低中頻接收機(jī)的i/q失配檢測(cè)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)電路，尤其涉及一種低中頻接收機(jī)的I/Q失配檢測(cè)電 路。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，基于正交下變頻結(jié)構(gòu)的使用，低中頻接收機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用，低中頻接 收機(jī)具有超外差接收機(jī)和零中頻接收機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，即直流失調(diào)干擾小，1/f?噪聲干擾影響小， 但低中頻接收機(jī)中存在鏡像信號(hào)干擾的問(wèn)題。經(jīng)天線接收的信號(hào)經(jīng)混頻器一次正交下變頻 后變?yōu)橥嗾粌陕沸盘?hào)，但由于本地振蕩器不可能精確產(chǎn)生90°相差的信號(hào)，混頻后級(jí) 的放大器和復(fù)數(shù)濾波器本身的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱同樣會(huì)引起I/Q兩路幅度和相位失配，因此，需 要在電路中引入I/Q失配補(bǔ)償電路。
[0003]-種補(bǔ)償方案是采用模擬方法消除，I/Q失配補(bǔ)償電路置于復(fù)數(shù)濾波器之前，利用 ADC采樣信號(hào)估計(jì)I/Q失配值或直接在模擬域估計(jì)失配值，利用模擬電路實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。此種方 式雖然電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由于電阻和電流源限制，不能產(chǎn)生較為精確的補(bǔ)償值，隨著需要補(bǔ) 償?shù)氖浞秶龃?，電路?guī)模也不可避免的增大，而且對(duì)于不同的工藝，電路參數(shù)都需重新 設(shè)計(jì)，增加了設(shè)計(jì)周期和設(shè)計(jì)成本。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)的中國(guó)專利申請(qǐng)"正交下變頻接收機(jī)I、Q通道信號(hào)失配校準(zhǔn)裝置"（申請(qǐng) 號(hào)201110076268. X)采用可調(diào)電阻和偏置電流源實(shí)現(xiàn)在模擬域?qū)Ψ群拖辔皇溥M(jìn)行校 準(zhǔn)，其可達(dá)到的幅度校準(zhǔn)范圍為±1.6dB，校準(zhǔn)精度為0. 2dB ;相位校準(zhǔn)范圍為±5°，校準(zhǔn) 精度為0.5°。此校準(zhǔn)裝置雖具有較簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)（參見(jiàn)圖1，圖中的各元件及其符號(hào)可 參閱該專利申請(qǐng)），但僅具有校準(zhǔn)功能，失配檢測(cè)功能需要另外電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且校準(zhǔn)精度 較差，在幅度和相位失配較小時(shí)不能正確校準(zhǔn)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)的中國(guó)專利申請(qǐng)"一種正交I/Q信號(hào)相位失衡校正電路"（申請(qǐng)?zhí)?201210338612. 2)利用I/Q信號(hào)的正交特性，采用矩陣耦合電路進(jìn)行相位失衡校正，耦合系 數(shù)決定校正幅度大小，能達(dá)到相位校正范圍±7°，和0.04°的校正精度（參見(jiàn)圖2,圖中的 各元件及其符號(hào)可參閱該專利申請(qǐng)）。此實(shí)用新型校正精度高，集成度高，但是不能對(duì)幅度 失配進(jìn)行校正，而且，隨著需要校正的相位失配范圍增大，電路的規(guī)模也會(huì)增大。
[0006] 廣范應(yīng)用的方案是在數(shù)字域進(jìn)行消除，利用ADC和DSP采用多種基帶處理算法數(shù) 字域消除，此種設(shè)計(jì)方案可以同時(shí)消除由于復(fù)數(shù)濾波器和放大器的不對(duì)稱引起的失配，但 是由于較高的鏡像抑制比需要高精度ADC和高速DSP，此種設(shè)計(jì)方案是以成本和功耗為代 價(jià)。
[0007] 在I/Q失配補(bǔ)償電路中，失配檢測(cè)功能是最關(guān)鍵的。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力 于開(kāi)發(fā)一種低中頻接收機(jī)的I/Q失配檢測(cè)電路。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008] 有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種低中頻 接收機(jī)的I/Q失配檢測(cè)電路，對(duì)I/Q失配進(jìn)行檢測(cè)。
