CN109936415A - I/q不平衡校准装置、方法及使用其装置的发射机*** - Google Patents

I/q不平衡校准装置、方法及使用其装置的发射机*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种I/Q不平衡校准方法，包括顺序地将第一同相及正交校准信号输入到发射机***的前端电路，以顺序地获取和采用差值估计第一及第二校准信号强度；根据估计的第一及第二校准信号强度计算I/Q增益不平衡值；顺序地输入第二同相校准信号、及第二同相校准信号和第二正交校准信号的两者到发射机***的前端电路，以顺序地获取和估计第三和第四校准信号强度，其中根据I/Q增益不平衡校准第一同相和正交校准信号，产生第二同相和正交校准信号；以及，根据估计的第三和第四校准信号强度计算I/Q相位不平衡值。

Description

I/Q不平衡校准装置、方法及使用其装置的发射机***
技术领域
本发明关于信号处理领域，特别是关于一种同相/正交(in-phase/quadrature，I/Q)不平衡校准装置、方法及使用其装置的发送器***。
背景技术
在发送器***中，基带信号通过数字模拟转换(digital-analog conversion)、低通滤波、本地振荡(local oscillating，LO)信号混合、同相和正交信号整合、带通滤波及中频(IF)信号进行混频处理，因此产生射频(RF)信号。所述处理可通过多个电路实施，并且由于半导体工艺变化，同相通道(I通道，in-phase channel)及正交通道(Q通道，quadraturechannel)的电路处理的同相及正交基带信号可能而具有偏移。所述偏移又称为I/Q不平衡，并且必须以校准或校准处理I/Q不平衡(包括I/Q增益及相位不平衡)。
模拟数字转换器(analog-digital converter，ADC)可用于对处理后的射频信号进行采样以校准I/Q不平衡，并且模拟数字转换器的采样率应大于射频信号的信号带宽。然而，对于采用毫米波通信频带的发射机***，信号带宽超大，例如几千兆赫兹(GHz)，因此模拟数字转换器应具有每秒几千兆比特(Gb/s)的采样率。由于超高采样率造成的巨大功耗会影响发射机***的散热，设计超高采样率的模拟数字转换器是一项挑战，即使是在超高采样率的模拟数字转换器设计地很好的情况。
发明内容
有鉴于此，本发明的一个目的是提出一种I/Q不平衡校准装置和方法，能估计和校准I通道及Q通道的增益不平衡及相位不平衡(即I/Q增益不平衡及I/Q相位不平衡)，而无需使用超高采样率的模拟数字转换器，因此得以降低成本和功耗。
本发明的另一个目的是提出一种发射机***，其使用I/Q不平衡校准装置或方法，并且采用毫米波通信频带，例如第五代移动通信***。
为了至少实现上述目的，本发明提出一种I/Q不平衡校准装置，适于操作在I/Q不平衡校准模式的发射机***中，包括：校准信号产生器、I/Q不平衡校准器、信号强度获取电路、I/Q不平衡估计器。其中校准信号产生器，用于选择性地产生第一同相校准信号、第一正交校准信号、以及所述第一同相校准信号和所述第一正交校准信号的两者。I/Q不平衡校准器，电连接所述校准信号产生器，用于在接收到I/Q增益不平衡值之后，对所述第一同相校准信号及所述第一正交校准信号进行I/Q增益不平衡校准，以产生第二同相校准信号和第二正交校准信号，并且选择性地将所述第一同相校准信号、所述第一正交校准信号、所述第一同相校准信号、以及所述第二同相校准信号和所述第二正交校准信号的两者输出至所述发射机***的前端电路。信号强度获取电路，电连接所述发射机***的所述前端电路，用于选择性地获取并输出第一至第四校准信号强度中的其中一者，其中所述第一至第四校准信号强度对应于第一至第四校准信号，所述前端电路分别处理所述第一同相校准信号、所述第一正交校准信号、所述第二同相校准信号、以及所述第二同相校准信号和所述第二正交校准信号的两者以相对应地产生所述第一至第四校准信号的其中一者。I/Q不平衡估计器，电连接所述信号强度获取电路，通过差值估计选择性地估计所述第一至第四校准信号强度中的其中一者，根据第一校准信号估计强度和第二校准信号估计强度计算所述I/Q增益不平衡值，以及根据第三校准信号估计强度和第四校准信号估计强度计算I/Q相位不平衡值。
为了至少实现上述目的，本发明提出一种发射机***，包括前端电路和I/Q不平衡校准装置。
在一实施例中，在执行所述I/Q增益不平衡值的计算之后，执行所述I/Q相位不平衡值的计算；以及在执行所述I/Q增益不平衡值的计算之后，所述I/Q增益不平衡值被传输至所述I/Q不平衡校准器以设置I/Q增益不平衡校准值；以及在执行所述I/Q相位不平衡值的计算之后，所述I/Q相位不平衡值被传输至所述I/Q不平衡校准器以设置I/Q相位不平衡补价值。
在一实施例中，信号强度获取电路包括：平方计算电路及低通滤波器。其中平方计算电路，电连接所述前端电路，用于对接收的所述第一至第四校准信号中的其中一者进行平方计算。低通滤波器，电连接所述平方计算电路和所述I/Q不平衡估计器，用于对所述第一到第四校准信号的平方的其中一者进行低通滤波，以分别产生所述第一至第四校准信号强度的其中一者。
在一实施例中，I/Q不平衡估计器包括：差值估计器及控制器。其中差值估计器，电连接所述信号强度获取电路，用以根据累加数据信号产生参考信号强度，将所述参考信号强度与所述第一至第四校准信号强度的其中一者进行比较，并逐渐增加所述累加数据信号直到所述参考信号强度接近并且不小于所述第一至第四校准信号强度的其中一者。控制器，电连接所述差值估计器、所述I/Q不平衡校准器及所述校准信号产生器，用以根据所述第一及第二校准信号估计强度计算所述I/Q增益不平衡值，以及根据所述第三及第四校准信号估计强度计算所述I/Q相位不平衡值。
在一实施例中，差值估计器包括：数字模拟转换器(DAC)、比较器、延迟单元及加法器。其中数字模拟转换器，电连接所述控制器，用以接收所述控制器根据所述累加信号产生的所述累加数据信号，所述数字模拟转换器由所述控制器的第一时脉信号所触发，以对所述累加数据信号进行数字模拟转换，以生成所述参考信号强度。比较器，电连接所述信号强度获取电路和所述数字模拟转换器，用以将所述参考信号强度与所述第一至第四校准信号强度的其中一者进行比较，当所述参考信号强度小于所述第一至第四较准信号强度的其中一者时，输出差值信号，并且当所述参考信号强度不小于所述第一至第四校准信号强度的其中一者时，输出零。加法器，电连接所述延迟单元和所述比较器，其中所述延迟单元由所述控制器的第二时脉信号所触发，以延迟从所述加法器输出的所述累加信号，所述加法器将所述延迟单元的输出信号及所述比较器的输出信号相加，以产生所述累加信号。
