CN101622845A - 用于活动式if架构的i/q校准 - Google Patents

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CN101622845A CN200880006456A CN200880006456A CN101622845A CN 101622845 A CN101622845 A CN 101622845A CN 200880006456 A CN200880006456 A CN 200880006456A CN 200880006456 A CN200880006456 A CN 200880006456A CN 101622845 A CN101622845 A CN 101622845A
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V·K·琼斯
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    • H04L27/3854—Demodulator circuits; Receiver circuits using non - coherent demodulation, i.e. not using a phase synchronous carrier using a non - coherent carrier, including systems with baseband correction for phase or frequency offset
    • H04L27/3863—Compensation for quadrature error in the received signal

Abstract

本发明描述了采用针对无线通信系统中的站的校准技术的系统和方法，这些校准技术可以用于提供对同相和正交(I/Q)不平衡以及混频乘积调制的镜像所引入的失真的联合估计。

Description

用于活动式IF架构的I/Q校准
交叉引用
本申请要求享受2007年1月5日提交的、题目为“I/Q Calibration forWalking-IP Front-End Architectures”的美国临时专利申请No.60/883,736的优先权，以引用方式将上述临时申请的全部内容并入到本申请。
技术领域
概括地说，本发明的公开内容涉及无线通信，具体地说，涉及用于在无线通信系统中工作的设备的校准技术。
背景技术
如今已广泛地部署无线通信系统以提供各种通信服务；例如，通过这些无线通信系统可以提供语音、视频、分组数据、广播以及消息服务。这些系统可以是多址系统，其通过共享可用的系统资源能够支持多个终端的通信。这种多址系统的例子包括：码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统和正交频分多址(OFDMA)系统。
随着数字通信技术的发展，用户开始期望在较恶劣的环境下实现更快速的吞吐量。因此，数字通信系统的需求变得更加难于实现。同样地，一般情况下，与先前已发布的系统相比，较新的系统需要更严格的控制和更高的保真度。为了达到上述目的，这些系统实现诸如在数模转换、频率变换、放大等中的高保真度之类的特征。此外，在不能非常精确地实现组件从而不需要进行校正时，要使用校准以及校正电路、方法和处理来对误差和不精确情况进行校正。
一些数字通信系统以射频(“RF”)发送数据，并且具有I/Q(同相和正交)调制和/或解调前端。在这种系统中，I/Q调制器和解调器中的I分量和Q分量之间的增益和相位的不平衡会引入带内失真。因此，需要在这类系统中进行校准以减少这类不平衡的影响。
发明内容
一些实施例提供了用于校准I/Q发射机电路的技术。概括地说，这些技术包括：将同相(I)IF信号与正交(Q)IF信号相加，以生成相加后的信号；将RF本振信号与所述相加后的信号进行混频，以生成RF信号，其中，所述RF信号在一频带中具有混频乘积调制的镜像分量；检测所述RF信号的至少一种参数；使用所检测到的参数来调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个，以减少I/Q不平衡和所述混频乘积调制的镜像分量二者的影响。
