[发明专利]失衡补偿器与失衡补偿方法以及直接降频接收装置

说明书

技术领域

本发明所揭露之实施例有关于信号接收，尤指一种用于修正在一同相分支路径与一正交分支路径之间之不匹配的失衡补偿器、失衡补偿方法以及相关的直接降频接收装置。

背景技术

直接降频接收（direct conversion receiving，DCR）架构(又称为零中频接收器)为一接收器设计，其可通过使用一本地振荡器（local oscillator，LO）信号来对进入的射频信号进行解调变的操作，而LO信号的频率与一目标信号的载波频率相同或非常接近。一般而言，DCR架构具有高度芯片整合、低成本、低功耗、小型化（small form factor）等优点，然而，DCR架构可能也会具有直流偏移、闪烁噪声（flicker noise）等缺点。更明确地来说，当使用一正交降频(quadrature down-conversion)机制来将信号馈入至一同相（in-phase,I）分支路径以及一正交（quadrature,Q）分支路径，然后通过具有90度相位差的LO信号来将I信号以及Q信号进行降频时，实际的DCR架构会因为I/Q不匹配而产生一受影响的基频信号输出，其中I/Q不匹配包括增益不匹配、相位不匹配以及滤波器不匹配等影响。因此，需要一种失衡补偿机制来修正这些不想要的不匹配。

传统的脱机(offline)失衡补偿机制使用一种两阶段的修正，其依序进行一滤波器/增益不匹配补偿以及一振荡器相位不匹配补偿。只有在滤波器/增益不匹配完成修正后，振荡器不匹配才会被允许开始执行，因此，两阶段修正是非常耗时的。此外，由于采用数字补偿器之两阶段修正的固有特性，额外的切换装置也会被引入DCR架构以用于适当地控制滤波器/增益不匹配修正操作以及振荡器不匹配修正操作的执行顺序，举例来说，一第一切换装置会设置在位于同相分支路径上之混波器与低通滤波器之间、一第二切换装置设置在位于正交分支路径上之混波器与低通滤波器之间、一第三切换装置用于控制由一校正信号源所产生的一校正/测试信号是否被馈入至位于同相分支路径上的混波器以及位于正交分支路径上的混波器，并且一第四切换装置用于控制由该校正信号源所产生的该校正/测试信号是否被馈入位于同相分支路径上的低通滤波器以及位于正交分支路径上的低通滤波器。在滤波器/增益不匹配修正的程序中，第一切换装置、第二切换装置以及第三切换装置皆处于关闭的状态，然而第四切换装置是被开启的。在振荡器不匹配修正的程序中，第一切换装置、第二切换装置以及第三切换装置皆被开启（switched on），然而第四切换装置是处于关闭（switched off）的状态。不幸地，因为这些切换装置彼此之间也会不匹配，因此会引入不确定的修正准确度，结果反而需要在传统数字补偿器中实作一个更复杂的适应性滤波器区块。

因此，需要一种创新的失衡补偿机制，其可有效率并且准确地修正不匹配所产生的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种失衡补偿器、失衡补偿方法以及相关的直接降频接收装置，以解决上述之问题。

本发明一实施例提供一种用于修正在一第一信号分支路径与一第二信号分支路径之间之一相位/滤波器不匹配以及一增益不匹配的失衡补偿器。该第一信号分支路径与该第二信号分支路径其中之一信号分支路径为一同相分支路径，另一信号分支路径为一正交分支路径。该失衡补偿器包括一相位/滤波器不匹配修正电路以及一增益不匹配修正电路。该相位/滤波器不匹配修正电路包括一可调整滤波器以及一处理单元。该可调整滤波器设置于该第一信号分支路径上，以及根据该第一信号分支路径之一第一输入信号以及该第二信号分支路径之一第二输入信号来调整一滤波器参数设定，并根据该滤波器参数设定以及该第一输入信号来产生一第一补偿后的信号至该第一信号分支路径。该处理单元设置于该第二信号分支路径上，以及根据该第一补偿后的信号来处理该第二输入信号，并据以产生一第二补偿后的信号。该增益不匹配修正电路用于参考该第一补偿后的信号以及该第二补偿后的信号以设定一增益补偿，并且将设定后的该增益补偿施加至该第一补偿后的信号以及该第二补偿后的信号其中之一特定补偿后的信号。