[发明专利]实现同相分量正交分量IQ失衡估计的方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种实现同相分量正交分量IQ失衡估计的方法、装置及系统。

背景技术

在相干接收机设计中，理论上要求I（inphase，同相分量）路和Q（quadrature，正交分量）路的混频增益相等，且相位差为90度。然而，在实际系统中器件无法严格满足设计需求，从而造成了接收机I路和Q路的增益和相位出现失衡，即IQ失衡。IQ失衡会引起接收信号星座点产生偏移，使误码性能下降，影响通信质量。对于高频通信（如60GHz频段，E-band微波等）的零中频接收机，混频器下变频量很大，I路和Q路更难以实现准确的匹配，故IQ失衡问题特别突出。IQ失衡估计与补偿就是要从接收到的失衡信号中估计出失衡参数，并基于失衡参数恢复出正确的信号。除了IQ失衡外，实际系统中还存在着信道多径干扰，收发两端载波相偏和载波频偏，IQ失衡估计需要从受综合非理想因素影响的信号中估计出失衡参数。

现有一种技术方案是通过设计前后两段相同的辅助序列来避开信道多径和载波相偏的影响，并对IQ失衡及载波频偏利用EM（expectation maximization，期望最大化）算法进行联合估计，该方案IQ失衡估计辅助序列的设计如图1所示，其由三部分构成，分别为t₀[k]、t₁[k]与t₂[k]，长度分别为D，L，L。其中t₁[k]=t₂[k]，t₀[k]与t₁[k]或t₂[k]的后D位相同，即满足循环前缀特性。为了对抗信道多径干扰，D不小于信道响应长度D₀，而L一般为128的整数倍，可以根据需求取不同倍数，例如精度要求越高则L为128的更高整数倍。

通过该技术方案虽然能够避开信道多径和载波相偏的干扰，可以对IQ失衡和载波频偏进行联合估计，然而，EM算法采用迭代运算对相关参数进行估计，计算复杂度十分高，并且为了得到较为理想的估计结果需要较多的迭代次数，因此难以用于实际系统设计；并且根据该方案得到IQ失衡的估计结果需要经过近似处理，而近似处理的前提条件是IQ失衡程度足够小，否则这种近似无效，相应估计的性能将变得很差。然而，对于60GHz频段及E-band微波等高频通信，IQ失衡影响的程度可能较大，从而使得该方案在理论上就失去应用价值；另外除了有用信号部分会受到IQ失衡影响之外，噪声分布也会因为IQ失衡出现变化，相关研究已经证明当引入噪声为高期白噪声时，IQ增益失衡会使得I路和Q路噪声的功率不同，而IQ相位失衡会使I路和Q路噪声不再独立，然而上述方案并未考虑噪声受IQ失衡的影响，这有悖于实际情况。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种实现同相分量正交分量IQ失衡估计的方法、装置及系统，能够应用简单的估计算法得到IQ失衡参数，并能基于估计结果方便地完成IQ失衡补偿。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种实现同相分量正交分量IQ失衡估计的方法，所述方法包括：

构造辅助序列，所述辅助序列中包括多个符号且各符号的相位依次增加π/2；

发送所述辅助序列，所述辅助序列被接收装置用于通过估计算法进行处理得到IQ失衡参数。

相应地，本发明实施例还提供了一种实现同相分量正交分量IQ失衡估计的方法，所述方法包括：

通过信道接收辅助序列的信号，所述辅助序列中包括多个符号且各符号的相位依次增加π/2；

通过估计算法处理所述辅助序列得到IQ失衡参数。

相应地，本发明实施例还提供了一种用于实现同相分量正交分量IQ失衡估计的发送装置，所述用于实现同相分量正交分量IQ失衡估计的发送装置包括：

辅助序列构造模块，用于构造辅助序列，所述辅助序列中包括多个符号且各符号的相位依次增加π/2；

辅助序列发送模块，用于发送所述辅助序列，所述辅助序列被接收装置用于通过估计算法进行处理得到IQ失衡参数。

相应地，本发明实施例还提供了一种用于实现同相分量正交分量IQ失衡估计的接收装置，所述用于实现同相分量正交分量IQ失衡估计的接收装置包括：

辅助序列接收模块，用于通过信道接收辅助序列的信号，所述辅助序列中包括多个符号且各符号的相位依次增加π/2；

IQ失衡参数估计模块，用于通过估计算法处理所述辅助序列得到IQ失衡参数。