接收端iq路數據的校準方法、裝置及系統的製作方法
2023-05-17 12:59:31 1
專利名稱：接收端iq路數據的校準方法、裝置及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及，具體而言，尤其涉及一種接收端IQ路數據的校準方法、裝置及系統。
背景技術：
在一般的通信系統中，由於模擬器件特性不理想，以及溫度溼度等外圍環境的對模擬器件的影響，產生直流偏移、幅度失真、相位旋轉等失真現象，這些對於接收機的靈敏度、信號解調產生較大的影響。接收端通常會對數據進行IQ校準，消除幅度不平衡、相位旋轉對鏈路性能的影響，使得兩路信號幅度達到平衡，並且相互正交。現有的接收端IQ校準主要有兩種方法一種是利用訓練序列估算參數進行校準；另一種盲估計校準參數進行校準。利用訓練序列的算法，雖然有較高的校準精度但是需要 周期的額外插入一定的訓練序列，這降低了系統的傳輸效率；而盲估計算法，不需要插入訓練序列，並能滿足校準需求，因而在高速傳輸系統中多採用該算法。通常的盲估計校準參數的算法，直接利用接收信號進行IQ校準參數的估算，該算法在目前3G通信系統中得到了應用；但是該算法在高速傳輸系統，比如微波傳輸系統中，接收符號速率與信號帶寬相比較大，相鄰若干數據符號之間的相關性較強，進行IQ校準冗餘數據較多；另外，高速傳輸系統中多採用高階調製解調方案，比如微波傳輸系統中採用512QAM，需用高精度的IQ校準參數來減小對性能的影響，這些共同原因決定了現有的方法在高速傳輸系統中進行參數估計需要比一般系統高2-3個數量級的數據進行參數盲估計，這樣需要較長的採集數據時間，需要大量數據的運算處理過程，增加了功耗。針對上述現有技術的盲參數估計算法在高速傳輸系統中存在運算複雜度高、計算時延大、功耗高的問題，目前沒有有效的解決方案。
發明內容
本發明的主要目的在於提供一種接收端IQ路數據的校準方法、裝置及系統，以解決現有技術的盲參數估計算法在高速傳輸系統中存在運算複雜度高、計算時延大、功耗高的問題。為了實現上述目的，根據本發明的一方面，提供了一種接收端IQ路數據的校準方法。根據本發明的接收端IQ路數據的校準方法包括採集輸出的信號數據，並對信號數據進行抽取參數及分組處理，以獲取參數估計數據；根據參數估計數據來計算獲取信號數據的IQ校準參數；根據IQ校準參數來校準信號數據，並輸出校準後的信號數據。進一步地，對信號數據進行抽取參數及分組處理，以獲取參數估計數據的步驟包括根據信號帶寬和採樣速率來獲取抽取因子；根據抽取因子來抽取信號數據，以獲取參數估計數據。進一步地，參數估計數據包括1路參數估計數據和Q路參數估計數據。進一步地，根據參數估計數據來計算獲取信號數據的IQ校準參數的步驟包括將參數估計數據分組，並計算獲取每組參數估計數據的增益因子和第一相位校準因子；濾波器根據每組增益因子和第一相位校準因子來輸出IQ校準參數。進一步地，根據IQ校準參數來校準信號數據，並輸出校準後的信號數據的步驟包括通過IQ校準參數來獲取第二相位校準因子；根據第二相位校準因子來獲取相位校準後產生的幅度修正因子；根據第二相位校準因子和幅度修正因子來輸出校正後的信號。為了實現上述目的，根據本發明的另一個方面，提供了一種接收端IQ路數據的校準裝置。根據本發明的接收端IQ路數據的校準裝置包括採集模塊，用於採集輸出的信號數據；估計模塊，用於對信號數據進行抽取參數及分組處理，以獲取參數估計數據；處理模塊，用於根據參數估計數據來計算獲取信號數據的IQ校準參數；校準模塊，用於根據IQ校 準參數來校準信號數據，並輸出校準後的信號數據。進一步地，估計模塊包括獲取模塊，用於根據信號帶寬和採樣速率來獲取抽取因子；抽取模塊，用於根據抽取因子來抽取信號數據，以獲取參數估計數據。進一步地，處理模塊包括計算模塊，用於將所述參數估計數據分組之後，計算獲取每組參數估計數據的增益因子和第一相位校準因子；分組濾波模塊，用於根據每組增益因子和第一相位校準因子來輸出IQ校準參數。進一步地，校準模塊包括第一獲取模塊，用於通過IQ校準參數來獲取第二相位校準因子；第二獲取模塊，用於根據第二相位校準因子來獲取相位校準後產生的幅度修正因子；校準數輸出模塊，用於根據第二相位校準因子和幅度修正因子來輸出校正後的信號。為了實現上述目的，根據本發明的再一方面，提供了一種接收端IQ路數據的校準系統。根據本發明的接收端IQ路數據的校準系統包括發送端，用於發送信號數據；接收端，用於對採集到的信號數據進行抽取參數及分組處理，以獲取參數估計數據，並根據參數估計數據來計算獲取信號數據的IQ校準參數，根據IQ校準參數來校準信號數據，並輸出校準後的信號數據。通過本發明，採用採集輸出的信號數據；對信號數據進行抽取參數及分組處理，以獲取參數估計數據；根據參數估計數據來計算獲取信號數據的IQ校準參數；根據IQ校準參數來校準信號數據，並輸出校準後的信號數據，解決了現有技術的盲參數估計算法在高速傳輸系統中存在運算複雜度高、計算時延大、功耗高的問題，進而達到了高速傳輸系統運算簡單、計算時延小、功耗較低的效果。
