CN107863988A - 计算发射路径和接收路径之间泄漏的方法和无线通信电路 - Google Patents

计算发射路径和接收路径之间泄漏的方法和无线通信电路 Download PDF

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Abstract

本申请涉及计算发射路径和接收路径之间泄漏的方法和无线通信电路。一种用于计算发射路径和接收路径之间的泄漏的方法，包括经由发射路径发射校准信号。该方法进一步包括经由接收路径接收第二校准信号，并且在发射第一校准信号时断开发射路径和接收路径之间的环回路径。进一步地，该方法包括使用校准信号和第二校准信号为发射路径和接收路径之间的泄漏计算泄漏模型，并且在收发器的环回校准期间使用泄漏模型补偿发射路径和接收路径之间的泄漏。

Description

计算发射路径和接收路径之间泄漏的方法和无线通信电路
技术领域
实例涉及用于考虑发射路径和接收路径之间泄漏的方法，并涉及无线通信电路，该无线通信电路包括发射路径、接收路径和泄漏估算电路，以计算发射路径和接收路径之间的泄漏的泄漏模型。
背景技术
日益增长的通信数据速率对所使用的发射器和接收器提出了严格的质量要求。为了保持严格的质量要求，对用于例如射频实施方案中的信号的发射和接收的硬件组件建立有挑战性的规范。为了得到能满足目前及未来无线通信电路和标准的质量要求的发射路径与接收路径，使规范越来越严格可能会降低产品产量和例如提高发射及接收电路***的开发成本。
发明内容
本发明的实施例涉及一种用于计算发射路径和接收路径之间的泄漏的方法，包括：经由所述发射路径发射第一校准信号；经由所述接收路径接收第二校准信号；在发射第一校准信号时断开所述发射路径和所述接收路径之间的环回路径；使用所述第一校准信号和所述第二校准信号计算所述发射路径和所述接收路径之间的泄漏的泄漏模型；以及在收发器的环回校准期间使用所述泄漏模型补偿所述发射路径和所述接收路径之间的所述泄漏。本发明的实施例还涉及相应的无线通信电路、收发器、移动电信设备。
附图说明
设备和/或方法的一些实施例将在下面仅以实例的方式并参考附图进行描述，在附图中：
图1示出无线通信电路的实例；
图2示出包括收发器内发射路径和接收路径的无线通信电路的进一步实例；
图3示出具有共同运行的发射路径和接收路径的无线通信电路的实例；
图4示出全双工运行或时分双工运行的无线通信电路的实例；
图5示出用于计算发射路径和接收路径之间的泄漏的方法的实例的流程图；
图6示意地示出移动电信设备的实例；
图7示出由于发射路径和接收路径之间的泄漏导致的环回信号的振幅特性的恶化；以及
图8示出由于发射路径和接收路径之间的泄漏导致的环回信号的相位特性的恶化。
具体实施方式
现在将参考附图更详细描述各种实例，在附图中示出了一些实例。为了清楚起见，图中线、层和/或区域的厚度可被夸大。
因此，虽然进一步实例能够进行各种修改和替代形式，但是其一些具体实例在附图中示出并将随后进行详细描述。然而该具体描述将进一步实例限于所描述的具体形式。进一步实例可涵盖本公开的范围内的所有修改、等价物或替代物。在附图的描述中，相同的附图标记指代相同或类似的元件，其可在提供相同或类似功能时以相同或变化形式(在彼此相比较时)实施。
应该理解当元件被称为被“连接”或“耦合”到另一个元件时，所述元件可被直接连接或耦合或经由一个或多个中间元件连接或耦合。
这里使用的术语用于描述特定实例的目的，而不是旨在限制进一步实例。每当使用单数形式诸如“一个”、“一”和“该”及仅使用单数元件时，没有明确或隐晦地定义为必须是单数，进一步实例也可使用复数元件实施相同功能。同样，当功能随后描述为使用多个元件实施时，进一步实例可使用单个元件或处理实体实施相同功能。应该进一步理解的是，术语“包含”、“正在包含”、“包括”、“正在包括”在使用时，规定所陈述特征、整体、步骤、操作、过程、行为、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个特征、整体、步骤、操作、过程、行为、元件、组件和/或其任何组的存在或附加。
除非以其他方式定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均以实例所属领域的一般意义使用，除非在这里以其他方式明确定义。
图1示出具有发射路径102和接收路径104的无线通信电路的实例。发射路径102包括生成可例如提供给天线辐射器以便辐射到环境中的无线通信信号所需的组件或电路***。因此发射路径102的一些实例可包括在天线辐射器前面或在天线辐射器上游的功率放大器(PA)，以放大发射路径内生成的射频信号。类似地，为了确定通过例如所接收的射频信号接收的信息，接收路径104包含处理从天线辐射器接收的信号所需的电路***或元件。在一些实例中，接收路径用于在无线通信电路的正常操作模式期间接收数据信号，而相同的接收路径可在校准模式中用于校准目的。在其他实例中，接收路径可作为专门的接收路径，该接收路径仅用于监控/校准，而进一步的接收路径用于在正常操作模式中接收数据。
