一种宽带信号IQ不平衡盲估计及预补偿方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109861940A(43)申请公布日2019.06.07(21)申请号201811642168.7(22)申请日2018.12.29(71)申请人中国电子科技集团公司第二十研究所地址710068陕西省西安市雁塔区光华路1号(72)发明人吴道龙王瑜迟凯茅迪徐媛媛李晓冬(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人顾潮琪(51)Int.Cl.H04L25/06(2006.01)H04L27/38(2006.01)H04L1/24(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种宽带信号IQ不平衡盲估计及预补偿方法(57)摘要本发明提供了一种宽带信号IQ不平衡盲估计及预补偿方法，计算宽带信号滤波器洗漱对应的频率，计算平均值，求直流分量，分别用I路数字信号和Q路数字信号减去其直流分量，获得新的I路数字信号和Q路数字信号，分别进行傅里叶变换，并计算每个频点对应的幅度和每个频点信号的幅度IQ不平衡度，将复信号进行傅里叶变换，并计算每个频点正频分量和镜频分量的功率比，分别计算频点处的相位不平衡度，计算校准滤波器B的第m个频率响应系数，构造数字滤波器，并做逆傅里叶变换，最后得到补偿后的Q路滤波器。本发明解决了传统的IQ不平衡补偿只能针对窄带信号的问题，采用IQ不平衡盲估计方法，不会降低系统的传输速率。CN109861940ACN109861940A权利要求书1/1页1.一种宽带信号IQ不平衡盲估计及预补偿方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1，依据滤波器长度和系统采样频率fs，计算出宽带信号滤波器洗漱对应的频率fm，发送宽带信号，获得接收的数字信号I和Q；步骤2，分别对I路数字信号和Q路数字信号计算平均值，求出I路和Q路信号的直流分量和其中，L为符号采样率n的整数倍，即L＝n×Nsym，Nsym是统计的符号个数；步骤3，分别用I路数字信号和Q路数字信号减去其直流分量，获得新的I路数字信号和Q路数字信号；步骤4，分别对I路信号和Q路信号进行傅里叶变换，并分别计算I路和Q路每个频点对应的幅度；步骤5，计算每个频点信号的幅度IQ不平衡度，频点fm的幅度IQ不平衡度其中，QF(fm)和IF(fm)分别代表Q路信号和I路信号经过傅里叶变换后，频点fm对应的幅度；步骤6，将I路信号和Q路信号组成复信号C＝I+j*Q，对其进行傅里叶变换，并计算每个频点正频分量和镜频分量的功率比Virm，频点fm的正频分量和镜频分量的功率比其中，CF(fm)和CF(-fm)分别代表I路信号和Q路信号组成的复信号经过傅里叶变换后，频点fm和-fm对应的幅度；步骤7，分别计算频点fm处I路信号和Q路信号的相位不平衡度其中，arcos(x)表示反余弦函数；步骤8，计算I路校准滤波器B的第m个频率响应系数Q路校准滤波器C的第m个频率响应系数步骤9，构造数字滤波器BF和CF，其中BF与频率fm对应的补偿系数为bm，其余为1，CF与频率fm对应的补偿系数为cm，其余为1；步骤10，对BF与CF做逆傅里叶变换并取实部得到IQ不平衡补偿滤波器B和C；步骤11，将接收到的I路信号减去Iave去掉I路直流分量，将接收到的Q路信号减去Qave去掉Q路的直流分量；将I路信号直接输出作为补偿后的I路信号；将I路信号经过滤波器B后与经过滤波器C的Q路信号相加作为补偿后的Q路滤波器。2CN109861940A说明书1/5页一种宽带信号IQ不平衡盲估计及预补偿方法技术领域[0001]本发明涉及一种IQ不平衡度估计补偿方法，用于无线通信宽带数字信号处理。背景技术[0002]由于模拟器件性能的局限性，无线通信接收机正交下变频部分的IQ两路并不一定是正好90°的相移。另外，IQ支路的幅度增益也不是完全相同的，从而产生了IQ不平衡。IQ支路中的低通滤波器、数模转换器和放大器也不是完全一致的，也会引起IQ不平衡。IQ不平衡会引起接收信号星座图的旋转，从而导致解调误比特率增高，通信质量下降。[0003]比较容易想到的抑制IQ不平衡的方法是从硬件出发，如采用更高性能的模拟器件(滤波器、放大器，模数数模转换器)。虽然高性能的模拟器件可以抑制部分IQ不平衡的影响，但是高性能的模拟器件一般体积更大，成本更高，相应地将会提高移动收发设备的功耗和价格。因此，通过数字信号处理手段在数字域对IQ不平衡进行抑制和补偿是更经济有效的方式。传统的IQ不平衡估计方法通过发送训练序列的方式实现信号的IQ不平衡估计和补充，但是发送训练序列会带来通信速率下降。发明内容[0004]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种通过接收信号进行IQ不平衡盲估计的方法，能够准确估计系统IQ不平衡度并进行补偿，提升宽带无线系统传输性能。[0005]本发明解