一些实施例提供了一种用于执行无线通信的调制的设备。概括地说，该设备包括：用于将同相(I)IF信号与正交(Q)IF信号相加以生成相加后的信号的组件；用于将RF本振信号与所述相加后的信号进行混频以生成RF信号的组件，其中，所述RF信号在一频带中具有混频乘积调制的镜像分量；用于检测所述RF信号的至少一种参数的组件；用于使用所检测到的参数来调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个以减少I/Q不平衡和所述混频乘积调制的镜像分量二者的影响的组件。
一些实施例提供了一种用于执行无线通信的调制的装置。概括地说，该装置包括：加法模块，用于将同相(I)IF信号与正交(Q)IF信号相加，以生成相加后的信号；混频模块，用于将RF本振信号与所述相加后的信号进行混频，以生成RF信号，其中，所述RF信号在一频带中具有混频乘积调制的镜像分量；检测模块，用于检测所述RF信号的至少一种参数；调整模块，用于根据所检测到的参数来调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个，以减少I/Q不平衡和所述混频乘积调制的镜像分量二者的影响。
本发明的一些实施例提供了一种用于执行无线通信的调制的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括在其上具有指令的计算机可读介质。概括地说，所述指令包括：检测代码，用于检测RF信号的至少一种参数，所述RF信号是通过将同相(I)IF信号与正交(Q)IF信号相加来生成相加后的信号并将RF本振信号与所述相加后的信号进行混频而生成的，所述RF信号在一频带中具有混频乘积调制的镜像分量；调整代码，用于根据所检测到的所述RF信号的至少一种参数来调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个，以减少I/Q不平衡和所述混频乘积调制的镜像分量二者的影响。
本发明的一些实施例提供了一种方法，该方法至少包括以下步骤：选择要在已知频带中发送的已知的同相(I)IF信号和正交(Q)IF信号；将所述I IF信号与所述Q IF信号相加，以生成相加后的IF信号；将RF本振信号与所相加后的IF信号进行混频，以生成RF信号，其中，所述RF信号在所述已知频带中具有混频乘积调制的镜像分量；使用检测到的所述RF信号的平均功率来调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个，以减少所述混频乘积调制的镜像分量的影响。
本发明的一些实施例提供了一种系统，该系统至少包括：选择模块，用于选择要在已知频带中发送的已知的同相(I)IF信号和正交(Q)IF信号；加法模块，用于将所述I路IF信号与所述Q路IF信号相加，以生成相加后的IF信号；混频模块，用于将RF本振信号与所相加后的IF信号进行混频，以生成RF信号，其中，所述RF信号在所述已知频带中具有混频乘积调制的镜像分量；调整模块，用于使用检测到的所述RF信号的平均功率来调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个，以减少所述混频乘积调制的镜像分量的影响。
附图说明
图1描绘了与本发明所述各个方面对应的无线多址通信系统。
图2A描绘了与本发明的一些实施例对应的示例性发射机。
图2B描绘了与本发明的一些实施例对应的示例性接收机。
图3描绘了与本发明的一些实施例对应的示例性校准逻辑。
图4描绘了与本发明的一些实施例对应的用于发射机校准的示例性操作。
图5描绘了与本发明的一些实施例对应的用于载波抑制的示例性操作。
图6A-6B描绘了与本发明的一些实施例对应的在载波抑制操作中的示例性发射机。
图7描绘了与本发明的一些实施例对应的用于I/Q幅度不平衡校准的示例性操作。
图8A-8C描绘了在I/Q幅度不平衡校准中的示例性发射机。
图9描绘了与本发明的一些实施例对应的用于I/Q相位不平衡校准的示例性操作。
图10A-10C描绘在I/Q相位不平衡校准中的示例性发射机。
图11描绘了与本发明的一些实施例对应的用于接收机校准的示例性操作。
图12描绘了与本发明的一些实施例对应的用于接收机的I/Q幅度和相位不平衡校准的示例性操作。
图13描绘了与本发明的一些实施例对应的具有一个IF混频级和N个RF混频级的系统。
具体实施方式
现在将参考附图来描述本发明的各个方面，其中贯穿全文的相同标记用于表示相同的单元。在下文描述中，出于说明的目的，为了对一个或多个方面有一个透彻理解，对很多具体细节进行了描述。但是，显而易见的是，在了解了本申请内容之后，可以在不使用这些具体细节的情况下实现这些方面。在其它实例中，为了便于描述一个或多个方面，将公知的结构和设备以框图形式给出。