在无线通信***中，为了根据当前使用的调制方案将要提交的信息转换为基带信号，发射路径可选地可进一步包括调制电路。进一步地，可存在将基带信号上转换为用于辐射信息的射频信号的后续混合电路***。同样，为了恢复依靠射频通信信号传送的逻辑信息，接收路径104可包括下转换器和后续的解调电路。然而，这里使用的术语发射路径102和接收路径104不应解释为包括为了生成射频信号或恢复依靠射频信号发射的逻辑信号技术上必需的所有组件。相反，如在本说明的上下文中使用的发射路径102或接收路径104可仅包括那些组件或元件的子集。
取决于实施细节，经由发射路径102发射的发射信号的信号分量可传播到或影响接收路径104。例如，如果发射路径102和接收路径104，特别是构成发射路径和接收路径的电气组件在物理上彼此接近，则由发射路径102或在发射路径102内发射或处理的信号可例如电容耦合或电感耦合到接收路径104或其电气组件中的一个或多个中。由发射路径102和接收路径104之间不需要的耦合导致的接收路径104内的信号贡献被称为泄漏。因此泄漏将信号分量加入接收路径104内的信号，该信号分量不源于由例如天线辐射器接收的信号，并且因此恶化在接收路径104内处理或由接收路径104重建的信号的质量。
根据这里描述的实例，泄漏估算电路106配置为使用经由发射路径102发射的第一校准信号和经由接收路径104同时接收的第二校准信号计算发射路径102和接收路径104之间的泄漏的泄漏模型。泄漏估算电路106获知经由发射路径102发射的用于泄漏校准目的的第一校准信号和由接收路径104同时接收的相关联的第二校准信号。因此，泄漏估算电路106能够计算对发射路径102和接收路径104之间的信号修正进行建模的泄漏模型，该信号修正将发射的第一校准信号转化为接收的第二校准信号，该第二校准信号在接收路径104内监控。
一旦已经确定发射路径102和接收路径104之间的泄漏的泄漏模型，就可用于各种应用以提高发射路径102内和/或接收路径104内的信号处理性能。
在一些实例中，泄漏模型可用于补偿经由接收路径104当前接收的接收信号内的泄漏分量，该泄漏分量由当前发射到接收路径104中的发射信号的泄漏引起。为此，当前发射的发射信号可用作到泄漏模型的输入以便确定接收路径104内由发射信号引起的泄漏分量。然后可通过例如从接收路径104内的信号减去泄漏分量在接收路径104内补偿泄漏分量。根据一些实例，发射路径102和接收路径104在单个收发器内实施，即都属于根据一个单个发射标准操作的收发器电路，诸如例如根据第三代伙伴计划(3GPP)标准中的一个，根据IEEE 802.11无线局域网(WLAN)标准中的一个或根据蓝牙(BT)标准或使得能够同时发射信号和接收信号的其衍生物中的一个。根据一些实例，发射路径和接收路径属于单个收发器。
然而，进一步的实例可在发射路径102和接收路径104根据不同发射标准，诸如例如和蓝牙模块并行运行的WLAN模块(构成共同运行设置)操作的设置中使用泄漏模型。在这种情况下，接收路径104中不需要的信号分量可被补偿，该信号分量是由根据不同于接收路径的标准发射信号的共同运行的发射器或发射路径引起的。为了提高依靠接收路径104生成信号的信号质量，因此可考虑共同运行的发射器，例如在同一芯片、管芯或电路板上的泄漏。
虽然在一些实例中，在正常操作期间接收的信号可在使用用于计算或考虑发射路径和接收路径之间的泄漏的方法时被增强，但是其他的实例可使用泄漏模型以提高收发器内进行的校准的质量，诸如例如用于考虑发射路径内功率放大器非线性的预失真模型的确定。功率放大器在理想情况下完全线性放大如在发射路径内生成的射频信号并保存完全相位。然而实际的功率放大器由于高输出功率而倾向于变成非线性，这种情况下功率放大器在压缩中操作，使得实际上提供的输出振幅低于所需振幅(AM/AM失真)。进一步地，随着输出功率的日益增长，功率放大器倾向于额外施加不需要的相移，即他们表现出AM/PM失真。为了缓解由于那些效果导致的恶化，预失真经常在功率放大器前施加到信号，旨在预期功率放大器缺陷而修改信号，使得实现发射路径内良好的线性和相位保存作为净效果。
为了确定预失真模型，无线通信电路的一些实例可选地包括发射路径102和接收路径104之间的环回路径，以便直接将发射路径102内生成的信号馈送到接收路径104，以便能够估算由于至少功率放大器引起的信号恶化。进一步的预失真模型可同样补偿发射路径内的其他失真。
一些实例可选地进一步包括环回路径内的开关，以便在发射路径102内生成用于确定预失真模型的第三校准信号并将第三校准信号转发到接收路径104时能够闭合发射路径102和接收路径104之间的环回路径。根据一些实例，环回路径可进一步包括衰减元件，其在发射路径102内生成的第三校准信号在接收路径内作为第四校准信号处理之前衰减第三校准信号，以便避免接收路径104内放大器及其相关联电路***的饱和。为了确定泄漏，由于仅确定泄漏且不需要直接耦合，发射路径102和接收路径104之间的环回路径可在发射第一校准信号时被断开，例如使用开关。
进一步的实例也可以可选地包括环回路径中的可调节衰减元件，在发射第三校准信号时将可调节衰减元件调节到可能的最大衰减，以便实现发射路径102和接收路径104之间的最大相互隔离。
为了减小由于发射路径预失真模型的确定的泄漏导致的恶化，泄漏估算可在发射路径102和接收路径104之间的环回路径断开时进行。在已经确定泄漏模型之后可进行环回校准，该环回校准包括闭合环回路径并经由发射路径102发射第三校准信号，该发射路径102依靠环回路径耦合到接收路径104中。与泄漏模型的确定相似，用于发射路径组件，例如用于具有发射路径102的功率放大器的预失真模型可使用接收的第四校准信号和泄漏模型计算。例如，可在应用泄漏模型到第三校准信号时修正接收的第四校准信号的泄漏效果，并在接收的第四校准信号中修正这样确定的第三校准信号的泄漏分量。