[0009] 假設(shè)理想情況下經(jīng)正交下變頻后I/Q兩通道的信號(hào)IiedajP Q iedal分別為：I iedal = (3〇8(?。〇, Qi6dal= sin(?。〇。由于本地振蕩器等器件自身不理想因素，假設(shè)Q通道相對(duì) I通道具有幅度失配a、相位失配0，則實(shí)際I/Q兩通道信號(hào)I Mal和Q Mal分別為：I Mal = asinbj-e)。兩組信號(hào)之間的關(guān)系以矩陣形式表示為：
[0010]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低中頻接收機(jī)的I/Q失配檢測(cè)電路，用于檢測(cè)Q通道信號(hào)相對(duì)于I通道的信號(hào) 幅度失配α和相位失配β，第一信號(hào)來(lái)自所述I通道，第二信號(hào)來(lái)自所述Q通道，其特征在 于，由若干運(yùn)算器構(gòu)成； 所述運(yùn)算器接受N個(gè)所述第一信號(hào)的采樣值i (η)和N個(gè)所述第二信號(hào)的采樣值q (η)， 輸出相關(guān)于所述幅度失配α的信號(hào)GAIN_MIS和相關(guān)于所述相位失配β的信號(hào)PHASE_ MIS ；GAIN_MIS = a ^1, PHASE_MIS = sin (-β )； 所述運(yùn)算器包括第一累加器、第二累加器、第一平方累加器、第二平方累加器、乘累加 器、第一平方器、第二平方器、開(kāi)方器、第一除法器、第二除法器、第一乘法器、第二乘法器、 第一減法器、第二減法器、第三減法器、第一左移位器、第二左移位器和第三左移位器； 所述第一累加器的輸入端接受N個(gè)所述第一信號(hào)的采樣值i (η)，其輸出端與所述第一 平方器的輸入端和所述第一乘法器的一個(gè)輸入端相連； 所述第一平方累加器的輸入端接受N個(gè)所述第一信號(hào)的采樣值i (η)，其輸出端與所述 第一左移位器的輸入端相連； 所述第二累加器的輸入端接受N個(gè)所述第二信號(hào)的采樣值q (η)，其輸出端與所述第二 平方器的輸入端和所述第一乘法器的另一個(gè)輸入端相連； 所述第二平方累加器的輸入端接受N個(gè)所述第二信號(hào)的采樣值q (η)，其輸出端與所述 第二左移位器的輸入端相連； 所述乘累加器的輸入端接受N個(gè)所述第一信號(hào)的采樣值i (η)和N個(gè)所述第二信號(hào)的 采樣值q (η)，其輸出端與所述第三左移位器的輸入端相連； 所述第一平方器的輸出端與所述第一減法器的一個(gè)輸入端相連，所述第一左移位器的 輸出端與所述第一減法器的另一個(gè)輸入端相連，所述第一減法器的輸出端與所述第一除法 器的一個(gè)輸入端相連； 所述第二平方器的輸出端與所述第二減法器的一個(gè)輸入端相連，所述第二左移位器 的輸出端與所述第二減法器的另一個(gè)輸入端相連，所述第二減法器的輸出端與所述第一除 法器的另一個(gè)輸入端相連，所述第二減法器的輸出端還與所述第二乘法器的一個(gè)輸入端相 連； 所述第一除法器的輸出端與所述開(kāi)方器的輸入端相連，所述開(kāi)方器的輸出端與所述第 二乘法器的另一個(gè)輸入端相連，并且所述開(kāi)方器的輸出端輸出所述信號(hào)GAIN_MIS ; 所述第一乘法器的輸出端與所述第三減法器的一個(gè)輸入端相連，所述第三左移位器的 輸出端與所述第三減法器的另一個(gè)輸入端相連，所述第三減法器的輸出端與所述第二除法 器的一個(gè)輸入端相連； 所述第二乘法器的輸出端與所述第二除法器的另一個(gè)輸入端相連，所述第二除法器的 輸出端輸出所述信號(hào)PHASE_MIS。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種低中頻接收機(jī)的I/Q失配檢測(cè)電路，用于檢測(cè)Q通道信號(hào)相對(duì)于I通道信號(hào)的或者I通道信號(hào)相對(duì)于Q通道信號(hào)的幅度失配和相位失配，第一信號(hào)來(lái)自I通道，第二信號(hào)來(lái)自Q通道。本實(shí)用新型的低中頻接收機(jī)的I/Q失配檢測(cè)電路包括兩個(gè)累加器、一個(gè)乘累加器、兩個(gè)平方累加器、兩個(gè)平方器、一個(gè)開(kāi)方器、兩個(gè)除法器、兩個(gè)乘法器、三個(gè)減法器和三個(gè)左移位器，這些運(yùn)算器按檢測(cè)運(yùn)算式構(gòu)成電路，根據(jù)第一信號(hào)和第二信號(hào)獲取幅度失配和相位失配。本實(shí)用新型通過(guò)若干運(yùn)算器按檢測(cè)運(yùn)算式構(gòu)成功能電路，能快速、高精度地獲取幅度失配和相位失配，以利于后續(xù)的I/Q失配補(bǔ)償操作。
【IPC分類】H04B17-29, H04B1-16
【公開(kāi)號(hào)】CN204272094
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420622056
【發(fā)明人】胡偉迪, 何文濤, 李曉江
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院嘉興微電子與系統(tǒng)工程中心
【公開(kāi)日】2015年4月15日
【申請(qǐng)日】2014年10月24日