如本申请所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等等旨在是指与计算机相关的实体，其可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或者运行中的软件。举例而言，组件可以是，但不限于是：在处理器上运行的处理过程、集成电路、对象、可执行文件、执行的线程、程序和/或计算机。作为示例，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于处理和/或执行线程中，组件可以位于一个计算机中和/或分布在两个或更多计算机之间。此外，这些组件能够从在其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如，来自一个组件的数据，该组件以信号的方式与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或通过诸如互联网之类的网络与其它系统进行交互)，以本地和/或远程处理的方式进行通信。
此外，本申请结合无线终端和/或基站来描述各个方面。无线终端是指向用户提供语音和/或数据连接的设备。无线终端可以连接至诸如膝上型计算机或桌面型计算机之类的计算设备，或者无线终端可以是诸如个人数字助理(PDA)之类的自包含式设备。无线终端还可以称为系统、用户单元、用户站、移动站、移动台、远程站、接入点、远程终端、接入终端、用户终端、用户代理、用户装置或用户设备。无线终端可以是用户站、无线设备、蜂窝电话、PCS电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地回路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持设备或者连接到无线调制解调器的其它处理设备。基站(例如，接入点)是指接入网络中的一种设备，其中该设备通过一个或多个扇区在空中接口上与无线终端进行通信。基站可以通过将所接收的空中接口帧转换成IP分组来担当无线终端和接入网络的其余部分之间的路由器，其中所述接入网络包括互联网协议(IP)网络。基站还可以协调对空中接口属性的管理。
此外，可以将本申请描述的各个方面或特征实现成方法、装置或使用标准的编程和/或工程技术的制品。如本申请所使用的术语“制品”涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括，但不限于：磁存储器件(例如，硬盘、软盘、磁带…)、光盘(例如，压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)…)、智能卡和闪存器件(例如，卡、棒、钥匙型驱动器(key drive)…)。
本申请将围绕包括多个设备、组件、模块等等的系统来呈现各个方面。应当理解和明白的是，各个系统可以包括另外的设备、组件、模块等等并且/或者可以不包括结合附图所讨论的所有设备、组件、模块等等。还可以使用这些方法途径的组合。
示例性系统
现参见附图，图1描绘了与各个方面对应的无线多址通信系统。在一个示例中，接入点100(AP)包括多个天线组。如图1所示，一个天线组可以包括天线104和106，另一个组可以包括天线108和110，另一个组可以包括天线112和114。虽然在图1中对于每个天线组仅示出了两个天线，但是，应当理解的是，每个天线组可以使用更多或更少的天线。在另一个示例中，接入终端116(AT)可以与天线112和114进行通信，其中，天线112和114在前向链路120上向接入终端116发送信息，在反向链路118上从接入终端116接收信息。另外地和/或替代地，接入终端122可以与天线106和108进行通信，其中天线106和108在前向链路126上向接入终端122发送信息，在反向链路124上从接入终端122接收信息。在频分双工(FDD)系统中，通信链路118、120、124和126可以使用不同的频率进行通信。例如，前向链路120可以使用与反向链路118所使用的不同的频率。
每组天线和/或每组天线被设计进行通信的区域可以称作为接入点的扇区。根据一个方面，可以将天线组设计为与接入点100所覆盖区域的扇区中的接入终端进行通信。在前向链路120和126的通信中，接入点100的发射天线可以使用波束形成来改善不同接入终端116和122的前向链路的信噪比。此外，与接入点通过单天线向其所有接入终端发送信号相比，当接入点使用波束形成来向随机散布于其覆盖区域中的接入终端发送信号时，对于相邻小区中的接入终端造成的干扰更小。
