[发明专利]三阶交调抑制及消除直流偏置分量的接收方法及接收机

说明书

【技术领域】

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种三阶交调抑制及消除直流偏置分量的接收方法及接收机。

【背景技术】

随着无线通信系统的快速发展，接收机得到广泛大规模的应用，如各类移动终端。由于移动终端一方面价格敏感、另一方面功率受限，从而广泛采用零中频接收机方案。零中频接收机方案比传统的超外差接收机器件数量大幅度下降，集成度大幅度提高、成本大幅度下降。然而，零中频接收机有着各种固有的缺憾，如本振泄露、直流偏置、交调干扰等，如不有效去除这些负面影响，其性能指标在很多方面落后于超外差接收机。

零中频接收机的问题之一是直流偏置，由于器件的不一致性及本振泄露等因素造成。此直流偏置幅度远远大于期望接收信号幅度本身，通常大1000倍甚至更高。可见，期望信号被淹没在直流偏置中。因此必须去除直流偏置，才能提取出期望信号，如专利号为ZL201610954554.4的中国专利中(如图1所示)，其采用了序列正交下变频并对本振相位进行切换得到序列信号，然后，通过对采样后的序列数据进行计算，有效的移除了直流偏置。

然而，接收机各个电路单元普遍存在非线性效应，如：低噪声放大器、混频器等器件。这些非线性效应可给接收机引入各种交调分量，从而造成干扰。无线通信系统的广泛应用对收发信机的设计提出了更高的要求。在这些交调分量中，三阶交调分量(IM3)对接收机的影响最大。三阶交调分量的存在会降低接收机的灵敏度，进一步降低接收机的动态范围，严重时候会阻塞接收机使接收机功能失效，无法工作。因此，对于高性能要求的零中频接收机(高灵敏度、高动态范围等)必须考虑三阶交调的影响，去除三阶交调的影响。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种三阶交调抑制及消除直流偏置分量的接收方法及接收机，以解决现有接收机中未移除直流偏置和三阶交调分量的问题。

本发明的第一种技术方案：一种三阶交调抑制及消除直流偏置分量的接收方法，包括以下步骤：

步骤1、通过天线接收射频信号，得到射频信号s_rf＝v_rfcos(ωt+θ)，其中，ω为角频率，t为时间，θ为信号的初始相位，v_rf是信号幅度最大值；

步骤2、通过低噪声放大器将射频信号s_rf放大，得到放大后的信号 s_LNA＝v₁cos(ωt+θ)+v_IM3cos(3ωt+3θ)，其中，v₁是信号基波幅度值，v_IM3是信号三阶交调分量幅度值；

步骤3、将频率合成器生成的射频信号输入相位控制器，由基带时钟信号发生器控制相位控制器的相位在0、45、90、135、180、225、270、315度之间循环切换，且基带时钟信号发生器的速率是符号速率的8倍，生成信号 s_LO＝v_LOcos(ωt+α_i)，其中，i＝1,2...8，α₁＝0，α₂＝45，α₃＝90，α₄＝135，α₅＝180，α₆＝225，α₇＝270，α₈＝315，其中，v_LO为频率合成器的输出电压幅度；

步骤4、将步骤2中的信号s_LNA和步骤三中的信号s_LO进行混频，并通过低通滤波器滤出射频信号，得到零中频分量信号其中，是直流偏置分量，v₃是归一化后的三阶交调分量幅度值；

步骤5、通过数模转换器将步骤4中的零中频信号s_i进行转换，通过公式分别得到d₀、d₄₅、d₉₀、d₁₈₀、d₂₂₅、d₂₇₀、d₃₁₅分量；

步骤6、将步骤5中得出的各分量，利用公式和计算得出消除直流偏置和三阶交调分量的同相分量I＝cosθ和正交分量Q＝-sinθ。