根据一些实例，泄漏模型包括发射路径102内放大器的非线性贡献、记忆效应和发射路径与接收路径之间的信道中的至少一项。取决于显性效应，可使用考虑前述贡献中的一个或多个，允许发射路径102和接收路径104之间耦合的精确建模的模型参数。在泄漏模型旨在提高用于确定发射路径102内功率放大器的预失真模型的环回校准的精确度的实施方案中，一些实例的泄漏模型包括与用于环回校准的泄漏模型相同的功率放大器贡献。当泄漏模型的估算基于相同的假设并使用与预失真模型的确定相同的贡献时，与使用不同模型估算泄漏模型和确定预失真模型的方法相比，可提高预失真模型的确定的整体精确度。
图2示出具有发射路径202和接收路径204的无线通信电路的实例。为了说明的目的，示出发射路径202和接收路径204的一些组件。示例性的发射路径和接收路径使用I/Q调制。发射路径202用于从基带信号创建射频信号，该基带信号包括将要经由射频信号发射的信息。发射路径202内的基带调制器210创建基带信号的I分量和Q分量两者。第一数模转换器212a和第二数模转换器212b用于创建I分量和Q分量的模拟表示，每个数模转换器后设置低通滤波器214a和214b以净化波谱，例如删除混叠分量。混频器电路216用来上转换I分量和Q分量并将两个上转换的分量求和以提供射频信号。这样生成的射频信号依靠功率放大器218放大。为了将放大的射频信号辐射到环境中，功率放大器218的输出可与天线***的辐射器连接。根据一些实例，可以可选地断开或闭合功率放大器218和辐射器之间的连接，例如依靠开关。
接收路径204包括可与接收天线辐射器连接的低噪声放大器230。接收的射频信号依靠进一步的混频电路232下转换，该混频电路232还使下转换基带信号的I分量和Q分量彼此分离。低通滤波器234a和234b用于在依靠模数转换器236a和236b将I分量和Q分量的模拟表示数字化前净化波谱。在图2所示的实例中，泄漏估算电路206用于进行发射路径202和接收路径204之间泄漏模型的计算，以及在图2的收发器的环回校准期间使用该泄漏模型补偿发射路径202和接收路径204之间的泄漏。预失真估算电路240(MPAPD)用于计算功率放大器218的预失真模型。在发射路径202和接收路径204之间的环回路径250闭合时计算预失真模型，使得将发射路径202内生成并依靠功率放大器218放大的第三校准信号耦合(环回)到接收路径204。
在图2的具体实例中，环回路径250包括第一开关252、第二开关254和第一开关252与第二开关254之间的可变衰减元件256。可通过闭合开关252和开关254闭合发射路径202和接收路径204之间的环回路径，以便启用环回校准。在环回校准期间，发射器经由发射路径202将进一步的校准信号发送到接收路径204中。接收路径204接收进一步接收的校准信号，且预失真估算电路240使用进一步的校准信号和对应的进一步的接收的校准信号计算功率放大器218的预失真模型。
环回路径250耦合到功率放大器218下游的发射路径202。在应估算发射路径202和接收路径204之间的直接泄漏，即不应考虑由于天线的辐射器导致的额外耦合的实例中，功率放大器218和低噪声放大器230可通过开关等与其天线分离。在给定设置下，可考虑环回校准期间发射路径202和接收路径204之间泄漏的贡献。不考虑发射路径202和接收路径204之间的直接泄漏会降低环回校准的精确度，并因此导致预失真模型不提供最优可能结果。使用考虑环回校准期间泄漏的方法可引起发射电路具有更好的特性，和例如能够满足高要求的频谱屏蔽与误差向量幅度(EVM)要求，或对无线通信***的发射器或发射路径的进一步质量要求。
例如，如果泄漏模型包括与用于环回校准的模型相同的发射路径202内功率放大器210的贡献，那么可确定良好的预失真模型。
图2示意地示出可能的泄漏路径(CLP)及其可能的贡献。泄漏的一个贡献可以是发射路径202和接收路径204之间在功率放大器218上游的耦合，而泄漏的其他贡献可源于功率放大器218下游的电路***的部分。也因为这个原因，还使用用于确定泄漏估算模型内的功率放大器非线性的模型以便适当考虑所有贡献是有利的。关于怎样实现这一点的一个具体实例在后面的段落中给出。当然，这仅仅是用于确定泄漏模型的一个具体实例，并且进一步实例也可使用其他的实施方案或模型。
对于下面的泄漏模型的描述，假设x(t)是功率放大器218输入端处的信号，而y(t)是将用于确定预失真模型的所需信号，即表现功率放大器218的非线性和记忆效应的所需的后功率放大器环回信号。然而，由于泄漏导致z(t)是存在于混频阶段232输入端处的实际处理的环回信号，其偏离y(t)。换句话说，z(t)包括所需的后功率放大器环回信号y(t)和不需要的泄漏导致的信号，即泄漏分量。假设CLP(.)表示泄漏模型，那些信号根据下面的等式(等式1)相互关联：
z(t)＝y(t)+CLP(x(t))+w(t)，
其中w(t)是热噪声分量。
