机中的I通道(I channel)与Q通道(Q channel)中都包括一混频器，而此二混频器会接收本地震荡器(local oscillator，简称LO)所产生的一对震荡信号。如果该对震荡信号的相位差不是90度，则会造成I信号、Q信号之间的相位不匹配(phase mismatch)，构成相位不平衡(phase imbalance)。再者，发射机中I通道与Q通道中的电路元件如果不相同，则将会造成I信号、Q信号之间的振幅不匹配(amplitude mismatch)，构成振幅不平衡(gain imbalance)。同理，接收机也会有上述变数会造成I信号、Q信号间的不匹配，即I/Q不平衡的问题。

发射机(Tx)的RF信号的振幅不平衡会造成误差向量振幅值(error vector magnitude，简称EVM)变差，相位不平衡则导致接收机(Rx)误将不匹配的I、Q信号视为正确的信号。因此，收发器内部需要先进行I、Q信号的校正，以消弭整体I/Q不平衡的问题。

已知收发器的校正方法需要先校正发射机(Tx)与接收机(Rx)其中之一。例如，先校正发射机(Tx)中I信号与Q信号之间的关系，使得发射机(Tx)中I信号与Q信号之间不匹配的问题降至最低。在发射机(Tx)校正完成后，再利用校正过的RF信号或外部的音频产生器(tone generator)所产生的RF信号传递至接收机(Tx)并进行接收机(Rx)的校正。

已知的校正方式需要使用到外部的信号源以及其他硬件装置。这些装置并无法整合于系统单晶片(SOC)中。

发明内容

本发明的目的是提出一种收发器的同相与正交校正系统与方法。在进行收发器的校正时，利用一调整单元连接于发射机输出端与接收机输入端之间，利用调整RF信号的相位达成同时校正发射机与接收机的目的。

本发明有关于一种收发器的同相与正交校正方法，该收发器具有一发射机根据一第一同相信号与一第一正交信号传送一第一射频信号，以及一接收机接收一第二射频信号并产生一第二同相信号与一第二正交信号，该校正方法包括：调整该第一同相信号、该第一正交信号，以及一延迟相位，以获得相关于该发射机的一第一振幅变数以及相关于该接收机的一第二振幅变数，其中该延迟相位有关于发射机的该第一射频信号以及接收机的该第二射频信号的一相位差；根据该第一振幅变数与该第二振幅变数调整该收发器，使该第一同相信号与该第一正交信号以及该第二同相信号与该第二正交信号振幅匹配；调整该第一同相信号、该第一正交信号，以及该延迟相位以获得相关于该发射机的一第一相位变数以及相关于该接收机的一第二相位变数；以及根据该第一相位变数与该第二相位变数调整该收发器，使该第一同相信号与该第一正交信号以及该第二同相信号与该第二正交信号相位匹配。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1所绘示为本发明收发器的同相与正交校正系统示意图。

图2a所绘示为收发器进行校正且发射机(Tx)仅接收同相信号It时，接收机(Rx)所产生的同相信号Ir与正交信号Qr与延迟相位θ_d的关系示意图。