在一实施例中，对应于所述第一校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为M0，对应于所述第二校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为Ml，所述I/Q增益不平衡值被表示为ΔG，并且ΔG＝SQRT(Ml/M0)-l，其中所述第三校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为K0，对应于所述第四校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为K1，所述I/Q相位不平衡值被表示为Δθ，并且Δθ＝sin-l{[l-(Kl/2K0)]}。
综上，本发明所提出的I/Q不平衡校准装置具有成本更低，功耗更低，硬件复杂度更低的优点。并且本发明提出的发射机***，其使用I/Q不平衡校准装置或方法，能采用毫米波通信频带。
有关本发明的其它功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其它的图。
图1是本发明实施例具有I/Q不平衡校准装置的发射机***的方块图；
图2是本发明实施例累加信号的示波图；
图3是本发明实施例I/Q不平衡校准方法的流程图。
符号说明
1发射机*** 11基带发射器
12 I/Q不平衡校准器 13前端电路
14信号强度获取电路 15 I/Q不平衡估计器
111校准信号发生器 151差值估计器
I(n)同相数据信号、第一同相校准信号、第一信号
Q(n)正交数据信号、第一正交校准信号、第二信号
I'(n)第三信号、第二同相校准信号
Q'(n)第四信号、第二正交校准信号
S(t)组合信号、第一校准信号、第二校准信号、第三校准信号、第四校准信号
S2(t)平方信号 RF(t)射频信号
S2(t)LP信号强度、第一校准信号强度、第二校准信号强度、第三校准信号强度、第四校准信号强度
I-DAC同相数字模拟转换器 Q-DAC正交数字模拟转换器
I-LPF同相低通滤波器 Q-LPF正交低通滤波器
I-MIX同相混频器 Q-MIX正交混频器
COMB I/Q组合器 IQ-PLL同相和正交锁相环电路
IF-BPF中频带通滤波器 IF-PLL中频锁相环电路
IF-MIX中频混频器 SQ平方计算电路
SQ-LPF平方信号低通滤波器 CTRL控制器
ACC-ADD加法器 D延迟单元
DAC-1数字模拟转换器 ACC(n)累加信号
REG-CLK第一时脉信号 DAC-CLK第二时脉信号
DAC-DATA(n)累加数据信号
COMP比较器 S301-S316步骤
具体实施方式
为了使本发明的目的、特征及效果更容易理解，以下提供用于详细说明本发明的实施例及图。
请参阅图1，图1是本发明实施例具有I/Q不平衡校准装置的发射机***1的方块图。在一些实施例，发射机***1包括基带发射器11、I/Q不平衡校准器12、前端电路13、信号强度获取电路14及I/Q不平衡估计器15。基带发射器11电连接I/Q不平衡校准器12，并且前端电路13电连接I/Q不平衡校准器12及信号强度获取电路14。I/Q不平衡估计器15电连接基带发射器11、I/Q不平衡校准器12及信号强度获取电路14。
在一些实施例，基带发射器11包括校准信号发生器111，当发射机***1操作于I/Q不平衡校准模式时，校准信号发生器111用于将第一同相校准信号I(n)及/或第一正交校准信号Q(n)发送到I/Q不平衡校准器12。当发射机***1操作于正常模式时，校准信号发生器111处于禁能状态，并且基带发射器11将同相数据信号I(n)及正交数据信号Q(n)发送到I/Q不平衡校准器12。需特别注意的是，校准信号发生器111、I/Q不平衡校准器12、信号强度获取单元14及I/Q不平衡估计器15构成发射机***1的I/Q不平衡校准装置。
在一些实施例，在正常模式及I/Q不平衡校准模式时，I/Q不平衡校准器12从基带发送器11接收输出第一信号I(n)及第二信号Q(n)，并执行I/Q增益不平衡校准及I/Q相位不平衡校准以分别产生第三信号I'(n)和第四信号Q'(n)分别到前端电路13的I通道和Q通道。
在一些实施例，在正常模式及和I/Q不平衡校准模式时，前端电路13的I通道对第三信号I'(n)执行数字模拟转换、低通滤波、及同相本地振荡信号混频。前端电路13的Q通道对第四信号Q'(n)执行数字模拟转换、低通滤波、及正交本地振荡信号混频。然後，前端电路13以I/Q组合处理于I通道经数字模拟转换、低通滤波、及同相本地振荡信号混频处理后的第三信号I'(n)与于Q通道经数字模拟转换、低通滤波、及正交本地振荡信号混频处理后的第四信号Q'(n)，以产生组合信号S(t)。前端电路13能输出组合信号S(t)至信号强度获取电路14。需特别注意的是，当发射机***1操作于正常模式时，前端电路13能对组合信号S(t)执行带通滤波及中频信号混频以产生射频信号RF(t)。
在一些实施例，于I/Q不平衡校准模式时，信号强度获取电路14处于使能状态，并且对组合信号S(t)执行平方计算和低通滤波，以产生信号强度S2(t)LP。
在一些实施例，于I/Q不平衡校准模式时，I/Q不平衡估计器15处于使能状态，并控制基带发射器11从校准信号发生器111输出第一同相校准信号I(n)及/或第一正交校准信号Q(n)，而不是同相数据信号I(n)及正交数据信号Q(n)。I/Q不平衡估计器15能通过差值估计以估计信号强度S2(t)LP。并且根据与第一同相校准信号I(n)和第一正交校准信号Q(n)相关的估计信号强度来计算I/Q增益不平衡值，而不需进行I/Q增益不平衡校准。I/Q不平衡估计器15将I/Q增益不平衡值发送到I/Q不平衡校准器12，使得I/Q不平衡校准器12可相应地对第一信号I(n)及第二信号Q(n)执行I/Q增益不平衡校准。
在一些实施例，I/Q不平衡估计器15能计算I/Q相位不平衡，根据与具有I/Q增益不平衡校准的第一同相校准信号I(n)相关的估计信号强度、以及与具有I/Q增益不平衡校准的第一同相校准信号I(n)和第一正交校准信号Q(n)两者相关的估计信号强度。I/Q不平衡估计器15将I/Q相位不平衡值发送到I/Q不平衡校准器12，使得I/Q不平衡校准器12可相应地对第一信号I(n)及第二信号Q(n)执行I/Q相位不平衡校准。