实际的电路可有相当大的泄漏，导致环回AM/AM和AM/PM失真，并导致z(t)与所需后功率放大器环回信号y(t)有相当大的偏差。环回信号可表现出与想要测量的发射信号不同的非线性。图7和图8示出泄漏对具体实施方案的负面效果。两张图都在x轴上示出用于生成预失真模型的进一步校准信号的功率，并且在y轴上示出由于泄漏导致的标称值y(t)的偏差。图7示出幅度的偏差，图8示出相位的偏差。因为使用表现由泄漏引起并在图7和图8中示出的AM/AM失真和AM/PM失真的信号可确定标称偏差，所以两张图都示出，特别是对于高发射功率，标称偏差可以是相当大的，其因此会导致预失真模型恶化。
为了估算图2的无线通信电路内的泄漏，断开开关252和开关254并设置可变衰减256到最大可能衰减。在这些情况下，等式1可近似为：
且在接收路径输入端处的信号主要由于不需要的泄漏导致(L指示泄漏)。在所述具体实例中，使用预失真模型的三个总和项而不是两个项，由预失真估算电路240内记忆功率放大器预失真算法(MPAPD)使用的预失真模型的扩大作为泄漏模型被应用。在预失真估算电路240中使用的预失真模型是：
在这个预失真模型中，系数k考虑功率放大器218的非线性，而系数q考虑功率放大器218内的记忆效应。为了另外对发射路径和接收路径之间的信道进行建模，泄漏模型通过第三求和项扩展为：
相同的假设用于预失真模型的确定和泄漏模型的确定。具体地，泄漏模型涵盖发射路径功率放大器的非线性(AM/AM、AM/PM)与发射路径和接收路径之间的信道(延迟、增益、频率、幅度和相位响应)。
可选地，泄漏模型可用下面的矩阵表示进行描述：
其中是包含zL[n]的一系列样本的向量，是包含根据上面给定的泄漏模型CLP的x[n]的时间样本，是包含系数apkq的向量且是噪声向量。
为了获取泄漏路径信道系数可利用由作为直接学习应用的预失真模型(MPAPD算法)使用的相同估算器，其提供泄漏模型的系数：
在使用具体模型中，考虑预功率放大器泄漏和后功率放大器泄漏两者，使得泄漏模型具有高精确度。因为对泄漏有贡献的预功率放大器路径和后功率放大器表现出不同类型的环回失真，所以考虑模型内的两项引起预失真模型的高精确度确定。例如，因为主导预功率放大器路径的信号不经过功率放大器，所以主导预功率放大器路径(泄漏分量源于功率放大器218上游的信号)非线性相关，因此表现出不同的AM/AM、AM/PM和记忆效应特性。相反，后功率放大器路径(泄漏源于功率放大器218下游)表现出对应于功率放大器非线性的非线性特性，但伴随一定的时间延迟和不同的频率选择幅度/相位响应。考虑预功率放大器泄漏和后功率放大器泄漏两者可实现精确结果。
在考虑环回校准内的泄漏的应用中，下一步是将环回路径250配置到其环回校准设置中，即闭合开关252和开关254并调节可调节衰减256到校准设置。如前所指示，将应用等式1，其以矩阵表示阅读：
为了考虑前面确定的泄漏，在预失真估算电路240中根据下式确定预失真模型之前，可以数字形式进行泄漏消除：
换句话说，在确定预失真模型之前，使用进一步接收的校准信号z并从进一步接收的校准信号中减去校准信号的泄漏信号分量zLK(等于X*A)确定派生校准信号Y。因为环回热信噪比高，所以可实现y(t)样本的精确泄漏补偿观察(通过确定派生校准信号)，例如依靠MPABD算法，该精确泄漏是预失真估算的成功应用所需要的。这样做可引起在正常操作期间功率放大器218下游的信号的误差向量幅度的大大下降的泄漏引起的恶化。例如，如果考虑存在图7和图8所示的AM/AM及AM/PM失真且无泄漏消除，可观察到-36dB的功率放大器218之后的射频信号的误差向量幅度。
与此相反，当考虑预失真电路确定期间的泄漏模型时，无泄漏失真的误差向量幅度可减小到-45dB。换句话说，当不适当考虑泄漏时，仅由于线性导致的发射路径的误差向量幅度(EVM)将会从-45dB跳跃至-36dB，其对许多无线(WIFI)调制和编码方案而言是不足的。特别是如果考虑发射器可表现出许多额外的损害(调制解调器的信噪比、DAC SINAD、IQ不平衡、IQ偏移、相位噪声、热噪声……)。因此，功率放大器218的非线性的EVM预算甚至可比误差向量幅度的总目标更低。例如，对802.11ax调制方案MCS10/11(1024QAM)而言，EVM的目标是-43dB。这样的严格目标仅可在考虑如这里描述的泄漏模型的情况下实现。
综上所述，一些实例实施估算源于预功率放大器路径和后功率放大器路径两者的不需要的泄漏信号(通过确定泄漏模型)的新型方法。一个具体方式是采用两个射频开关和一个可控制射频衰减器(该射频衰减器设置到用于主环回路径的隔离模式)，并然后在正常环回操作期间数字消除泄漏分量。相同的原理可应用于相同或另一个发射标准的共同运行接收器。为了校准，环回算法表现出的泄漏的性质通过断开(隔离模式)环回路径内的开关并且将环回输入衰减器设置到最大衰减进行估算。然后，在知道环回泄漏参数后(确定了泄漏模型)，设置环回分量到它们的正常操作模式(闭合环回路径内的开关并将可变衰减元件设置到由自动增益控制算法确定的值)，并且在预失真模型确定期间数字消除泄漏分量。这可规定校准的观察精确表示发射/接收特性而无泄漏引起的失真，因而可能避免严重的后校准TX/RX性能偏移。
如前所述，在RX(接收路径)通过TX/RX开关从其天线或辐射器分离且入侵(aggressor)TX(发射路径)发射信号时获得泄漏参数(确定了泄漏模型)的情况下，相同的原理可应用于共同运行接收器。