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I是根據本發明實施例的接收端IQ路數據的校準系統的結構示意圖；圖2是根據本發明實施例的接收端IQ路數據的校準的方法流程圖；圖3是如圖2所示實施例的接收端IQ路數據的校準方法的詳細流程圖；圖4是如圖2和3所示實施例的具體校準方法示意圖；圖5是根據本發明實施例的接收端IQ路數據的校準裝置的結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白，以下結合附圖和實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。本發明提供了一種接收端IQ路數據的校準系統。圖I是根據本發明實施例的接收端IQ路數據的校準系統的結構示意圖。如圖I所示，本發明的接收端IQ路數據的校準系統包括發送端1，用於發送信號數據；接收端2，用於對採集到的信號數據進行抽取參數及分組處理，以獲取參數估計數據，並根據參數估計數據來計算獲取信號數據的IQ校準參數，根據IQ校準參數來校準信號數據，並輸出校準後的信號數據。 在上述實施例中，接收端IQ校準在鏈路中的具體位置如圖I所示，首先，在發送端基帶信號經過插值濾波達到DA接口速率；接著，在接收端通過AD轉換為數位訊號，此時數據流向分為兩路，其中一路是採集若干數據進行IQ校準參數的盲估計，獲得IQ校準參數；另一路信號進入IQ校準模塊，校準之後向後端傳輸。圖2是根據本發明實施例的接收端IQ路數據的校準的方法流程圖；圖3是如圖2所示實施例的接收端IQ路數據的校準方法的詳細流程圖；圖4是如圖2和3所示實施例的具體校準方法示意圖。如圖2所示，該接收端IQ路數據的校準方法包括如下步驟步驟S10，採集輸出的信號數據。步驟S20，對信號數據進行抽取參數及分組處理，以獲取參數估計數據。步驟S30，根據參數估計數據來計算獲取信號數據的IQ校準參數。步驟S40，根據IQ校準參數來校準信號數據，並輸出校準後的信號數據。要達到一定的參數估算精度，需要一定量的不相關的數據，原有算法需要數據長度為L ;本發明上述實施例通過先獲取有效的參數估算數據，然後按照分組濾波的方法，來確定需要的數據長度為L/(DP)，比較現有算法本發明可以簡化運算的複雜度、較低硬體的開銷和減少功耗。下面就根據圖2-4所示的實施例詳細描述本發明的方案，本發明各個實施例中的Rx(n)，n = 1，2，3... N表示收端AD輸出的數據，採樣速率(接收速率)為Ssample，信號帶寬為Sband ；x(m)表示Rx (n)經過抽取後的數據;用xl (m)表示x(m)的I路數據，xQ(m)表示x(m)的Q路數據。本發明上述實施例的步驟S20中對信號數據進行抽取參數及分組處理，以獲取參數估計數據的步驟可以包括如下步驟步驟S201，根據信號帶寬和採樣速率來獲取抽取因子；步驟S202，根據抽取因子來抽取信號數據，以獲取參數估計數據。如圖2和3所示，上述步驟可以根據AD輸出信號進行抽取參數及分組處理，首先利用信號帶寬與採樣速率之間的關係，獲得最佳的抽取因子D、接收端AD輸出信號Rx (n)，其中n= 1，2，...，L，L表示接收端採用現有方法的進行IQ校準數據長度。按照抽取因子D進行抽取，即
D = Ssafflple /Sbandx (m) = Rx (mD)，m = 1，2，3， ，M (0-1)其中M = L/D，根據採樣速率和信號帶寬之間的關係，為IQ校準提供最有效的參數估計數據(參數估計的數據儘可能相互獨立)，減少冗餘數據，從而減少運算複雜度、存儲單元、以及功耗損失。上述實施例中的參數估計數據可以包括1路參數估計數據和Q路參數估計數據。本發明圖2所示實施例的步驟S30根據參數估計數據來計算獲取信號數據的IQ校準參數的步驟可以包括如下步驟步驟S301，將參數估計數據分組，並計算獲取每組參數估計數據的增益因子和第一相位校準因子。 步驟S302，濾波器根據每組增益因子和第一相位校準因子來輸出IQ校準參數。具體的，如圖3所示，本發明上述步驟採用分組的方式，利用xl(m)、xQ(m)數據平均功率幅度計算每組數據的增益因子A(k)