在一些实施例，上述差值估计是将信号强度S2(t)LP与参考信号强度进行比较，以确定参考信号强度是否应该增加。当参考信号强度接近信号强度S2(t)LP时，参考信号强度是与信号强度S2(t)LP相关的估计信号强度。
在一些实施例，前端电路13包括同相数字模拟转换器I-DAC、同相低通滤波器I-LPF，同相混频器I-MIX、正交数字模拟转换器Q-DAC、正交低通滤波器Q-LPF、正交混频器Q-MIX、同相和正交锁相环电路IQ-PLL、I/Q组合器COMB、中频带通滤波器IF-BPF、中频混频器IF-MIX及中频锁相环电路IF-PLL。其中，同相数字模拟转换器I-DAC、同相低通滤波器I-LPF及同相混频器I-MIX构成前端电路13的I通道，以及正交数字模拟转换器Q-DAC、正交低通滤波器Q-LPF及正交混频器Q-MIX形成前端电路13的Q通道。
在一些实施例，同相数字模拟转换器I-DAC电连接I/Q不平衡校准器12以接收第三信號I'(n)并对第三信號I'(n)执行数字模拟转换。同相低通滤波器I-LPF电连接到同相数字模拟转换器I-DAC，以对同相数字模拟转换器I-DAC的输出信号执行低通滤波。同相混频器I-MIX电连接到同相低通滤波器I-LPF及同相和正交锁相环电路(in-phase andquadrature phase locked loop circuit)IQ-PLL，并用于混合同相低通滤波器I-LPF的输出信号和来自同相和正交锁相环电路IQ-PLL的同相本地振荡信号，以输出同相信号。
在一些实施例，正交数字模拟转换器Q-DAC电连接到I/Q不平衡校准器12以接收第四信號Q'(n)并对第四信號Q'(n)执行数字模拟转换。正交低通滤波器Q-LPF电连接到正交数字模拟转换器Q-DAC，以对正交数字模拟转换器Q-DAC的输出信号执行低通滤波。正交混频器Q-MIX电连接到正交低通滤波器Q-LPF及同相和正交锁相环电路IQ-PLL，并用于混合正交低通滤波器Q-LPF的输出信号和来自同相和正交锁相环电路IQ-PLL的正交本地振荡信号，以输出正交信号。
在一些实施例，I/Q组合器COMB电连接同相混频器I-MIX及正交混频器Q-MIX，并用于对同相混频器I-MIX及正交混频器Q-MIX的输出信号执行同相信号及正交信号组合处理(即，I/Q组合处理)，以输出組合信號S(t)。在一实施例中，I/Q组合器COMB是减法器(即，組合信號S(t)是同相混频器I-MIX及正交混频器Q-MIX的输出信号的减法之后的差)，并且本公开不限于此。
在一些实施例，中频带通滤波器IF-BPF电连接I/Q组合器COMB，以对組合信號S(t)执行带通滤波。中频混频器IF-MIX电连接中频带通滤波器IF-BPF及中频锁相环电路IF-PLL，并且用于混合中频带通滤波器IF-BPF的输出信号和来自中频锁相环电路IF-PLL的中频信号以产生射频信号RF(t)。
在一些实施例，信号强度获取电路14包括平方计算电路SQ及平方信号低通滤波器SQ-LPF。平方计算电路SQ电连接I/Q组合器COMB，并且用于对組合信號S(t)执行平方计算以产生平方信号S2(t))。平方信号低通滤波器SQ-LPF电连接平方计算电路SQ，并且用于对平方信号S2(t)执行低通滤波以产生信号强度S2(t)LP。
在一些实施例，I/Q不平衡估计器15包括控制器CTRL和差值估计器151。差值估计器151电连接到平方信号低通滤波器SQ-LPF，并通过差值估计以估计信号强度S2(t)LP。控制器CTRL电连接到差值估计器151、校准信号发生器111及I/Q不平衡校准器12，控制器CTRL用于控制校准信号发生器111，并将I/Q增益不平衡值及I/Q相位不平衡值发送到I/Q不平衡校准器12。
在一些实施例，具体而言，于I/Q不平衡校准模式时，首先，校准信号发生器111被控制将第一同相校准信号I(n)(假设第一同相校准信号I(n)是A*cos(w*n))发送到I/Q不平衡校准器12，即I(n)A*cos(w*n)及Q(n)＝0，其中n是离散时间变量，A是幅度，w是径向频率。I/Q不平衡校准器12还没有接收到I/Q增益不平衡值及I/Q相位不平衡值，因此I/Q不平衡校准器12不处理第一信號I(n)及第二信號Q(n)，即I'(n)＝I(n)及Q'(n)＝Q(n)。
在一些实施例，在由前端电路13处理第三信號I'(n)及第四信號Q'(n)之后，前端电路13将与第一同相校准信号I(n)相关的信号强度S2(t)LP输出到差量估计器151。因此，控制器CRTL通过使用差量估计器151获得与第一正交校准信号I(n)有关的估计信号强度。控制器CTRL可以根据分别与第一同相校准信号及第一正交校准信号相关的估计信号强度来计算I/Q增益不平衡。
承上，校准信号发生器111被控制将第一同相校准信号I(n)(假设第一同相校准信号I(n)是A*cos(w*n))发送到I/Q不平衡校准器12，即I(n)＝A*cos(w*n)及Q(n)＝0。I/Q不平衡校准器12已接收到I/Q增益不平衡，因此I/Q不平衡校准器12对第一信號I(n)及第二信號Q(n)执行I/Q增益不平衡校准。例如，第三信號I'(n)是第二同相校准信号I'(n)，其通过对第一同相校准信号I(n)执行I/Q增益不平衡校准而产生。
在一些实施例，由前端电路13处理第三信號I'(n)及第四信號Q'(n)之后，前端电路13将与第二同相校准信号I'(n)相关的信號強度S2(t)LP输出至差量估计器151。因此，控制器CRTL通过使用差量估计器151获得与第二同相校准信号有关的估计信号强度。
承上，控制校准信号发生器111将第一同相校准信号I(n)及第一正交校准信号Q(n)(假设第一同相校准信号I(n)及第一正交校准信号Q(n)是A*cos(w*n))发送到I/Q不平衡校准器12，即I(n)＝A*cos(w*n)及Q(n)＝A*cos(w*n)。I/Q不平衡校准器12已接收到I/Q增益不平衡，因此I/Q不平衡校准器12对第一信號I(n)及第二信號Q(n)执行I/Q增益不平衡校准。例如，第三信號I'(n)是第二同相校准信号I'(n)，其通过对第一同相校准信号I(n)执行I/Q增益不平衡校准而产生，并且第四信號Q'(n)是第二正交校准信号Q'(n)，其通过对第一正交校准信号Q(n)执行I/Q增益不平衡校准产生的。