接入点(例如，接入点100)可以是用于与终端进行通信的固定站，其还可以称为基站、节点B、接入网络和/或其它适当的术语。此外，接入终端(例如，接入终端116或122)可以是用于与接入点进行通信的固定站或移动站，其也可以称为移动终端、用户设备(UE)、无线通信设备、终端、无线终端和/或其它适当的术语。
示例性发射机/接收机
图2A和图2B描绘了示例性的发射机200和接收机250，其分别使用同相和正交信号(I/Q)调制和解调前端架构。
首先参见发射机200，生成相位之间彼此相差90°的同相(I)和正交(Q)信号。最初的信号幅度可以由数模转换器202来控制。I/Q信号的相对相位可以由可调整的相位旋转器204进行控制，I/Q信号可以由可调整的增益级206进行放大。
将I/Q信号馈送给由中频本振信号(IFLO-I、IFLO-Q)驱动的IF混频器208、209，加法器210对所获得的IF信号进行相加。在将相加后的IF信号馈送给由射频本振(RFLO)信号驱动的混频器214之前，可以由可调整的增益级212对该相加后的IF信号进行放大(或者，增益212和混频器214在顺序上可以相反)。随后，由天线216发射所获得的RF信号。
在另一方面，接收机250经由天线216(其可以是与发射机200所使用的天线相同的天线，也可以是单独的天线)接收RF信号，并提取I和Q信号分量。在所接收的RF信号通过RF混频器254并由分路器256分离成I和Q信号分量之前，先由增益级252(例如，低噪声放大器)对其进行放大。IF混频器258、259对I/Q信号进行下变频，并将其转发以便进行数字信号处理。应当注意，IF混频器259可以包括(虽然此处没有明确地示出)90度移相元件。
虽然将图2A和图2B中的发射机和接收机分开描述，但可以将它们组合到一个收发机单元中。此外，为了更加具有普遍性，示出的两级发射机和接收机可以包括更多级或更少级。例如，可以将直接或零中频(ZIF)射频解调技术用于一些实施例，其中，ZIF不使用中频，而是在没有任何IF级的情况下仅使用一个混频器级将需要的信号直接变换到基带或者从基带直接变换成需要的信号。
本领域技术人员应当理解的是，可以将某些没有示出的组件(例如，用于去除不需要的信号分量的各种低通、高通和带宽滤波器)并入到I和Q链中。尽管经过上述滤波处理，但是调制器(TX)和解调器(RX)的I和Q信号路径中的相位和幅度差(不平衡)仍然会在信号频带中引入确定性的但有害的寄生信号分量(带内失真)。
可以通过调整增益和/或相位设置来使这些信号分量的影响最小，从而修正需要补偿的所发射的/所接收的波形。通过检查(来自加法器210的输出的)相加后的I和Q IF信号的输出所生成的IF信号，可以在校准例程期间执行该特性操作。
具有RF反馈的I/O校准
遗憾的是，在I/Q架构中，使用基于IF信号的I/Q校准并没有去除在RF混频器中引入的混频乘积调制的镜像(mixing-product modulated image)(其可以包括更高阶的混频乘积调制的镜像)。在超外差前端架构中，当中频(IF)与射频(RF)具有整数关系时，就会出现这种情况。
在这类系统中，一般情况下，RF频率等于IF频率的整数倍(M)(例如，RF＝4*IF)；这可以称作为活动式IF(walking-IF)系统。通过在两个(IF和RF)混频级中仔细选择高侧对低侧注入并仔细选择倍数M，大多数对于超外差前端常见的混频杂散信号会落入与目标信号相同的频带中。这使得可以在与受限制的频带相邻的频谱位置中进行较高功率传输，其中在受限制的频带中，要求寄生信号处于非常低的电平。
遗憾的是，混频乘积调制的镜像导致了落入信号频带中的寄生能量，其可以潜在地使目标信号失真。可以将落入带内的寄生能量分成至少三类：由IF LO和/或RF LO信号或其谐波所造成的离散杂散信号、落入带内的与所需要的信号的频率方位相同的调制的杂散信号(具有不同的相位和幅度响应的对所需要的信号的简单复制)和落入带内的与所需要的信号的频率方位相反的(flipped from)调制的杂散信号。
调制的杂散信号分量与上面描述的由I/Q幅度和相位不平衡引入的失真可能具有类似的特性。因此，本发明的某些实施例能够使用类似于那些用于补偿I/Q相位和幅度不平衡的技术，来降低它们的影响。但是，与检查IF信号不同的是，应当在RF混频器的下游来检查RF信号。