權利要求
1.一種接收端IQ路數據的校準方法，其特徵在於，包括 採集輸出的信號數據，並對所述信號數據進行抽取參數及分組處理，以獲取參數估計數據； 根據所述參數估計數據來計算獲取所述信號數據的IQ校準參數； 根據所述IQ校準參數來校準所述信號數據，並輸出校準後的所述信號數據。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，對所述信號數據進行抽取參數及分組處理，以獲取參數估計數據的步驟包括 根據信號帶寬和採樣速率來獲取抽取因子； 根據所述抽取因子來抽取所述信號數據，以獲取所述參數估計數據。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述參數估計數據包括1路參數估計數據和Q路參數估計數據。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其特徵在於，根據所述參數估計數據來計算獲取所述信號數據的IQ校準參數的步驟包括 將所述參數估計數據分組，並計算獲取每組所述參數估計數據的增益因子和第一相位校準因子； 濾波器根據每組所述增益因子和所述第一相位校準因子來輸出所述IQ校準參數。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，根據所述IQ校準參數來校準所述信號數據，並輸出校準後的所述信號數據的步驟包括 通過所述IQ校準參數來獲取第二相位校準因子； 根據所述第二相位校準因子來獲取相位校準後產生的幅度修正因子； 根據所述第二相位校準因子和所述幅度修正因子來輸出校正後的所述信號。
6.一種接收端IQ路數據的校準裝置，其特徵在於，包括 採集模塊，用於採集輸出的信號數據； 估計模塊，用於對所述信號數據進行抽取參數及分組處理，以獲取參數估計數據； 處理模塊，用於根據所述參數估計數據來計算獲取所述信號數據的IQ校準參數； 校準模塊，用於根據所述IQ校準參數來校準所述信號數據，並輸出校準後的所述信號數據。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述估計模塊包括 獲取模塊，用於根據信號帶寬和採樣速率來獲取抽取因子； 抽取模塊，用於根據所述抽取因子來抽取所述信號數據，以獲取所述參數估計數據。
8.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述處理模塊包括 計算模塊，用於將所述參數估計數據分組之後，計算獲取每組所述參數估計數據的增益因子和第一相位校準因子； 分組濾波模塊，用於根據每組所述增益因子和所述第一相位校準因子來輸出所述IQ校準參數。
9.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述校準模塊包括 第一獲取模塊，用於通過所述IQ校準參數來獲取第二相位校準因子； 第二獲取模塊，用於根據所述第二相位校準因子來獲取相位校準後產生的幅度修正因子；校準數輸出模塊，用於根據所述第二相位校準因子和所述幅度修正因子來輸出校正後的所述信號。
10.一種接收端IQ路數據的校準系統，其特徵在於，包括 發送端，用於發送信號數據； 接收端，用於對採集到的所述信號數據進行抽取參數及分組處理，以獲取參數估計數據，並根據所述參數估計數據來計算獲取所述信號數據的IQ校準參數，根據所述IQ校準參數來校準所述信號數據，並輸出校準後的所述信號數據。全文摘要
本發明公開了一種接收端IQ路數據的校準方法、裝置及系統。其中，該方法包括採集輸出的信號數據，並對信號數據進行抽取參數及分組處理，以獲取參數估計數據；根據參數估計數據來計算獲取信號數據的IQ校準參數；根據IQ校準參數來校準信號數據，並輸出校準後的信號數據。通過本發明，能夠使得高速傳輸系統運算簡單、計算時延小、功耗較低。
文檔編號H04L25/03GK102739571SQ20111009118
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月12日 優先權日2011年4月12日
發明者方春, 虎賓, 雷輝 申請人:中興通訊股份有限公司