在一些实施例，由前端电路13处理第三信號I'(n)及第四信號Q'(n)之后，将与第二同相校准信号I'(n)及第二正交校准信号Q'(n)相关的信号强度S2(t)LP输出至差量估计器151。因此，控制器CRTL通过使用差量估计器151获得与第二同相校准信号I'(n)及第二正交校准信号Q'(n)有关的估计信号强度。控制器CTRL可以根据与第二同相校准信号I'(n)相关的估计信号强度及与第二同相校准信号I'(n)和第二正交校准信号Q'(n)两者相关的估计信号强度来计算I/Q相位不平衡。
在一些实施例，差量估计器151的细节如下所示。差量估计器151包括比较器COMP、加法器ACC-ADD、延迟单元D及数字模拟转换器DAC-1。比较器COMP的正输入端电连接平方信号低通滤波器SQ-LPF，比较器COMP的负输入端电连接数字模拟转换器DAC-1，并比较信号强度S2(t)LP和由数字模拟转换器DAC-1输出的参考信号强度。
在一些实施例，加法器ACC-ADD电连接延迟单元D及比较器COMP的输出端，并且加法器ACC-ADD用于相加比较器COMP的输出信号和延迟单元D的输出信号。延迟单元D电连接控制器CTRL，并且延迟单元D由第一时脉信号REG-CLK触发，用以便延迟由加法器ACC-ADD产生的累加信号ACC(n)。数字模拟转换器DAC-1电连接控制器，并且数字模拟转换器DAC-1由第二时脉信号DAC-CLK触发，用以对与累加信号ACC(n)相关的累加数据信号DAC-DATA(n)执行数字模拟转换以生成参考信号强度。
需特别注意的是，在没有模拟数字转换器的情况下使用差量估计。此外，数字模拟转换器DAC-1不需要具有超高采样率，从而可以降低功耗、硬件复杂性及成本。
请参阅图2，图2是本发明实施例累加信号ACC(n)的示波图。在一些实施例，当参考信号强度小于信号强度S2(t)LP时，比较器COMP输出差量估计，并且当参考信号强度不小于信号强度S2(t)LP时，比较器COMP输出0。因此，当参考信号强度(或累加信号ACC(n))接近并且不小于信号强度S2(t)LP时，累加信号ACC(n)饱和，并且参考信号强度(或累加信号ACC(n))将不再递增，使得参考信号强度(或累加数据信号DAC-DATA(n))可以是与信号强度S2(t)LP相关的估计信号强度。
请同时参阅图1及图3，图3是本发明实施例I/Q不平衡校准方法的流程图。在一些实施例，I/Q不平衡校准方法用于在I/Q不平衡校准模式下执行。在一些实施例，一种I/Q不平衡校准方法包括以下步骤：
步骤S301：初始化累加信号AAC(n)及累加数据信号DAC-DATA(n)(即ACC(n)＝0及DAC-DATA(n)＝0)。校准信号产生器111仅产生第一同相校准信号I(n)(即I(n)＝A*cos(w*n)及Q(n)＝0)至I/Q不平衡校准器12。然后，I/Q不平衡校准器12传送第一同相校准信号I(n)至前端电路13。接着，前端电路13经由I通道处理第一同相校准信号I(n)以产生第一校准信号S(t)。之后，信号强度获取电路14处理第一校准信号S(t)以产生第一校准信号强度S2(t)LP(即信号强度S2(t)LP是第一校准信号强度S2(t)LP)，并将第一校准信号强度S2(t)LP传送至I/Q不平衡估计器15；
步骤S302：I/Q不平衡估计器15通过使用差值估计以估计第一校准信号强度S2(t)LP。并且I/Q不平衡估计器15逐渐增加累加数据信号DAC-DATA(n)，直到累加信号ACC(n)达到饱和(如图2所示)，也就是累加信号ACC(n)接近又不小于第一校准信号估计强度S2(t)LP；
步骤S303：I/Q不平衡估计器15的控制器CTRL获取相应于第一校准信号估计强度的累加数据信号DAC-DATA(n)，其中相应于第一校准信号估计强度的累加数据信号DAC-DATA(n)又表示为M0，即M0＝DAC-DATA(n)；
步骤S304：初始化累加信号AAC(n)及累加数据信号DAC-DATA(n)(即ACC(n)＝0及DAC-DATA(n)＝0)。校准信号产生器111仅产生第一正交校准信号Q(n)(即Q(n)＝A*cos(w*n)及I(n)＝0)至I/Q不平衡校准器12。然后，I/Q不平衡校准器12传送第一正交校准信号Q(n)至前端电路13。接着，前端电路13经由Q通道处理第一正交校准信号Q(n)以产生第二校准信号S(t)。之后，信号强度获取电路14处理第二校准信号S(t)以产生第二校准信号强度S2(t)LP(即信号强度S2(t)LP是第二校准信号强度S2(t)LP)，并将第二校准信号强度S2(t)LP传送至I/Q不平衡估计器15；
步骤S305：I/Q不平衡估计器15通过使用差值估计以估计第二校准信号强度S2(t)LP。并且I/Q不平衡估计器15逐渐增加累加数据信号DAC-DATA(n)，直到累加信号ACC(n)达到饱和(如图2所示)，也就是累加信号ACC(n)接近又不小于第二校准信号估计强度S2(t)LP；
步骤S306：I/Q不平衡估计器15的控制器CTRL获取相应于第二校准信号估计强度的累加数据信号DAC-DATA(n)，其中相应于第二校准信号估计强度的累加数据信号DAC-DATA(n)又表示为M1，即M1＝DAC-DATA(n)；
步骤S307：I/Q不平衡估计器15的控制器CTRL根据第一校准信号估计强度及第二校准信号估计强度(或相应于第一校准信号估计强度的累加数据信号M0及相应于第二校准信号估计强度的累加数据信号M1)计算出I/Q增益不平衡值ΔG，其中ΔG＝SQRT(Ml/M0)–l；
步骤S308：I/Q增益不平衡值ΔG被传送给I/Q不平衡校准器12，因此I/Q不平衡校准器12可以基于接收到的I/Q增益不平衡值以设置I/Q增益不平衡校准；
步骤S309：初始化累加信号AAC(n)及累加数据信号DAC-DATA(n)(即ACC(n)＝0及DAC-DATA(n)＝0)。校准信号产生器111仅产生第一同相校准信号I(n)(即I(n)＝A*cos(w*n)及Q(n)＝O)至I/Q不平衡校准器12。然后，I/Q不平衡校准器12对第一同相校准信号进行I/Q增益不平衡的校准，以产生第二同相校准信号I'(n)至前端电路13，接着，前端电路13经由I通道处理第二同相校准信号I'(n)，然后以I/Q组合处理I通道及Q通道的输出信号以产生第三校准信号S(t)：之后，信号强度获取电路14处理第三校准信号S(t)以产生第三校准信号强度S2(t)LP(即信号强度S2(t)LP是第三校准信号强度S2(t)LP)，并将第三校准信号强度S2(t)LP传送至I/Q不平衡估计器15；
