[发明专利]混合滤波器组DAC延迟和相位偏移的估计和补偿方法

摘要

本发明公开了一种混合滤波器组DAC延迟和相位偏移的估计和补偿方法，通过将混合滤波器组DAC系统的最终输出信号进行采样，然后采样结果计算出混合滤波器组DAC系统的最终输出信号的自功率谱；同时根据其余的已知信号，计算出这些信号的自功率谱或它们之间的互功率谱；根据推导出的包含延迟和相位偏移的线性方程，采用‘三点法’、线性模块方程求解器以及拓展欧几里得方程，估计出延迟和相位偏移的值；最后将得到的估计值反馈到预失真模块，最终通过对通道二的输入信号进行预失真完成对延迟和相位偏移的补偿。

主权项

1.一种混合滤波器组DAC延迟和相位偏移的估计和补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、估计DAC延迟δ和相位偏移φ(1.1)、对混合滤波器组的数模转换器DAC的输出信号ye(t)进行采样，可得：ye(nTs)＝y1(nTs)-m(nTs)+w1(nTs)+y2e(nTs)+w2(nTs) (1)其中，1/Ts表示采样率，并且1/Ts高于ye(t)的奈奎斯特频率；n表示离散信号的自变量且恒为整数，ye(nTs)表示ye(t)的采样序列，y1(nTs)表示通道一的子带信号y1(t)的采样序列，m(nTs)表示通道二的带通滤波器非理想特性产生的多余子带信号的m(t)的采样序列，y2(nTs)表示通道二的子带信号y2(t)的采样序列，w1(nTs)和w2(nTs)分别表示包含了包含了通道一和通道二包含的高斯白噪声w1(t)和w2(t)的采样序列；(1.2)、将带通滤波器的衰减带定义为交叠带，对ye(nTs)做离散傅立叶变换后，得到其在交叠带的频谱：Ye[k]＝Y1[k]-M[k]+W1[k]+Y2e[k]+W2[k] (2)其中，Ye[k]，Y1[k]，M[k]，W1[k]，Y2e[k]以及W2[k]分别表示ye(nTs)，y1(nTs)，m(nTs)，w1(nTs)，y2e(nTs)以及w2(nTs)在交叠带的频谱；根据频谱存在共轭对称性，取Ye[k]的正频率部分，可得： Y e [ k ] = Y 1 [ k ] - M [ k ] + W 1 [ k ] + Y 2 [ k ] e - j 2 π N k δ - j φ + W 2 [ k ] , k = 0 , 1 , ... , N - 1 - - - ( 3 ) ]]>其中，N表示每个采样序列的长度；由于y2(t)是理想的通道二子带信号和m(t)之和，因此，在交叠带内有Y2[k]＝M[k]，则公式(3)可改写为： Y e [ k ] = Y 1 [ k ] + M [ k ] ( e - j 2 π N k δ - j φ - 1 ) + W 1 [ k ] + W 2 [ k ] - - - ( 4 ) ]]>(1.3)、计算Ye[k]的自功率谱，并对该自功率谱的表达式做相关转换可得： 2 π N k δ + φ = arctan ( 2 Re { G X M [ k ] } - 2 G M M [ k ] 2 Im { G X M [ k ] } ) - arcsin ( ( G Y e Y e [ k ] - G X X [ k ] - 2 G M M [ k ] - 2 Re { G X M [ k ] } - ( G W 1 W 1 [ k ] + G W 2 W 2 [ k ] ) ( 2 Re { G X M [ k ] } - 2 G M M [ k ] ) 2 + ( 2 Im { G X M [ k ] } ) 2 ) = Δ θ [ k ] ]]> ( 5 ) ]]>其中，Δθ[k]是一条斜率为的直线，GXM[k]表示通道一中DAC的输出信号x1(t)和m(t)在交叠带的互功率谱，GMM[k]表示m(t)在交叠带的自功率谱，表示ye(t)在交叠带的自功率谱，GXX[k]表示通道一中DAC的输出信号x1(t)在交叠带的自功率谱，表示w1(t)在交叠带的自功率谱，表示w2(t)在交叠带的自功率谱，Re{GXM[k]}表示GXM[k]的实部，Im{GXM[k]}表示GXM[k]的虚部。(1.4)、计算不同的k值所对应的式(6)中各个自功率谱和互功率谱的值，并最终求得不同的Δθ[k]，由于反三角函数主值区间的问题，因此Δθ[k]的实际值应该由Δθ[k]加上2π的相应倍数所得： Δ θ ~ [ k i ] = Δ θ [ k i ] + z i 2 π , i = 1 , 2 , 3 , 4 , ... - - - ( 6 ) ]]>取出其中的三组样点(k1,Δθ[k1])、(k2,Δθ[k2])、(k3,Δθ[k3])，由公式6可推出这三组样点所对应的实际值样点取前两组实际值样点可得： 2 π N δ = Δ θ [ k 2 ] - Δ θ [ k 1 ] + ( z 2 - z 1 ) 2 π k 2 - k 1 - - - ( 7 ) ]]>其中，z1和z2分别表示求和时，Δθ[k1]和Δθ[k2]各自加上的2π的倍数；由于这三组实际值样点在一条直线上，因此： Δ θ ~ [ k 3 ] - Δ θ ~ [ k 1 ] k 3 - k 1 = Δ θ ~ [ k 2 ] - Δ θ ~ [ k 1 ] k 2 - k 1 - - - ( 8 ) ]]>基于公式8，根据线性模块方程求解器以及拓展欧几里得方程求得z2-z1的值，最后将该值代入公式7求得延迟δ：由于相位偏移φ的范围为0到2π，因此任意取一个z1的值，φ可通过下式求得： φ = ( Δ θ [ k 1 ] + z 1 2 π - N 2 π δk 1 ) mod 2 π - - - ( 9 ) ]]>其中，表示对2π求余；(2)、对DAC延迟δ和相位偏移φ进行补偿(2.1)、对通道二原来的输入信号x2[n]做离散傅立叶变化得到其频谱的正频率部分X2p[k]，再将X2p[k]与相乘得到X2pc[k]；(2.2)、计算出X2pc[k]的共轭对称部分，并将该部分与X2pc[k]组合在一起得到X2c[k]；(2.3)、通过对X2c[k]做离散傅立叶逆变换得到输入信号x2c[n]。