用於補償收發機損害的方法和設備的製作方法
2024-02-24 09:50:15 1
專利名稱：用於補償收發機損害的方法和設備的製作方法
技術領域：
所公開的主題一般地涉及電信領域，並且更具體地，涉及用於補償收發機損害的方法和設備。
背景技術：
在電信領域中，直接變頻技術涉及在不使用中頻的情況下將基帶信號與載波信號混頻。直接變頻接收機(DCR)(也被稱為零差、零拍或零中頻接收機)隨後可以通過將輸入信號與頻率與載波信號同步的本地振蕩器信號混頻來對輸入信號進行解調。隨後可以在不需要進一步檢測的情況下，簡單地通過對混頻器輸出進行低通濾波獲得基帶信號。直接變頻收發機可以在單個晶片上實現，這使得其造價低廉並且用途廣泛。然而， 基帶信號(即同相(I)和正交⑴))的發送和接收路徑是獨立形成的。這些路徑中的小變化在相應的發送和接收信號中引入幅度和相位的變化，其還被稱為IQ不平衡損害。為了對直接變頻收發機進行校準，必須對損害進行識別，並在使用前對其進行補償。因為必須針對每個路徑使用獨立的外部參考來分別對直接變頻發射機和直接變頻接收機進行校準，所以該補償是困難的。如果使用未補償的接收機在完整的頻段上對發射機進行校準，則接收機的損害將對發射機的校準造成損害，並且反之亦然。本文的這一部分旨在介紹可能涉及以下描述和/或要求保護的公開的主題的多個方面的技術的多個方面。此部分提供了背景信息以便促進更好地理解所公開的主題的各個方面。應該理解本文這部分中的描述將由此來看，而沒有承認其是現有技術。所公開的主題旨在克服或者至少減小上面提出的一個或多個問題的影響。
發明內容
以下提供了所公開主題的簡化概要，從而提供了對所公開的主題的某些方面的基本理解。此概要不是所公開主題的詳盡概述。沒有意圖標識所公開主題的重點或關鍵的元素，或者描述所公開的主題的範圍。其唯一目的在於以簡化的方式提供某些概念，以作為稍後討論的更詳細的描述的序言。所公開的主題的一個方面在於一種用於針對損害補償收發機的方法。所述方法包括使用發射機來發射多個部分帶寬訓練信號。捕獲接收機的具有帶寬並且呈現出接收機損害的多個響應信號。每個響應信號與所述部分帶寬訓練信號中的一個相關聯。所述部分帶寬訓練信號中的每一個與所述接收機帶寬的一部分相關聯。基於所述多個響應信號來產生多個部分補償濾波器。每個部分補償濾波器與所述響應信號中的一個相關聯。將所述部分補償濾波器組合以配置可操作來補償所述接收機損害的接收機補償濾波器。所公開主題的另一方面在於一種收發機，包括發射機、接收機、接收機捕獲單元、 接收機補償濾波器和接收機補償估計單元。所述發射機可操作來發射多個部分帶寬訓練信號。所述接收機具有損害，並且可操作來接收所述多個部分帶寬訓練信號。所述接收機捕獲單元可操作來捕獲所述接收機的多個響應信號。每個響應信號與所述部分帶寬訓練信號中的一個相關聯。所述部分帶寬訓練信號中的每一個與所述接收機帶寬的一部分相關聯。 所述接收機補償濾波器可操作來對所述接收機接收的信號進行濾波。所述接收機補償估計單元可操作來基於所述多個響應信號來產生多個部分補償濾波器。每個部分補償濾波器與所述響應信號中的一個相關聯。所述接收機補償估計單元可操作來將所述部分補償濾波器組合以配置接收機補償濾波器從而補償接收機損害。
以下將參考附圖描述所公開的主題，其中相似的參考數字表示相似的元素，以及圖1是根據本主題的一個示例性實施方式的收發機的簡化框圖；圖2A-圖2C圖示了用於圖1的收發機中的接收機的補償的訓練信號；圖3是建模圖1的收發機的接收機損害的示圖；以及圖4是用於圖1的收發機中的接收機的補償的全頻帶訓練信號的示圖。雖然所公開的主題易受各種修改和可替換的形式影響，但是其具體實施方式
已經通過在附圖中示例的方式被顯示出，而且還在本文中進行了詳細描述。然而，應該理解本文對具體實施方式
的描述不意圖將所公開的主題限制為所公開的特定形式，而是與此相反， 意圖覆蓋落入如所附權利要求定義的公開的主題的精神範圍內的所有修改方式、等同內容和替代方式。
具體實施例方式以下將描述所公開主題的一個或多個具體實施方式
