[发明专利]一种IQ校准补偿方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种同相与正交(IQ)校准补偿方法和装置。

背景技术

在微波系统中，发射端室内单元(IDU)部分中的不同带宽的信号通过数字中频和模拟中频后再经过室外单元(ODU)和天线发送出去，而接收端则通过天线和室外单元(ODU)接收射频信号，将收到的射频信号变成中频信号再通过模拟中频和数字中频后进行相应的解调。在模拟中频的过程中有一种零中频的处理过程，即中频载波信号通过模拟本振(LO)进行下变频，输出IQ两路信号(IQ信号的载波频率为0Hz)，然后经过相应的AD采样后进行数字中频和相应的解调处理。由于接收机的模拟LO采用正交混频，因此不可避免的存在IQ支路幅度和相位的不平衡问题，造成信号解调的异常，通信质量的下降。

目前处理接收端IQ不平衡问题时主要有两种方法，一种方法是用已知的训练序列来进行校准，另外一种方法是采用盲估计的方式来进行校准。第一种方法不但需要良好特性的已知训练序列而且还需要在通信过程中不断发送该序列以进行IQ校准，降低了传输效率；而第二种方法则需要大量统计数据才能进行精确的IQ校准估计。目前接收端IQ校准多采用第二种方案。然而，在微波系统或高速率传输系统中存在较高的中频符号速率，传统的IQ校准盲估计算法统计的数据更多，时间更长，计算过程慢且复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种IQ校准补偿方法和装置，增加数据统计量，保证IQ校准的准确度和稳定度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种IQ校准补偿方法，该方法包括：

A、在IQ校准补偿模块输出的IQ信号中，对I路的绝对值的累加值和Q路的绝对值的累加值分别滤波，得到Q路的幅度增益；以及对IQ两路的乘积的累加值和I路的平方累加值分别滤波，得到Q路的相位估计和I路的幅度增益；

B、IQ校准补偿模块基于所述Q路的幅度增益、相位估计和I路的幅度增益，进行不包括矩阵迭代过程的IQ校准补偿，输出完成补偿的IQ信号。

所述对I路的绝对值的累加值和Q路的绝对值的累加值分别滤波，得到Q路的幅度增益的过程包括：

IQ校准参数估计模块在IQ校准补偿模块输出的IQ信号中抓取一段长度为N的数据计算数据的I路的绝对值的累加值和Q路的绝对值的累加值对得到的I路的绝对值的累加值A和Q路的绝对值的累加值B分别进行滤波，得到滤波后的结果：

其中，M_A、M_B、N_A、N_B为过程量的各自滤波器的阶数，k为IQ校准的次数，a_A,i、a_B,i、b_A,i、b_B,i是对应的滤波器系数；

通过计算得到的和计算Q路的幅度增益ρ′：

所述对IQ两路的乘积的累加值和I路的平方累加值分别滤波，得到Q路的相位估计和I路的幅度增益的过程包括：

计算得到IQ两路信号的一阶相关矩：

计算得到IQ两路信号的相关累加值和I路的平方累加值

对计算得到的IQ两路信号的相关累加值C和I路的平方累加值D分别进行滤波，得到滤波后的结果：

其中，M_C、M_D、N_C、N_D为过程量的各自滤波器的阶数，k为IQ校准的次数，a_C,i、a_D,i、b_C,i、b_D,i是对应的滤波器系数；

通过计算得到和计算Q路的相位估计此时I路的幅度增益K′为

IQ校准补偿模块进行所述IQ校准补偿的过程包括：

IQ校准补偿模块补偿IQ两路信号的幅度和相位的不平衡：

对I路信号进行幅度补偿：Iout(n)＝K′_k*I(n)

对Q路信号进行幅度补偿以及相位补偿：

执行完步骤B之后，还执行步骤A；和/或，

还对所述Q路的幅度增益、相位估计和I路的幅度增益进行滤波。