通过执行基于RF信号的I/Q校准，可以对混频乘积调制的镜像的影响进行补偿。作为附加的益处，本申请中出现的技术还可以用于补偿I/Q相位和幅度的不平衡。
回过来参见图2A，可以提供RF反馈信号218以支持基于RF的校准。如图3A所示，校准逻辑300可以检查该RF反馈218，并进行调整(例如，调整I和/或Q信号路径的增益和/或相位)，以对不需要的信号分量进行补偿。
如下面所将更详细描述的，校准逻辑300可以将RF反馈信号作为输入来接收，并生成一个或多个输出信号以便在校准操作期间控制发射机中的组件。校准逻辑可以实现在硬件和/或软件的任何适当组合中(例如，处理器、DSP和/或ASIC)。
对于某些实施例来说，不使用板上(或片上)信号分析器(或功率检测器等等)来提供RF信号的测量结果，而是使用外部测试设备来测量这些信号和馈送测量结果。此外，在使用校准回路为对接收机电路的校准操作馈送校准后的TX信号的同时，还可以由外部信号源来提供已知的好信号。
此外，对于某些实施例来说，为了进行校准，校准逻辑300可以使用现有的片上电路。例如，如图3B所示，对于某些实施例来说，可以使用诸如接收机模数转换器(ADC)340之类的接收机组件来帮助检查RF回送信号。如图所示，校准逻辑可以控制复用器330来选择最终是将实际接收的信号(RX)还是RF回送信号提供给ADC 340。从而，ADC 340可以向校准逻辑300提供指示RF信号功率、电压电平等等的值。应当注意，为了清楚起见，在复用器330和ADC 340之间的路径中适当地省略了某些组件、模块或单元，如本发明中的一幅或多幅其它附图所示，这可能包括某些增益级、混频器、分路器等等。
由于带内寄生分量的相对能量电平还是I/Q前端中的增益分布的函数，因此随着RF和IF级之间增益关系的变化，寄生信号电平也会变化。因此，优选地，可以动态地控制校准校正系数以便补偿多种增益组合。因此，校准逻辑300可以用于针对不同的增益组合来重复校准操作。可以将用于每种增益组合的校准结果(例如，最佳的增益和/或相位设置)保存在查寻表310中(例如，诸如在EEPROM之类的非易失性存储器中)。在操作时，当使用特定的增益组合时，可以获得并应用相应的校准设置。
校准系数还可以是动态可控的，以便补偿可以影响带内信号的能量电平的其它改变，例如温度改变、RF中心频率改变等等。为了补偿这些改变，在检测到出现某些触发事件(例如，电源复位、以及温度、信号质量、误比特率等等的改变)之后或者基于某种其它调度，可以定期地(例如，每小时、每天或更频繁地)进行校准操作。
此外，与传统的超外差系统相比，活动式IF方案的校正总范围更大。通常而言，超外差方案包括使用至少一个IF本地振荡器和至少一个RF本地振荡器的任何频率变换技术。活动式IF方案是超外差型的一个子集，其中，RF本地振荡器是IF本地振荡器的整数倍，使得IF频率可以跟随RF频率或与RF频率一起“活动”。
示例性的基于RF的I/Q校准操作
图4示出了操作400的例子，其用于联合估计I/Q不平衡和与活动式IF前端相关的“反向的”带内寄生能量所引入的失真。例如，这些操作可以由如上所述的校准逻辑300来执行。对于某些实施例来说，可以针对所有信道(RF频率)并针对所有增益设置，来执行这些操作。此外，如上所述，这些操作还可以在不同的时间执行，例如，周期性地执行或在检测到出现某些触发事件之后执行。
载波抑制校准
操作400在410处开始，在这里执行载波抑制校准。图5示出了与一种算法相对应的用于载波抑制的操作410。可以参考图6A和图6B来描述操作410，图6A和图6B示出了处于校准的不同状态的示例性发射机。
操作410在412处开始，在这里将发送端I DAC和Q DAC的输出设置为零，在414处，对RF输出进行采样。如图6A所示，任何RF输出将都是由于载波泄漏造成的。这种泄漏可以通过来自片上RF TX功率检测器或RF TX输出上的峰值检测器的反馈进行测量。如上所述，MUX逻辑可以使RX ADC能对RF输出进行采样。如果检测器的动态范围足够用于校准，那么使用片上逻辑可以降低对芯片基板的需要。
在416和418处，可以迭代地调整I DAC和Q DAC的DC偏移量，直到RF输出低于期望的门限为止。如图6B所示，在按适当的电平来设置IDAC和Q DAC偏移量情况下，由泄漏造成的RF输出可以是最小的。
I/Q幅度不平衡校准