。所公開的主題沒有特別地意圖要限於本文包含的實施方式和示例，而是意圖包括落入以下權利要求的範圍的那些實施方式的修改形式，這些實施方式包括實施方式的多個部分以及不同實施方式的元素組合。 應該理解如在任何工程或設計項目中一樣，在任何這種實際的實現方式的開發過程中，必須做出許多具體實現的決定以實現開發人員的具體目標，例如要滿足系統相關以及業務相關的約束，而這些約束可能依實現方式而改變。而且，應該理解這種開發工作可能是複雜並且耗時的，但是對於得益於本公開的普通技術人員來說，不過是進行設計、製作和加工的例程。除非明確表明是「關鍵的」或「必需的」，否則本申請中沒有視為所公開的主題的關鍵的或必須的內容。現在將參考附圖對所公開的主題進行描述。僅出於解釋的目的在附圖中示意性地描繪了各種結構、系統和設備，並且從而本領域技術人員公知的細節使所公開的主題不會模糊不清。然而，包括附圖是為了描述和解釋所公開的主題的示例。本文使用的文字和短語的含義應該理解並解釋為與相關領域技術人員對這些文字和短語的理解相一致。沒有通過本文對術語或短語的一致性使用而暗指意圖對術語或短語進行特殊定義，即其定義與本領域技術人員理解的通常含義和慣用含義不同。就一定範圍而言，如果一個術語或短語意圖具有特殊含義，即與本領域技術人員的理解不同的含義，則這種特殊定義將在說明書中以直接和明確地提供該術語或短語的特殊定義的定義方式而明確提出。現在參考附圖，並且具體地參考圖1，將在包括發送路徑110、接收路徑120以及採樣接收路徑130的收發機100的背景下描述所公開的主題，附圖中的相似的參考數字在若干視圖中始終對應相似的部件。發送路徑110和採樣接收路徑130連接到定向耦合器140， 定向耦合器140繼而連接到濾波器面板150以及天線160。定向耦合器140阻止來自濾波器面板150的反射影響採樣接收路徑130。濾波器面板150(即通常被稱為雙工器)將輸出的發射信號與輸入的接收信號隔離，對發送RF輸出執行帶通濾波，並且對接收機RF輸入執行帶通濾波。發送路徑110包括發射機111，發射機111包括調製器112和數模轉換器 (DAC) 113、發射機IQ補償濾波器114、發射機IQ補償估計單元115、發射機捕獲單元116、 功率放大器117和用於在常規數據業務或訓練信號119之間進行選擇的開關118。接收路徑120包括接收機121，接收機121包括解調器122和模數轉換器(ADC) 123、接收機IQ補償濾波器124、接收機IQ補償估計單元125和接收機捕獲單元126。採樣接收路徑130包括採樣接收機131，採樣接收機131包括解調器132和ADC 133、採樣接收機IQ補償濾波器 134、採樣接收機IQ補償估計單元135和採樣接收機捕獲單元136。圖1中圖示出的發射機 111、接收機121和採樣接收機131使用硬體來實現，而圖1中圖示的各種單元在收發機100 的數字部分中(即通過處理單元執行軟體或固件)實現。因此，這些單元通常描述功能而不是獨立的硬體。然而，取決於具體實現方式，可以採用專用硬體執行歸屬於這些單元的一個或多個功能。發射機111、接收機121和採樣接收機131採用同相(I)和正交(Q)信號。為便於圖示，未顯示這些部件的獨立路徑。通常而言，I路徑和Q路徑是獨立的，從而這兩個路徑之間存在幅度和相位變化。這些變化導致產生發射機111、接收機121和採樣接收機131 中的獨立的損害。發射機111和採樣接收機131在同一頻帶中操作。在所示出的實施方式中，採用採樣接收機131來補償發射機損害。接收機111被補償之後，將用來產生用於補償接收機121的訓練信號。然而，因為採樣接收機131用於估計並補償發射機111，因此必須首先對採樣接收機131的損害進行估計和補償。如本領域普通技術人員所已知的，還可以採用採樣接收機131來實現例如數字預失真或者時分復用的功能(即作為唯一的接收機來工作)。對於典型IQ發射機111而言，未損害的基帶信號可以表示為s(t) = Sl(t)+jsQ(t),(1)其中Sl(t)，sQ(t)為基帶同相和正交信號分量。調製器112的輸出由下式給出x(t) = i(t)+jq(t),(2)其中i(t) = α j [Sl (t) cos ( Φ +sQ (t) sin ( Φ ]q(t) = α Q[sQ (t) cos ( Φ Q)+S1 (t) sin ( Φ Q) ] ' (3)並且α ρ α Q，φ ρ Φ Q為調製器不平衡誤差(即損害)。等式( 可以重寫為期望信號及其共軛組成的兩個分量求和的形式，x(t) = a1s(t)+a2s*(t),(4)其中[_ai cos ⑷ + % cos (&)] - y [α, sin ⑷ + % sin (麼)]
αι =Γ
2/· \
權利要求