除了替代的方法外，这里描述的实例并不试图通过设计最小化泄漏失真，而是估算或计算泄漏模型并在无线发射电路的其他操作模式期间消除或减小泄漏。此外，通过估算由预功率放大器路径和后功率放大器路径两者引入的泄漏信号分量，考虑环回失真的广泛来源(AM/AM、AM/PM、记忆效应、频率响应)。一些实例应用先进的数学模型(扩展离散时间记忆多项式)估算和计算泄漏模型并消除泄漏信号，因而促进高精确估算和消除。与试图通过设计避免泄漏的替代方法相比(该替代方法可使射频设计复杂化并要求更多资源及设计和验证时间)，由在此所述方法和电路实现的改进仅有最小额外硬件要求。在一些实例中，因为一些收发器可已经包含数字校准模块(诸如用于记忆预失真模型MPAPD的确定)，其可重复用于泄漏模型的确定(泄漏参数采集阶段)，所以该硬件要求甚至可视为零。与试图通过设计避免泄漏的方法相比，因为射频模拟无法关于泄漏很好地预测硅行为，相当大地限制了这种方法的性能，所以性能提升可显著增大。
图3和图4示意地示出可能的应用方案，具体地为图3中用于共同运行收发器的应用且和图4中用于全双工收发器的应用。在图3所示的共同运行实例中，接收路径304和发射路径302并行运行，每个路径使用不同的天线或辐射器。在图3中的实例中，发射路径302使用第一辐射器310而接收路径304使用第二辐射器或天线312。图3所示的共同运行应用可使用根据不同标准操作的发射路径和接收路径，诸如例如根据WLAN标准中的一个发射的发射器和接收蓝牙信号的接收器，或反之亦然。进一步的共同运行方案包括多输入多输出方案，在这种情况下发射路径302和接收路径304可属于不同收发器，同时两个收发器都根据相同标准操作，诸如例如WLAN标准或如依靠3GGP标准化的移动电信标准中的一个。
图4示出例如根据长期演进标准(LTE)的全双工应用的进一步实例。在这个应用中，虽然最终在稍微不同的中心频率(由双工距离分隔)，但是发射路径402和接收路径404可同时操作并使用相同天线或辐射器414。一旦已经确定泄漏模型，其可用于当前经由发射路径402发射的所发射的发射信号，以补偿当前和同时经由接收路径404接收的接收信号内的泄漏分量。
图5示意地示出用于计算发射路径和接收路径之间泄漏的方法的实例。该方法包括经由发射路径502发射校准信号和经由接收路径504接收所接收的校准信号。该方法进一步包括使用校准信号和所接收的校准信号计算发射路径和接收路径之间的泄漏的泄漏模型506。
根据一些实例，如图5中步骤508所示，该方法进一步可选地包括使用泄漏模型和当前经由发射路径发射的发射信号补偿当前经由接收路径接收的接收信号内的泄漏分量。
进一步实例可以可选地包括使用环回校准510内的泄漏模型。根据一些实例，环回校准可选地包括闭合在确定泄漏模型期间断开的环回路径512，经由发射路径发射514进一步校准信号和经由接收路径接收516进一步的所接收校准信号。环回校准可进一步包括使用进一步的所接收校准信号和泄漏模型为发射路径518计算预失真模型。
图6如这里所示且根据这里所述的实例中的一个示意地示出包括无线通信电路610的移动电信设备600的实例。根据特定实施方案并根据其是共同运行实施方案还是全双工或半双工实施方案，移动电信设备610内的无线通信电路可耦合到移动电信设备600的天线辐射器620a和620b中的一个或两个。
虽然前面主要描述了WLAN和蓝牙应用的实例，但是无线通信电路的进一步实例可以配置为根据另一无线传输标准，例如根据3GPP标准化移动通信网络或***中的一个运行。该移动或无线通信***可对应于例如长期演进(LTE)、高级长期演进(LTE-A)、高速分组接入(HSPA)、通用移动电信***(UMTS)或UMTS陆地无线接入网(UTRAN)、演进的UMTS陆地无线接入网(e-UTRAN)、全球移动通信(GSM)或增强型数据速率GSM演进(EDGE)网络、GSM/EDGE无线接入网(GERAN)或具有不同标准移动通信网络，例如全球微波互连接入(WIMAX)网络IEEE 802.16或无线局域网(WLAN)IEEE802.11、通常为正交频分多址(OFDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、码分多址(CDMA)网络、宽带码分多址(WCDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、空分多址(SDMA)网络等等。
当使用这里所述的实例时，发射路径的性能(例如在EVM频谱屏蔽或带边发射方面)将基本保持不变，即使故意将泄漏引入***中。
可通过若干种方法故意从发射路径(TX)向正常接收路径(RX)或环回校准专用接收路径(LPBK RX)引入泄漏，不管是否为测试下的单发射器或是否为共同运行方案中的不同收发器。
第一种可能性是仅使用无源设备(电缆、衰减器、滤波器、PCB迹线、电容器……)将TX输出端外部连接到RX或LPBK RX的输入端(在IC外)。这将仿真后PA泄漏，同时我们将在专门的泄漏路径中保持PA非线性特性。
第二种可能性是使用将有源设备(例如外部PA)的输出端和电缆外部连接到RX或LPBK RX的输入端(在IC外)。有源设备将仿真预PA泄漏，同时其将引入与调查的收发器的TX的那些不同的非线性特性。
第三种可能性是使用第一种选项和第二种选项(有源和无源设备，例如PA和滤波器)的组合，仿真预PA和后PA泄漏两者。
