[发明专利]用于IQ失配校准和补偿的系统和方法

说明书

公开了一种用于IQ失配校准和补偿的系统和方法。一种用于提供IQ失配(IQMM)补偿的方法包括：以原始频率发送单频信号；确定受损信号在原始频率下的第一响应以及受损信号在相应的镜像频率下的第二响应；基于第一响应和第二响应确定对补偿滤波器在原始频率下的频率响应的估计；通过以多个频率步长对单频信号进行扫频来重复发送单频信号的步骤、确定第一响应和第二响应的步骤、以及确定对所述补偿滤波器的频率响应的估计的步骤，以确定所述补偿滤波器的频率响应的快照；通过执行时频转换矩阵的伪逆来将所述补偿滤波器的频率响应转换成所述补偿滤波器的多个时域滤波器抽头；确定针对相应的时域滤波器抽头提供最小的LSE的时间延迟。

本申请要求于2017年2月22日提交的序列号为62/461,994的美国临时专利申请的权益和优先权，所述申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开总体涉及一种无线通信系统，更具体地，涉及一种用于IQ失配校准和补偿的系统和方法。

背景技术

在理想的调频(FM)无线通信接收器中，模拟前端(FE)在同相(I)分支和正交(Q)分支上表现出相同的幅度和相位响应。然而，在实际操作中，由于由无线通信接收器的组件(诸如混频器、模拟低通滤波器和模数转换器(ADC))导致的操作状况和不完美，I分支和Q分支之间的失配和失衡是不可避免的。这种失配和失衡在基带频率的镜像频率上引入了镜像信号，所述镜像信号可干扰原始信号的解调和/或调制过程。所述镜像信号可降低无线通信接收器的性能。为了减少IQ失配和失衡，已经提出了基于数字信号处理(DSP)的大量IQ失配补偿(IQMC)技术。

IQ失配和失衡是现代直接转换RF接收器中射频(RF)受损的主要原因。在典型的IQMC架构中，自适应滤波器能够基于实际接收的信号通过迭代地探索期望的属性来寻找滤波器系数。然而，那些通过迭代过程获得的滤波器系数可能不满足在新兴无线通信应用中对于高数据速率的日益增长的需求。

发明内容

根据一个实施例，一种用于提供IQ失配(IQMM)补偿的方法包括：以原始频率发送单频信号；确定受损信号在原始频率下的第一响应以及受损信号在相应的镜像频率下的第二响应；基于第一响应和第二响应确定对补偿滤波器在原始频率下的频率响应的估计；通过以多个频率步长对单频信号进行扫频(sweep)来重复发送单频信号的步骤、确定第一响应和第二响应的步骤、以及确定对所述补偿滤波器的频率响应的估计的步骤，以确定所述补偿滤波器的频率响应的快照，其中，所述多个频率步长具有与所述原始频率的多个子载波频率相应的间隔；通过执行时频转换矩阵的伪逆来将所述补偿滤波器的频率响应转换成所述补偿滤波器的多个时域滤波器抽头；基于针对相应的时域滤波器抽头的多个最小平方误差(LSE)来确定提供最小的LSE的时间延迟。

根据一个实施例，一种用于提供IQ失配(IQMM)补偿的方法包括：基于静态校准方案，在正常信号的接收之前估计与补偿滤波器的多个滤波器抽头相应的滤波器系数；使用相应的估计的滤波器系数来设置所述多个滤波器抽头中的每个滤波器抽头；将时间延迟抽头的初始值设置为零，或者基于使用静态校准方案获得的估计值来设置所述时间延迟抽头的初始值；基于使用自适应滤波器的迭代方案，在正常信号的接收期间估计所述时间延迟抽头的滤波器系数。

根据一个实施例，一种设备包括：信号产生器，用于在原始频率下产生和发送单频信号；补偿器，包括时间延迟以及多个时域滤波器抽头；以及补偿逻辑，用于执行对所述补偿器的静态校准。所述补偿逻辑被配置为：确定受损信号在原始频率下的第一响应以及受损信号在相应的镜像频率下的第二响应；基于第一响应和第二响应确定对补偿滤波器在原始频率下的频率响应的估计；通过以多个频率步长对单频信号进行扫频来重复发送单频信号的步骤、确定第一响应和第二响应的步骤、以及确定对所述补偿滤波器的频率响应的估计的步骤，以确定所述补偿滤波器的频率响应的快照，其中，所述多个频率步长具有与所述原始频率的多个子载波频率相应的间隔；通过执行时频转换矩阵的伪逆来将所述补偿滤波器的频率响应转换成所述补偿滤波器的多个时域滤波器抽头；基于针对相应的时域滤波器抽头的多个最小平方误差(LSE)来确定产生最小的LSE的时间延迟。