步骤S310：I/Q不平衡估计器15使用差值估计以估计第三校准信号强度S2(t)。并且I/Q不平衡估计器15逐渐增加累加数据信号DAC-DATA(n)，直到累加信号ACC(n)达到饱和(如图2所示)，也就是累加信号ACC(n)接近又不小于第三校准信号估计强度S2(t)LP；
步骤S311：I/Q不平衡估计器15的控制器CTRL获取相应于第三校准信号估计强度的累加数据信号DAC-DATA(n)，其中相应于第三校准信号估计强度的累加数据信号DAC-DATA(n)又表示为K0，即K0＝DAC-DATA(n)；
步骤S312：初始化累加信号AAC(n)及累加数据信号DAC-DATA(n)(即ACC(n)＝0及DAC-DATA(n)＝0。校准信号产生器111产生第一同相校准信号I(n)与第一正交校准信号Q(n)(I(n)＝A*cos(w*n)，Q(n)＝A*cos(w*n))给I/Q不平衡校准器12；然后，I/Q不平衡校准器12对第一同相校准信号I(n)与第一正交校准信号Q(n)进行I/Q增益不平衡的校准，以产生第二同相校准信号I'(n)与第二正交校准信号Q'(n)至前端电路13；接着，前端电路13经由I通道处理第二同相校准信号I'(n)及前端电路13经由Q通道处理第二正交校准信号Q'(n)，然后以I/Q组合处理I通道及Q通道的输出信号以产生第四校准信号S(t)；之后，信号强度获取电路14获取第四校准信号强度S2(t)LP(即信号强度S2(t)LP是第四校准信号强度S2(t)LP)，并将第四校准信号强度S2(t)LP传送给I/Q不平衡估计器15；
步骤S313：I/Q不平衡估计器15使用差值估计以估计第四校准信号强度S2(t)。并且I/Q不平衡估计器15逐渐增加累加数据信号DAC-DATA(n)，直到累加信号ACC(n)达到饱和(如图2所示)，也就是累加信号ACC(n)接近又不小于第四校准信号估计强度S2(t)LP；
步骤S314：I/Q不平衡估计器15的控制器CTRL获取相应于第四校准信号估计强度的累加数据信号DAC-DATA(n)，其中相应于第四校准信号估计强度的累加数据信号DAC-DATA(n)又表示为K1，即K1＝DAC-DATA(n)；
步骤S315：I/Q不平衡估计器15的控制器CTRL根据第三校准信号估计强度与第四校准信号估计强度(或相应于第三校准信号估计强度的累加数据信号K0及相应于第四校准信号估计强度的累加数据信号K1)计算出I/Q相位不平衡值Δθ，并且Δθ＝sin-l{[l-(Kl/2K0)]}；及
步骤S316：I/Q相位不平衡值Δθ被传送给I/Q不平衡校准器12，因此I/Q不平衡校准器12可以基于接收到的I/Q相位不平衡值以设置I/Q相位不平衡校准。
其中，需特别注意的是，可以交换步骤S301至步骤S303的执行顺序及步骤S304至步骤S306的执行顺序，并且本公开不限于此。或者，仅交换步骤S301及步骤S304，并且将步骤S307中的等式修改为ΔG＝SQRT(M0/M1)-1。
其中，需特别注意的是，可以交换步骤S309至步骤S311的执行顺序及步骤S312至步骤S314的执行顺序，并且本公开不限于此。或者，仅交换步骤S309及步骤S312，并且将步骤S315中的等式修改为Δθ＝sin-l{[l-(K0/2K1)]}。
在一些实施例，I/Q不平衡校准装置或方法，其可以在不使用超高采样率的数字模拟转换器的情况下校准I/Q增益不平衡及I/Q相位不平衡，其中本实施例使用的数字模拟转换器具有低采样率和低复杂度。
在一些实施例，I/Q不平衡校准装置或方法可以用在发射机***中，特别是用在采用毫米波通信频带的发射机***中。在发送数据信号之前，发射机***以I/Q不平衡校准模式操作。在I/Q不平衡校准模式完成之后，发射机***以正常模式操作以发送数据信号。
在一些实施例，于I/Q不平衡校准模式，首先，仅将第一同相校准信号输入I(n)到同相通道(I通道)中以生成第一校准信号S(t)，并且使用差值估计以估计第一校准信号强度S2(t)LP；然后，仅将第一正交校准信号Q(n)输入到正交通道(Q通道)以产生第二校准信号S(t)，并且使用差值估计以估计第二校准信号强度S2(t)LP。根据估计的第一校准信号强度S2(t)LP及第二校准信号强度S2(t)LP以校准I/Q增益不平衡。
接下来，仅将第二同相校准信号I'(n)输入到I通道中以生成第三校准信号S(t)，并且使用差值估计以估计第三校准信号强度S2(t)LP，其中I/Q增益不平衡对第一个同相校准信号I(n)执行校准以产生第二个同相校准信号I'(n)。接下来，将第二同相校准信号I'(n)及第二正交校准信号Q'(n)分别输入到I通道及Q通道以产生第四校准信号S(t)，并且使用差值估计以估计第四校准信号强度S2(t)LP，其中I/Q增益不平衡对第一正交校准信号Q(n)执行校准以产生第二正交校准信号Q'(n)。并且，根据估计的第三校准信号强度及估计的第四校准信号强度以校准I/Q相位不平衡。
综上，本发明提出一种I/Q不平衡校准装置和方法，不需要使用超高采样率的模拟数字转换器，因此得以降低成本、功耗及硬件复杂性。在一些实施例，本发明提出一种发射机***1，其使用I/Q不平衡校准装置或方法，并且采用毫米波通信频带。
以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本发明技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本发明技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本发明内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修饰为其它等效的实施例，但仍应视为与本发明实质相同的技术或实施例。

Claims (20)

1.一种I/Q不平衡校准装置，适于操作在I/Q不平衡校准模式的发射机***中，其特征在于，包括：
校准信号产生器，用于选择性地产生第一同相校准信号、第一正交校准信号、以及所述第一同相校准信号和所述第一正交校准信号的两者；
I/Q不平衡校准器，电连接所述校准信号产生器，用于在接收到I/Q增益不平衡值之后，对所述第一同相校准信号及所述第一正交校准信号进行I/Q增益不平衡校准，以产生第二同相校准信号和第二正交校准信号，并且选择性地将所述第一同相校准信号、所述第一正交校准信号、所述第二同相校准信号、以及所述第二同相校准信号和所述第二正交校准信号的两者输出至所述发射机***的前端电路；
