[发明专利]OFDM FDD通信系统中发射及接收路径的I/Q校准

说明书

技术领域

本发明大体上涉及无线通信装置，且更具体来说，涉及一种同时估计OFDM FDD系统的无线电收发器的发射路径及接收路径中的I/Q增益失配及相位失配的方法。

背景技术

用于使用正交调幅的无线通信系统的收发器通常展现I/Q增益失配及相位失配。首先将待由使用正交调制的通信系统发射的数据信号转换为同相(I相)发射分量及正交相位(Q相)发射分量。接着在模拟无线电发射器中，将数据信号的I分量及Q分量升频转换到射频(RF)频带。当混合I相发射分量与本机振荡器信号的I相分量时，产生经升频转换的I相RF信号。类似地，当混合Q相发射分量与本机振荡器信号的Q相分量时，产生经升频转换的Q相RF信号。接着将I相RF信号与Q相RF信号相加以形成经由空中接口而发射的复合RF信号。当本机振荡器信号的I相分量与Q相分量不是被分离刚好90度时且当经升频转换的I相RF信号的振幅不是刚好等于经升频转换的Q相RF信号的振幅时，在发射器的I分支与Q分支之间引入相位不平衡及增益不平衡。同样，当经接收的RF复合信号是通过与本机振荡器信号的I相分量及Q相分量混合而被降频转换时，在模拟无线电接收器的I分支与Q分支之间引入相位不平衡及增益不平衡。当接收器中的本机振荡器信号的I相分量与Q相分量不是被分离刚好90度时且当经降频转换的I相信号的振幅不是刚好等于经降频转换的Q相信号的振幅时，在接收器的I分支与Q分支之间出现相位不平衡及增益不平衡。由发射器及接收器中的相位不平衡及增益不平衡所引起的四个减损(impairment)引起信号频谱的正边带与负边带之间的干扰。

当前，基于正交频分多路复用(OFDM)及时分双工(TDD)的一些无线通信系统包括用以估计发射器及接收器中的I/Q增益减损及相位减损的功能性。然而，估计I/Q失配的现有方法具有各种缺点。第一，现有方法是在两个步骤中执行。必须先校准发射路径然后才能校准接收路径。估计发射I/Q失配；接着校正发射路径；且最后使用经校准的发射路径提供用于估计接收路径的I/Q失配的参考信号。第二，现有方法需要在当前OFDM调制解调器收发器(例如用于WLAN及WiMax标准的收发器)中在数据信号的规则发射中原本不使用的额外硬件。需要单独专用硬件以估计发射路径中的失配。通常，此硬件为RF波封检测器。在使用专用硬件来估计发射路径中的I/Q失配之后，使用接收器中的本机振荡器及混频器估计接收器中的I/Q失配。

寻求一种用于同时估计OFDM收发器的发射器与接收器两者中的I/Q增益减损及相位减损的方法。另外，寻求一种可估计OFDM收发器的发射器与接收器两者中的I/Q增益减损及相位减损而不需要数据信号的规则发射中原本不使用的有效硬件的设备。

发明内容

一种同时估计OFDM FDD通信系统的发射器与接收器两者中的I/Q增益失配及相位失配的方法是使用从发射路径的正交混频器的输出通向接收路径的正交混频器的输入的RF环回路径而执行。估计方法是在不使用在OFDM FDD RF收发器及基带调制解调器外部的专用硬件(例如外部混频器或外部波封检测器)的情况下执行。因此，估计方法是在不使用原本不用于数据信号的规则发射的除了用于RF环回路径的专用连接以外的硬件的情况下执行。在一些实施例中，当芯片上耦合将发射路径的输出中继到接收路径(例如，经由集成电路的衬底)时，甚至不使用专用环回路径。