第四种可能性是使用例如聚焦离子束(FIB)将TX的输出端内部连接到RX或LPBKRX的输入端。进一步实施方案实例是加入电感耦合，加入TX和RX或LPBK(RX)之间的专门“寄生”电容，创建TX和LPBK(RX)之间的电阻连接等等。后面的选项可应用作为预PA和/或后PA泄漏，仿真一种或两种损害类型。
实例1是用于计算发射路径和接收路径之间的泄漏的方法，其包括经由发射路径发射第一校准信号；经由接收路径接收第二校准信号；在发射第一校准信号时断开发射路径和接收路径之间的环回路径；使用第一校准信号和第二校准信号计算发射路径和接收路径之间的泄漏的泄漏模型；以及在收发器的环回校准期间使用泄漏模型补偿发射路径和接收路径之间的泄漏。
在实例2中，在实例1的方法中，该泄漏模型包括发射路径内放大器的非线性的贡献、发射路径的记忆效应与发射路径和接收路径之间的信道中的至少一项。
在实例3中，在前述实例中任一项的方法中，第一校准信号x[n]的泄漏的泄漏模型cLP基于下面的等式：
其中x[n]表示第一校准信号的第n个样本，且参数αpkq是使用第一校准信号和第二校准信号CLP(x[n])计算的。
在实例4中，在实例3的方法中，该泄漏模型包括与用于环回校准的模型相同的发射路径内功率放大器的贡献。
在实例5中，前述实例中任一项的方法进一步包括将环回路径内可调节衰减增加至可能最大值。
在实例6中，在前述实例中任一项的方法中，其中环回校准包括：闭合环回路径；经由发射路径发射第三校准信号；经由接收路径接收第四校准信号；以及使用第四校准信号和泄漏模型为发射路径计算预失真模型。
在实例7中，在实例6的方法中，该预失真模型基于下面的等式：
其中y[n]表示第三校准信号的第n个样本，且参数αkq是使用第三校准信号和派生校准信号计算的。
在实例8中，在实例7的方法中，派生校准信号是通过泄漏分量校正第四校准信号确定的：
其中
在实例9中，在前述实例中任一项的方法中，发射路径和接收路径与单个收发器相关联。
在实例10中，前述实例中任一项的方法进一步包括：使用泄漏模型和当前经由发射路径发射的发射信号以补偿当前经由接收路径接收的接收信号内的泄漏分量。
在实例11中，实例10的方法进一步包括在发射第一校准信号时使得辐射器从发射路径分离。
实例12是无线通信电路，其包括发射路径；接收路径；泄漏估算电路，该泄漏估算电路配置为使用经由发射路径发射的第一校准信号和经由接收路径接收的第二校准信号为发射路径和接收路径之间的泄漏计算泄漏模型。
在实例13中，实例12的无线通信电路进一步包括发射路径和接收路径之间的环回路径，该环回路径包括至少一个开关和至少一个衰减元件。
在实例14中，在实例13的无线通信电路中，环回路径中的衰减元件是可调节的。
在实例15中，在实例13或实例14的无线通信电路中，环回路径包括发射路径和衰减元件之间的第一开关；以及衰减元件和接收路径之间的第二开关。
在实例16中，在实例13至15中任一项的无线通信电路进一步包括发射路径内的功率放大器、耦合到功率放大器下游发射路径的环回路径。
在实例17中，实例16的无线通信电路进一步包括预失真估算电路，该预失真估算电路配置为在环回路径开关闭合时使用经由发射路径发射的第三校准信号为功率放大器计算预失真模型，该预失真模型使用第三校准信号、第四校准信号和泄漏模型。
在实例18中，实例17的无线通信电路进一步包括在发射路径中且在功率放大器上游的预失真电路，该预失真电路配置为使用预失真模型修改发射信号。
在实例19中，在实例13至实例18中任一项的无线通信电路中，发射路径和接收路径与相同的收发器相关联。
在实例20中，在实例12至实例18中任一项的无线通信电路中，该发射路径是第一收发器的一部分且其中接收路径是第二收发器的一部分。
在实例21中，在实例20的无线通信电路中，第一收发器配置为根据第一无线传输标准操作且其中第二收发器配置为根据第二无线传输标准操作。
实例22是用于无线通信信号的收发器，该收发器包括根据实例12至实例21中任一项的无线通信电路。
在实例23中，实例22的收发器进一步包括发射器和天线端口之间用于耦合发射器到辐射器的开关元件。
实例24是移动电信设备，其包括根据实例12至实例21中任一项的无线通信电路。
在实例25中，实例24的移动电信设备进一步包括辐射器，该辐射器配置为耦合到发射路径和接收路径。
在实例26中，实例24的移动电信设备进一步包括第一辐射器，该第一辐射器配置为耦合到发射路径；以及第二辐射器，该第二辐射器配置为耦合到接收路径。
与前面的具体实例和附图中的一个或多个一起提及并描述的方面和特征也可组合其他实例中的一个或多个，以便替换其他实例的相似特征或以便将该特征另外引入其他实例。
当计算机程序在计算机或处理器执行时，实例可进一步为具有用于执行上述方法中的一个或多个的程序代码的计算机程序。各种上述方法的步骤、操作或过程可通过编程的计算机或处理器执行。实例也可涵盖程序存储设备，诸如数字数据存储介质，该程序存储设备是可读的机器、处理器或计算机，并且将机器可执行、处理器可执行或计算机课执行的指令程序编码。该指令执行或引起执行上述方法的行为中的一些或全部。程序存储设备可包括或是例如数字存储器、磁存储介质诸如磁盘和磁带、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。进一步实例还可涵盖编程为执行上述方法的行为的计算机、处理器或控制单元，或编程为执行上述方法的行为的(现场)可编程逻辑阵列((F)PLA)或(现场)可编程门阵列((F)PGA)。