1.一種用於針對損害補償收發機的方法，包括 使用發射機來發射多個部分帶寬訓練信號；捕獲接收機的具有帶寬並且呈現出接收機損害的多個響應信號，每個響應信號與所述部分帶寬訓練信號中的一個相關，其中所述部分帶寬訓練信號中的每一個與所述接收機的帶寬的一部分相關；基於所述多個響應信號來產生多個部分補償濾波器，每個部分補償濾波器與所述響應信號中的一個相關；以及將所述部分補償濾波器組合，以便配置可操作來補償所述接收機損害的接收機補償濾波器。
2.如權利要求1所述的方法，進一步包括使用所述發射機來發射全帶寬訓練信號，其中所述發射機具有發射機損害； 捕獲所述接收機對所述全帶寬訓練信號的第二響應信號；使用所述接收機補償濾波器來對所述第二響應信號進行濾波，以產生濾波後的響應信號；以及比較所述全帶寬訓練信號與濾波後的響應信號，以及基於所述比較配置發射機補償濾波器以補償所述發射機損害。
3.如權利要求2所述的方法，進一步包括使用所述發射機補償濾波器來對所述發射機將要發射的數據進行濾波；以及使用所述接收機補償濾波器來對所述接收機接收的數據進行濾波。
4.如權利要求1所述的方法，其中產生所述部分補償濾波器中的已選擇的一個部分補償濾波器包括捕獲所述接收機對所述相關聯的部分帶寬訓練信號的所述響應信號； 產生所述響應信號的共軛信號；基於所述響應信號、所述共軛信號和多個濾波器係數來產生估計信號；對所述濾波器係數進行迭代調整，以使所述共軛信號對所述估計信號的貢獻最小化；以及使用調整後的係數配置所述已選擇的部分補償濾波器。
5.如權利要求1所述的方法，其中將所述部分補償濾波器組合包括 將每個部分補償濾波器轉換到所述頻域；在所述頻域中將所述轉換後的部分補償濾波器連接；以及將已連接的部分補償濾波器轉換到所述時域，以產生所述接收機補償濾波器。
6.如權利要求5所述的方法，其中將所述轉換後的部分補償濾波器連接包括對重疊點處的轉換後的部分補償濾波器求平均。
7.—種收發機，包括發射機，可操作來發射多個部分帶寬訓練信號； 接收機，具有損害並且可操作來接收所述多個部分帶寬訓練信號； 接收機捕獲單元，可操作來捕獲所述接收機的多個響應信號，每個響應信號與所述部分帶寬訓練信號中的一個相關聯，其中所述部分帶寬訓練信號中的每一個與所述接收機帶寬的一部分相關聯；接收機補償濾波器，可操作來對所述接收機接收的信號進行濾波；接收機補償估計單元，可操作來基於所述多個響應信號來產生多個部分補償濾波器， 每個部分補償濾波器與所述響應信號中的一個相關聯，以及可操作來將所述部分補償濾波器組合，以配置所述接收機補償濾波器以補償所述接收機損害。
8.如權利要求7所述的收發機，其中所述發射機具有損害，以及進一步可操作來發射全帶寬訓練信號，所述捕獲單元可操作來捕獲所述接收機對所述全帶寬訓練信號的第二響應信號，所述接收機補償濾波器可操作來對所述第二響應信號進行濾波以產生濾波後的響應信號，以及所述收發機進一步包括發射機補償濾波器，可操作來對發射機發送的信號進行濾波；發射機捕獲單元，可操作來捕獲所述全帶寬訓練信號；以及發射機補償估計單元，可操作來比較所捕獲的全帶寬訓練信號與濾波後的響應信號， 以及可操作來基於所述比較配置所述發射機補償濾波器以補償所述發射機損害。
9.如權利要求7所述的收發機，其中所述接收機補償估計單元可操作來通過產生所述接收機捕獲單元捕獲的、針對所述相關聯的部分帶寬訓練信號的所述響應信號的共軛信號，基於所述響應信號、所述共軛信號以及多個濾波器係數來產生估計信號，對所述濾波器係數進行迭代調整以使所述共軛信號對所述估計信號的貢獻最小化，以及使用調整後的係數來配置已選擇的部分補償濾波器，來產生所述部分補償濾波器中的已選擇的一個部分補償濾波器。
10.如權利要求7所述的收發機，其中所述接收機補償估計單元可操作來通過將每個部分補償濾波器轉換到所述頻域，在所述頻域中將轉換後的部分補償濾波器連接，以及將已連接的部分補償濾波器轉換到所述時域以產生所述接收機補償濾波器的係數，來將所述部分補償濾波器組合。
全文摘要
一種用於針對損害補償收發機的方法包括使用發射機來發射多個部分帶寬訓練信號。捕獲接收機的具有帶寬並且呈現出接收機損害的多個響應信號。每個響應信號與所述部分帶寬訓練信號中的一個相關聯。所述部分帶寬訓練信號中的每一個與所述接收機帶寬的一部分相關聯。基於所述多個響應信號來產生多個部分補償濾波器。每個部分補償濾波器與所述響應信號中的一個相關聯。將所述部分補償濾波器組合以配置可操作來補償所述接收機損害的接收機補償濾波器。
文檔編號H04B1/30GK102474284SQ201080029567
公開日2012年5月23日 申請日期2010年6月15日 優先權日2009年6月30日
發明者M·S·赫宇特馬克爾, W·霍恩查雷恩科 申請人:阿爾卡特朗訊