[发明专利]雷达系统中的同相（I）和正交（Q）不平衡估计

摘要

本发明涉及雷达系统中的同相(I)和正交(Q)不平衡估计。本申请公开了一种雷达系统，其包括：传输信号产生电路(230)；发射信道(301)，其耦合到传输信号产生电路(230)以接收连续波测试信号，发射信道(301)可配置成基于连续波信号输出测试信号，其中测试信号的相位角在相位角范围内以离散步长改变；接收信道(202)，其通过反馈环路(322)耦合到发射信道(301)以接收测试信号，接收信道(202)包括同相(I)信道和正交(Q)信道；统计收集模块(320)，其被配置成收集在每个相位角处由I信道输出的测试信号以及由Q信道输出的测试信号的能量测量值；以及处理器(228)，其被配置成基于所收集的能量测量值来估计I信道和Q信道的相位和增益不平衡。

主权项

1.一种雷达系统，其包括：

传输信号产生电路，其可操作以产生连续波信号；

发射信道，其耦合到所述传输信号产生电路以接收连续波测试信号，所述发射信道可配置成基于所述连续波信号输出测试信号，其中所述测试信号的相位角在相位角范围内以离散步长改变；

接收信道，其通过反馈环路耦合到所述发射信道的输出以接收所述测试信号，所述接收信道包括同相信道即I信道和正交信道即Q信道；

统计收集模块，其被配置成收集在每个相位角处由所述I信道输出的测试信号以及由所述Q信道输出的测试信号的能量测量值；以及

处理器，其被配置成基于由所述统计收集模块收集的所述能量测量值来估计所述I信道和所述Q信道的相位不平衡和增益不平衡。

2.根据权利要求1所述的雷达系统，其还包括功率检测器，所述功率检测器耦合到所述反馈环路以测量由所述发射信道输出的所述测试信号的功率。

3.根据权利要求1所述的雷达系统，其中所述相位角范围是0°至240°并且每个离散步长是15°。

4.根据权利要求2所述的雷达系统，其中对相位不平衡和增益不平衡的估计包括：

根据所述I信道的所述能量测量值对I信道能量峰值的估计，和根据所述Q信道的所述能量测量值对Q信道能量峰值的估计；

基于所述测试信号功率测量值对所述I信道能量峰值处的测试信号功率测量值和所述Q信道能量峰值处的测试信号功率测量值的估计；以及

如下式给出的，对所述增益不平衡的计算：

其中和是所述I信道能量峰值和所述Q信道能量峰值的相应的能量，并且和是相应的峰值处的相应估计的测试信号功率测量值。

5.根据权利要求4所述的雷达系统，其中对I信道能量峰值和Q信道峰值的估计还包括：

根据所述I信道的所述能量测量值对I信道粗略能量峰值的估计，和根据所述Q信道的所述能量测量值对Q信道粗略能量峰值的估计；以及

围绕所述I信道粗略能量峰值的插值，和围绕所述Q信道粗略能量峰值的插值，其用于估计相应的I信道能量峰值和Q信道能量峰值。

6.根据权利要求5所述的雷达系统，其中所述插值的阶数是二次的。

7.根据权利要求5所述的雷达系统，其中对I信道粗略能量峰值和Q信道粗略能量峰值的估计包括：从具有先前能量测量值和随后能量测量值的相应的能量测量值中选择最大的能量测量值作为相应的粗略能量峰值。

8.根据权利要求4所述的雷达系统，其中对测试信号功率测量值的估计还包括：

基于所述离散步长处的相位角对所述I信道能量峰值的相位角和所述Q信道能量峰值的相位角的估计；以及

基于所述测试信号功率测量值对所述I信道能量峰值的所估计的相位角处的测试信号功率测量值和所述Q信道能量峰值的所估计的相位角处的测试信号功率测量值的估计。

9.根据权利要求4所述的雷达系统，其中对相位不平衡和增益不平衡的估计还包括：

基于所述离散步长处的相位角对所述I信道能量峰值的相位角和所述Q信道能量峰值的相位角的估计；

对在所述I信道能量峰值的所估计的相位角和所述Q信道能量峰值的所估计的相位角中间的第一相位角处的I信道能量和Q信道能量的估计；

基于所述测试信号功率测量值对所述第一相位角处的测试信号功率测量值的估计；以及

如下式给出的，对所述相位不平衡的计算：

其中θ_ph是所述第一相位角，是在θ_ph处的相应估计的I信道能量和Q信道能量，并且是在θ_ph处的相应估计的测试信号功率测量值。

10.一种雷达系统，其包括：

雷达收发器集成电路即雷达收发器IC，其包括多个接收信道，每个接收信道包括同相信道即I信道和正交信道即Q信道，其中所述雷达收发器IC可配置成当以校准模式操作时将测试信号并行地发送到每个接收信道，其中所述测试信号的相位角在相位角范围内以离散步长改变、收集在每个相位角处由每个接收信道的所述I信道和所述Q信道输出的所述测试信号的能量测量值、以及收集至少一些所述相位角的所述测试信号的功率测量值；以及

处理器，其耦合到所述雷达收发器IC以接收所述能量测量值和所述测试信号功率测量值，所述处理器被配置成基于相应的能量测量值和所述测试信号功率测量值来估计每个接收信道的所述I信道和所述Q信道的相位不平衡和增益不平衡。

11.根据权利要求10所述的雷达系统，其中所述处理器包括在所述雷达收发器IC中。

12.根据权利要求10所述的雷达系统，其中所述雷达收发器IC还包括：

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