信号强度获取电路，电连接所述发射机***的所述前端电路，用于选择性地获取并输出第一至第四校准信号强度中的其中一者，其中所述第一至第四校准信号强度对应于第一至第四校准信号，所述前端电路分别处理所述第一同相校准信号、所述第一正交校准信号、所述第二同相校准信号、以及所述第二同相校准信号和所述第二正交校准信号的两者以相对应地产生所述第一至第四校准信号的其中一者；及
I/Q不平衡估计器，电连接所述信号强度获取电路，通过差值估计选择性地估计所述第一至第四校准信号强度中的其中一者，根据第一校准信号估计强度和第二校准信号估计强度计算所述I/Q增益不平衡值，以及根据第三校准信号估计强度和第四校准信号估计强度计算I/Q相位不平衡值。
2.根据权利要求1所述的I/Q不平衡校准装置，其特征在于，在执行所述I/Q增益不平衡值的计算之后，执行所述I/Q相位不平衡值的计算；以及在执行所述I/Q增益不平衡值的计算之后，所述I/Q增益不平衡值被传输至所述I/Q不平衡校准器以设置I/Q增益不平衡校准值；以及在执行所述I/Q相位不平衡值的计算之后，所述I/Q相位不平衡值被传输至所述I/Q不平衡校准器以设置I/Q相位不平衡校准值。
3.根据权利要求1所述的I/Q不平衡校准装置，其特征在于，所述信号强度获取电路包括：
平方计算电路，电连接所述前端电路，用于对接收的所述第一至第四校准信号中的其中一者进行平方计算；及
低通滤波器，电连接所述平方计算电路和所述I/Q不平衡估计器，用于对所述第一到第四校准信号的平方的其中一者进行低通滤波，以分别产生所述第一至第四校准信号强度的其中一者。
4.根据权利要求1所述的I/Q不平衡校准装置，其特征在于，所述I/Q不平衡估计器包括：
差值估计器，电连接所述信号强度获取电路，用以根据累加数据信号产生参考信号强度，将所述参考信号强度与所述第一至第四校准信号强度的其中一者进行比较，并逐渐增加所述累加数据信号直到所述参考信号强度接近并且不小于所述第一至第四校准信号强度的其中一者；及
控制器，电连接所述差值估计器、所述I/Q不平衡校准器及所述校准信号产生器，用以根据所述第一及第二校准信号估计强度计算所述I/Q增益不平衡值，以及根据所述第三及第四校准信号估计强度计算所述I/Q相位不平衡值。
5.根据权利要求4所述的I/Q不平衡校准装置，其特征在于，所述差值估计器包括：
数字模拟转换器，电连接所述控制器，用以接收所述控制器根据所述累加信号产生的所述累加数据信号，所述数字模拟转换器由所述控制器的第一时脉信号所触发，以对所述累加数据信号进行数字模拟转换，以生成所述参考信号强度；
比较器，电连接所述信号强度获取电路和所述数字模拟转换器，用以将所述参考信号强度与所述第一至第四校准信号强度的其中一者进行比较，当所述参考信号强度小于所述第一至第四较准信号强度的其中一者时，输出差值信号，并且当所述参考信号强度不小于所述第一至第四校准信号强度的其中一者时，输出零；
延迟单元；及
加法器，电连接所述延迟单元和所述比较器，其中所述延迟单元由所述控制器的第二时脉信号所触发，以延迟从所述加法器输出的所述累加信号，所述加法器将所述延迟单元的输出信号及所述比较器的输出信号相加，以产生所述累加信号。
6.根据权利要求1所述的I/Q不平衡校准装置，其特征在于，对应于所述第一校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为M0，对应于所述第二校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为Ml，所述I/Q增益不平衡值被表示为ΔG，并且ΔG＝SQRT(Ml/M0)-l，其中所述第三校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为K0，对应于所述第四校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为K1，所述I/Q相位不平衡值被表示为Δθ，并且Δθ＝sin-l{[l-(Kl/2K0)]}。
7.一种发射机***，其特征在于，包括：
基带发射器，包括校准信号产生器，于I/Q不平衡校准模式，所述校准信号产生器用于选择性地产生第一同相校准信号、第一正交校准信号、以及所述第一同相校准信号和所述第一正交校准信号的两者；
I/Q不平衡校准器，电连接所述校准信号产生器，于I/Q不平衡校准模式，用于对所述第一同相校准信号及所述第一正交校准信号进行I/Q增益不平衡校准，以在接收到I/Q增益不平衡值之后产生第二同相校准信号和第二正交校准信号，并选择性地输出所述第一同相校准信号、所述第一正交校准信号、所述第一同相校准信号、以及所述第二同相校准信号和所述第二正交校准信号的两者；
前端电路，电连接所述I/Q不平衡校准器，于I/Q不平衡校准模式，用于选择性地接收及处理所述第一同相校准信号、所述第一正交校准信号、所述第二同相校准信号、以及所述第二同相校准信号和所述第二正交校准信号的两者以相对应地产生第一至第四校准信号的其中一者；
信号强度获取电路，电连接所述发射机***的所述前端电路，于I/Q不平衡校准模式，用于选择性地获取并输出第一至第四校准信号强度中的其中一者，其中所述第一至第四校准信号强度分别对应于第一至第四校准信号；及
I/Q不平衡估计器，电连接所述信号强度获取电路，于I/Q不平衡校准模式，通过差值估计选择性地估计所述第一至第四校准信号强度中的其中一者，根据第一校准信号估计强度和第二校准信号估计强度计算所述I/Q增益不平衡值，以及根据第三校准信号估计强度和第四校准信号估计强度计算I/Q相位不平衡值。
8.根据权利要求7所述的发射机***，其特征在于，在执行所述I/Q增益不平衡值的计算之后，执行所述I/Q相位不平衡值的计算；以及在执行所述I/Q增益不平衡值的计算之后，所述I/Q增益不平衡值被传输至所述I/Q不平衡校准器以设置I/Q增益不平衡校准值；以及在执行所述I/Q相位不平衡值的计算之后，所述I/Q相位不平衡值被传输至所述I/Q不平衡校准器以设置I/Q相位不平衡补价值。
9.根据权利要求7所述的发射机***，其特征在于，所述信号强度获取电路包括：
一平方计算电路，电连接所述前端电路，用于对接收的所述第一至第四校准信号中的其中一者进行平方计算；及
一低通滤波器，电连接所述平方计算电路和所述I/Q不平衡估计器，用于对所述第一到第四校准信号的平方的其中一者进行低通滤波，以分别产生所述第一至第四校准信号强度的其中一者。
10.根据权利要求7所述的发射机***，其特征在于，所述I/Q不平衡估计器包括：