描述和附图仅说明本公开的原理。应当清楚的是本领域技术人员应能够设计各种布置，该布置虽然没有在这里明确描述或示出，但是实施本公开的原理并包括在本公开的精神和范围内。此外，这里所叙述的所有实例主要明确地旨在用于仅教学目的以帮助读者更深层次地理解本公开的原理和一个或多个发明人贡献出的概念，并解释为没有限制此类具体所述实例和条件。而且，这里叙述本公开的原理、方面和实例以及本公开的具体实例的所有陈述旨在涵盖其等价物。
表示为用于执行某项功能的“装置”的功能模块可指电路，该电路配置为执行某项功能。从而，“用于某事的装置”可实施为“配置为或适用于某事的装置”，诸如配置为或适用于相应任务的设备或电路。
图中所示的各种元件的功能，包括标签为“装置”、“用于提供传感器信号的装置”、“用于生成发射信号的装置”等等的任何功能模块可以以专门硬件的形式实施，诸如“信号提供器”、“信号处理单元”、“处理器”、“控制器”等等，也可实施为硬件，其能够执行与适当软件相关联的软件。当由处理器提供时，功能可由单个专门处理器提供、由单个共享处理器提供或由多个单独的处理器提供，单独的处理器中的一些或所有单独的处理器可共享。然而，术语“处理器”或“控制器”到目前为止并不限制于只能够执行软件的硬件，而是可包括数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储设备。也可包括其他常规和/或定制的硬件。
例如，方框图可示出实施本公开原理的高级电路图。类似地，流程表、流程图、状态转换图、伪代码等等可表示各种过程、操作或步骤，这些图表可例如在计算机可读介质中充分表示并因此由计算机或处理器执行，不论此类计算机或处理器是否明确示出。说明书或权利要求书中公开的方法可由具有用于执行这些方法的相应行为中的每个的装置的设备实施。
应该理解说明书或权利要求书中公开的多个行为、过程、操作、步骤或功能的公开不可解释为在特定顺序内，除非以其他方式明确或隐晦陈述，例如出于技术原因。因此多个行为或功能的公开不应将这些限制于特定顺序，除非此类行为或功能出于技术原因不可互换。此外，在一些实例中单个行为、功能、过程、操作或步骤相应地可包括或可分成相多个子行为、子功能、子过程、子操作或子步骤。除非明确排除，否则此类子行为可被包括，或是单个行为的公开的一部分。
此外，下面的权利要求结合到在具体描述中，其中每个权利要求可独立作为单独实例。虽然每个权利要求可独立作为单独实例，但是应当注意虽然从属权利要求可在权利要求中提及与一个或多个其他权利要求的具体组合，但是其他示范性实例也可包括从属权利要求与每个其他从属权利要求或独立权利要求的主题的组合。此类组合在这里明确提出，除非陈述不旨在特定组合。此外，旨在还将权利要求的特征包括到任何其他独立权利要求，即使该权利要求不直接从属于独立权利要求。

Claims (25)

1.一种用于计算发射路径和接收路径之间的泄漏的方法，包括：
经由所述发射路径发射第一校准信号；
经由所述接收路径接收第二校准信号；
在发射第一校准信号时断开所述发射路径和所述接收路径之间的环回路径；
使用所述第一校准信号和所述第二校准信号计算所述发射路径和所述接收路径之间的泄漏的泄漏模型；以及
在收发器的环回校准期间使用所述泄漏模型补偿所述发射路径和所述接收路径之间的所述泄漏。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述泄漏模型包括对所述发射路径内的放大器的非线性的贡献、所述发射路径的记忆效应以及所述发射路径与所述接收路径之间的信道中的至少一项。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一校准信号x[n]的泄漏的泄漏模型cLP基于下面的等式：
其中
x[n]表示所述第一校准信号的第n个样本，且参数αpkq是使用所述第一校准信号和所述第二校准信号cLP(x[n])计算的。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述泄漏模型包括与用于所述环回校准的模型相同的对所述发射路径内的功率放大器的贡献。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
将所述环回路径内的可调节衰减增加到可能的最大值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述环回校准包括：
闭合所述环回路径；
经由所述发射路径发射第三校准信号；
经由所述接收路径接收第四校准信号；以及
使用所述第四校准信号和所述泄漏模型计算用于所述发射路径的预失真模型。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述预失真模型基于下面的等式：
其中y[n]表示所述第三校准信号的第n个样本，且参数αkq是使用所述第三校准信号和派生的校准信号计算的。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述派生的校准信号是通过泄漏分量修正所述第四校准信号确定的：
