[发明专利]高精度IQ失衡矫正系统

说明书

本发明公开了一种高精度IQ失衡矫正系统，涉及失衡矫正技术领域。本发明包括发送端模块，发送端模块连接有接收端模块，接收端模块连接有数字预失真模块，数字预失真模块连接有滤波器；数字预失真模块用于利用在数字基带设置预补偿的滤波器进行校正，将频域响应转为时域有限长脉冲响应FIR滤波器抽头系数，所补偿的响应包括IQ两路。本发明通过在发送端采用预校正的方式，在接收端采用后校正的方式，使预校正结合后校正进行IQ校正，通过在数字基带设置预补偿的滤波器进行校正，将频域响应转为时域有限长脉冲响应FIR滤波器抽头系数，能够有效降低镜像分量的影响，提升系统的性能，降低计算复杂度，且优化了芯片性能。

技术领域

本发明属于失衡矫正技术领域，特别是涉及一种高精度IQ失衡矫正系统。

背景技术

目前，主流的射频收发机主要有超外差收发机与零中频收发机两种结构。超外差结构是无线通信收发机中使用最为广泛的一种结构，传统的超外差结构是当前最成熟的一种结构，采用恰当的设计可以到较好的收发性能。超外差接收机具有较大的动态范围，以及比较高的邻道选择性和接收灵敏度，并且超外差结构受到IQ信号不平衡的影响小，也不需要复杂的直流补偿电路。但是超外差结构存在结构复杂，集成度低，成本和功耗都过高的问题，这大大限制了超外差结构的进一步发展和应用。随着软件无线电技术的发展，零中频结构由于它本身结构简单，集成度高，体积小，成本和功耗很低，不需要外置的镜像频率抑制滤波器等优点，实用价值日益突显，近年来得到了非常广泛的关注和研究。但是零中频结构由于其本身的特性，存在着一些固有的缺点，比如易受到本振泄漏和干扰的影响，需要额外的直流补偿电路；由于工艺角、器件匹配等因素的影响，存在IQ不平衡问题这些都会直接影响到收发机的性能，这也是零中频结构在过去几十年来没有得到大范围应用的主要原因之一。

现有的IQ失衡表现为镜像信号达到一定的功率将会导致主信号造成严重的失真，进而降低系统的动态范围，恶化系统的整体性能，因此如何消除IQ不平衡现象是当前研究的热点问题，有一定的实际意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度IQ失衡矫正系统，解决了上述现有技术中IQ失衡恶化系统的整体性能的问题。

为达上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高精度IQ失衡矫正系统，包括发送端模块，发送端模块连接有接收端模块，接收端模块连接有数字预失真模块，数字预失真模块连接有滤波器；

数字预失真模块用于利用在数字基带设置预补偿的滤波器进行校正，将频域响应转为时域有限长脉冲响应FIR滤波器抽头系数，所补偿的响应包括IQ两路。

可选的，发送端模块包括DPD模块，DPD模块用于对原始的基带I/Q输入信号进行预矫正处理。接收端模块包括数据接收模块、模数转换器、数模转换器和射频处理模块，数据接收模块接收预校正信号送入低噪声放大器放大，由IQ正交解调器下变频到中频模拟信号，模数转换器用于将中频模拟信号转换为中频数字信号。

可选的，数字预失真模块校正功率放大器的非线性及校正调制器的本振泄露和镜像。镜像抑制比大于60dBc，EVM不高于-42dB。数字预失真模块包括ADC模块、PA输出模块、模型模块，采用ADC模块实现PA输出I路信号的采集，利用PA输出模块输入z和y_I对PA进行前项建模，并将z送入提取的PA前项行为模型模块恢复出功放复数基带输出信号y，将y和z分别作为模型的输入和输出实现DPD模块系数的更新，Q路观测时同理。两种DPD结构均迭代4次，PA在两种开环结构DPD矫正前后分别进行改善。

可选的，滤波器连接有同相混频器，同相混频器连接有正交相混频器，滤波器包括多个低通滤波器。时域有限长脉冲响应FIR滤波器对低通滤波器的3dB带宽进行平滑补偿，3个半带插值滤波器采用2倍的系数进行插值或绕过。I和Q采用TIA支持高达225MHz的通带带宽，信号由ΣΔADC转换，并在半带抽取阶段和可编程RFIR中进行滤波。

本发明的实施例具有以下有益效果：