差值估计器，电连接所述信号强度获取电路，用以根据累加数据信号产生参考信号强度，将所述参考信号强度与所述第一至第四校准信号强度的其中一者进行比较，所述累加数据信号逐渐递增直到所述参考信号强度接近并且不小于所述第一至第四校准信号强度的其中一者；及
控制器，电连接所述差值估计器、所述I/Q不平衡校准器及所述校准信号产生器，用以根据所述第一及第二校准信号估计强度计算所述I/Q增益不平衡值，以及根据所述第三及第四校准信号估计强度计算所述I/Q相位不平衡值。
11.根据权利要求7所述的发射机***，其特征在于，所述差值估计器包括：
数字模拟转换器，电连接所述控制器，用以接收所述控制器根据所述累加信号产生的所述累加数据信号，所述数字模拟转换器由所述控制器的第一时脉信号所触发，以对所述累加数据信号进行数字模拟转换，以生成所述参考信号强度；
比较器，电连接所述信号强度获取电路和所述数字模拟转换器，用以将所述参考信号强度与所述第一至第四校准信号强度的其中一者进行比较，当所述参考信号强度小于所述第一至第四较准信号强度的其中一者时，输出差值信号，并且当所述参考信号强度不小于所述第一至第四校准信号强度的其中一者时，输出零；
延迟单元；及
加法器，电连接所述延迟单元和所述比较器，其中所述延迟单元由所述控制器的第二时脉信号所触发，以延迟从所述加法器输出的所述累加信号，所述加法器将所述延迟单元的输出信号及所述比较器的输出信号相加，以产生所述累加信号。
12.根据权利要求7所述的发射机***，其特征在于，对应于所述第一校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为M0，对应于所述第二校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为Ml，所述I/Q增益不平衡值被表示为ΔG，并且ΔG＝SQRT(Ml/M0)-l，其中所述第三校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为K0，对应于所述第四校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为K1，所述I/Q相位不平衡值被表示为Δθ，并且Δθ＝sin-l{[l-(Kl/2K0)]}。
13.根据权利要求7所述的发射机***，其特征在于，所述前端电路选择性地用于：
于I通道中，通过数字模拟转换、低通滤波、及同相本地振荡信号混频以处理所述第一同相校准信号，然后以I/Q组合处理I通道及Q通道的输出信号以产生第一校准信号；
于Q通道中，通过数字模拟转换，低通滤波、及正交本地振荡信号混频以处理所述第一正交校准信号，然后以I/Q组合处理I通道和Q通道的输出信号，以产生第二校准信号；
于I通道中，通过数字模拟转换、低通滤波、及同相本地振荡信号混频以处理所述第二同相校准信号，然后以I/Q组合处理I通道及Q通道的输出信号以产生第三校准信号；及
于I通道中，通过数字模拟转换、低通滤波、及同相本地振荡信号混频以处理所述第二同相校准信号，于Q通道中，通过数字模拟转换、低通滤波、及正交本地振荡信号混频以处理所述第二正交校准信号，然后以I/Q组合处理I通道及Q通道的输出信号以产生第四校准信号。
14.根据权利要求13所述的发射机***，其特征在于，于正常模式，所述基带发射器传输同相数据信号及正交数据信号至所述I/Q不平衡校准器，所述I/Q不平衡校准器将校准的同相数据信号及校准的正交数据信号传输至所述前端电路，并且所述前端电路于I通道中通过数字模拟转换、低通滤波、及同相本地振荡信号混频以处理所述校准的同相数据信号，所述前端电路于Q通道中通过数字模拟转换、低通滤波、及同相本地振荡信号混频以处理所述校准的正交数据信号，然后用I/Q组合处理I通道和Q通道的输出信号，以产生组合信号，然后以带通滤波及中频信号混频进一步处理所述组合信号以产生射频信号。
15.根据权利要求7所述的发射机***，其特征在于，所述发射机***采用毫米波的通信频带。
16.一种I/Q不平衡校准方法，适于操作在I/Q不平衡校准模式的发射机***中，其特征在于，包括：
将第一同相校准信号输入到所述发射机***的前端电路，以产生第一校准信号，获取第一校准信号强度，并通过使用差值估计来估计所述第一校准信号强度；
将第一正交校准信号输入到所述发射机***的所述前端电路，以产生第二校准信号，获取第二校准信号强度，并通过使用差值估计来估计所述第二校准信号强度；
根据估计的所述第一校准信号强度及估计的所述第二校准信号强度计算I/Q增益不平衡值；
将第二同相校准信号输入到所述发射机***的所述前端电路，以产生第三校准信号，获取第三校准信号强度，并通过使用差值估计来估计所述第三校准信号强度，其中根据I/Q增益不平衡校准所述第一同相校准信号，以产生所述第二同相校准信号；
将所述第二同相校准信号和第二正交校准信号的两者输入到所述发射机***的所述前端电路，以产生第四校准信号，获取第四校准信号强度，并通过使用差值估计来估计所述第四校准信号强度，其中根据所述I/Q增益不平衡校准所述第一正交校准信号，以产生所述第二正交校准信号；及
根据估计的所述第三校准信号强度和所述第四校准信号强度计算I/Q相位不平衡。
17.根据权利要求16所述的I/Q不平衡校准方法，其特征在于，更包括：
根据I/Q增益不平衡值设置I/Q增益不平衡校准；及
根据I/Q增益不平衡值设置I/Q相位不平衡校准；
其中，在计算I/Q增益不平衡之后执行I/Q相位不平衡的计算。
18.根据权利要求16所述的I/Q不平衡校准方法，其特征在于，对接收的所述第一至第四校准信号的其中一者执行平方计算，并对所述第一至第四校准信号的平方的其中一者进行低通滤波，以分别产生第一至第四校准信号强度的其中一者。
19.根据权利要求16所述的I/Q不平衡校准方法，其特征在于，用以根据累加数据信号产生参考信号强度，将所述参考信号强度与所述第一至第四校准信号强度的其中一者进行比较，并逐渐增加所述累加数据信号直到所述参考信号强度接近并且不小于所述第一至第四校准信号强度的其中一者。