其中
<mrow> <mover> <mi>z</mi> <mo>&amp;OverBar;</mo> </mover> <msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mi>K</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mi>P</mi> </msubsup> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>K</mi> </msubsup> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>q</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mi>Q</mi> </msubsup> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mi>k</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> <msup> <mrow> <mo>|</mo> <mi>y</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mi>q</mi> <mo>-</mo> <mi>p</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> </mrow> <mrow> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mi>y</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mi>q</mi> <mo>-</mo> <mi>p</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>.</mo> </mrow>
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述发射路径和所述接收路径与单个收发器相关联。
10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
使用所述泄漏模型和经由所述发射路径当前发射的发射信号补偿经由所述接收路径当前接收的接收信号内的泄漏分量。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：
在发射所述第一校准信号时使得辐射器从所述发射路径分离。
12.一种无线通信电路，包括：
发射路径；
接收路径；
泄漏估算电路，所述泄漏估算电路配置为使用经由所述发射路径发射的第一校准信号和经由所述接收路径接收的第二校准信号计算所述发射路径和所述接收路径之间的泄漏的泄漏模型。
13.根据权利要求12所述的无线通信电路，进一步包括：
所述发射路径和所述接收路径之间的环回路径，所述环回路径包括至少一个开关和至少一个衰减元件。
14.根据权利要求13所述的无线通信电路，其中所述环回路径中的所述衰减元件是可调节的。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的无线通信电路，其中所述环回路径包括所述发射路径和所述衰减元件之间的第一开关；以及
所述衰减元件和所述接收路径之间的第二开关。
16.根据权利要求13所述的无线通信电路，进一步包括：
所述发射路径中的功率放大器，所述环回路径被耦合到所述功率放大器下游的所述发射路径。
17.根据权利要求16所述的无线通信电路，进一步包括：
预失真估算电路，所述预失真估算电路配置为在所述环回路径的所述开关闭合时使用经由所述发射路径发射的第三校准信号计算所述功率放大器的预失真模型，所述预失真估算电路使用所述第三校准信号、第四校准信号和所述泄漏模型。
18.根据权利要求17所述的无线通信电路，进一步包括：
在所述发射路径中且在所述功率放大器上游的预失真电路，所述预失真电路配置为使用所述预失真模型修改发射信号。
19.根据权利要求12所述的无线通信电路，其中所述发射路径和所述接收路径与相同的收发器相关联。
20.根据权利要求12所述的无线通信电路，其中所述发射路径是第一收发器的一部分且其中所述接收路径是第二收发器的一部分。
21.根据权利要求20所述的无线通信电路，其中所述第一收发器配置为根据第一无线传输标准操作，并且其中所述第二收发器配置为根据第二无线传输标准操作。
22.一种用于无线通信信号的收发器，所述收发器包括：
根据权利要求12或权利要求13的任一项所述的无线通信电路。
23.根据权利要求22所述的收发器，进一步包括：
所述发射器和天线端口之间用于将所述发射器耦合到辐射器的开关元件。
24.一种移动电信设备，包括：
根据权利要求12或权利要求13的任一项所述的无线通信电路。
25.根据权利要求24所述的移动电信设备，进一步包括：
辐射器，所述辐射器配置为耦合到所述发射路径和所述接收路径。
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