20.根据权利要求16所述的I/Q不平衡校准方法，其特征在于，对应于所述第一校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为M0，对应于所述第二校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为Ml，所述I/Q增益不平衡值被表示为ΔG，并且ΔG＝SQRT(Ml/M0)-l，其中所述第三校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为K0，对应于所述第四校准信号估计强度的所述累加数据信号被表示为K1，所述I/Q相位不平衡值被表示为Δθ，并且Δθ＝sin-l{[l-(Kl/2K0)]}。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112291173A (zh) * 2020-10-21 2021-01-29 锐迪科创微电子（北京）有限公司 一种iq不平衡系数获取方法及装置、可读存储介质
CN114465680A (zh) * 2022-02-15 2022-05-10 上海兆煊微电子有限公司 一种应用于低功耗蓝牙的高精度rssi估计方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11228379B1 (en) * 2017-06-23 2022-01-18 DeepSig Inc. Radio signal processing network model search
TWI774254B (zh) * 2021-03-02 2022-08-11 瑞昱半導體股份有限公司 具有同相正交相校正功能的無線收發器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030174783A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Mahibur Rahman Self calibrating transmit path correction system
US7382297B1 (en) * 2005-12-08 2008-06-03 Marvell International Ltd. Transmitter I/Q mismatch calibration for low IF design systems
US20110069767A1 (en) * 2009-09-23 2011-03-24 Jie Zhu Methods and systems to compensate iq imbalance in zero-if tuners
CN102656806A (zh) * 2009-01-07 2012-09-05 天工方案公司 管理接收机的正交信号路径中的自动增益控制的电路、***和方法
US20130016794A1 (en) * 2011-07-13 2013-01-17 Harris Corporation Transmitter including calibration of an in-phase/quadrature (i/q) modulator and associated methods
CN103329441A (zh) * 2010-11-17 2013-09-25 高通股份有限公司 多频段收发机中的本振生成和分配
US9444560B1 (en) * 2013-05-10 2016-09-13 Marvell International Ltd. Method and apparatus for IQ imbalance estimation

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030174783A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Mahibur Rahman Self calibrating transmit path correction system
US7382297B1 (en) * 2005-12-08 2008-06-03 Marvell International Ltd. Transmitter I/Q mismatch calibration for low IF design systems
CN102656806A (zh) * 2009-01-07 2012-09-05 天工方案公司 管理接收机的正交信号路径中的自动增益控制的电路、***和方法
US20110069767A1 (en) * 2009-09-23 2011-03-24 Jie Zhu Methods and systems to compensate iq imbalance in zero-if tuners
CN103329441A (zh) * 2010-11-17 2013-09-25 高通股份有限公司 多频段收发机中的本振生成和分配
US20130016794A1 (en) * 2011-07-13 2013-01-17 Harris Corporation Transmitter including calibration of an in-phase/quadrature (i/q) modulator and associated methods
US9444560B1 (en) * 2013-05-10 2016-09-13 Marvell International Ltd. Method and apparatus for IQ imbalance estimation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵俊波: "存在I/Q不平衡的全双工***关键技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112291173A (zh) * 2020-10-21 2021-01-29 锐迪科创微电子（北京）有限公司 一种iq不平衡系数获取方法及装置、可读存储介质
CN112291173B (zh) * 2020-10-21 2024-05-14 锐迪科创微电子（北京）有限公司 一种iq不平衡系数获取方法及装置、可读存储介质
CN114465680A (zh) * 2022-02-15 2022-05-10 上海兆煊微电子有限公司 一种应用于低功耗蓝牙的高精度rssi估计方法
CN114465680B (zh) * 2022-02-15 2024-01-19 上海兆煊微电子有限公司 一种应用于低功耗蓝牙的高精度rssi估计方法

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