回过来参见图4，在载波抑制校准之后，在430处，可以执行I/Q幅度不平衡校准。图7示出了与一种算法相对应的用于I/Q幅度不平衡校准的操作430。可以参考图8A-8C来描述操作430，图8A-8C示出了处于校准的不同状态的示例性发射机。
操作430在432处开始，在这里将发送端Q信道设置为(上面所确定的)DC零偏移值，将I信道设置为指定的带内音调。对于某些实施例来说，这可以通过在I信道上发送已知信号XA的N点IFFT的实部的方式来实现，其中，XA除在音调K之外全部为零，而Q信道则为零。如图8A所示，这将导致主要由于I信道造成的RF输出。在434处，对该I信道的输出进行采样。
在436处，将发射I信道设置为DC零偏移值，将Q信道设置为指定的带内音调。对于某些实施例来说，这可以通过在Q信道上发射已知信号XA的N点IFFT的虚部的方式来实现，而I信道则为零。如图8B所示，这将导致主要由于Q信道造成的RF输出。在438处，对该Q信道的输出进行采样。
在440处，对采样后的I和Q信道的输出进行比较。如果这些输出不匹配，那么认为幅度是不平衡的，并在442处，对I和Q信道增益中的至少一个进行调整，然后重复上述操作。对于某些实施例来说，为了简化算法，仅调整一个信道的增益。例如，图8C示出了对I信道的增益进行调整。可以根据基于采样后的RF功率测量结果的平方根之比Sqrt(功率I/功率Q)得到的TX IQ幅度校正值，来调整幅度。在任何情况下，一旦采样后的I和Q信道的RF输出匹配，那么就认为幅度是足够平衡的，并将操作终止。对于某些实施例来说，可以(例如，如果可行的话，在DAC之前和/或ADC之后)替代地在数字域中校正TX IQ不平衡(无论相位还是幅度)。
I/Q相位不平衡校准
回过来参见图4，在I/Q幅度校准之后(或之前)，在450处，可以执行I/Q相位不平衡校准。这些操作基本上涉及发送对相位进行了偏置的已知信号，但是，如果I和Q相位是平衡的，那么这些操作应当导致相等的RF输出。
图9示出了与一种算法对应的用于I/Q相位不平衡校准的操作450。可以参考图10A-10C来描述操作450，图10A-10C示出了处于校准的不同状态的示例性发射机。
操作450在452处开始，在这里发送除音调K和-K之外所有音调均为零的已知信号，其中在音调K和-K则均使用1+j。在454处，测量此种设置的平均RF输出(标记为PHS_A)。这种设置在图10A中示出。
在456处，发送不同的(例如，互补的)已知信号，该信号在除音调K’和-K’之外的所有音调均为零，其中在音调K’和-K’则设置为1+j和-1-j。在458处，测量此种设置的平均RF输出(标记为PHS_B)。这种设置在图10B中示出。
如果I和Q相位是平衡的，可以选择这两个信号K和K’，使得平均功率应当是相同的。因此，在460处，对功率测量结果进行比较，并根据功率测量结果来更新TX相位校正值。例如，可以根据从信号K和K’之间的已知关系导出的估计量，来更新TX IQ相位校正值。对于某些实施例来说，该校正因子可以通过如下方式计算：
Phi’＝-0.5*arctan(D/S)
其中，D＝PHS_A-PHS_B，S＝PHS_A+PHS_B。也可以使用arctan的小信号近似值。如图10C所示，可以调整相位中的单一一个，以补偿检测到的不平衡。
如图11所示，还可以在接收机侧执行校准操作1100。举例而言，在1110处，可以执行DC偏移量校准，以便调整接收机中的RX模拟组件(例如，混频器、放大器、有源滤波器、ADC等等)所引入的偏移量。在1120处，对接收机执行I/Q幅度和相位校准。
图12示出了用于RX I/Q幅度和相位校准的示例性操作1120。操作1120在1122处开始，在这里将I和Q信道ADC设置为DC偏移值(在1110中确定的)，同时将RF的接收机输入短路(以产生零输入)。在1124处，设置用于选定的进行校准的信道(RF频率)的所选定的增益。
在1126处，以选定的RF频率向接收机的输入发送音调。如先前所描述的，对于某些实施例来说，可以使用RF回送在使用上文所描述的技术来校准的TX信道上发送该音调。在1128处，对I/Q增益和相位不平衡进行估计。可以基于所期望的接收信号和实际测量的接收信号，使用已知的技术来估计增益和相位。
在1130处，根据1128中的测量结果，使用增益/相位补偿值来调整I和/或Q信道的增益和/或相位。在1132处，对用于当前信道/增益组合的增益/相位补偿值进行保存，以便未来使用。如上所述，针对不同的信道增益组合，可以重复上述RX校准操作。
通过使用RF信号检测，本发明的某些实施例支持对由混频乘积调制的镜像分量和I/Q幅度和相位不平衡所引入的失真进行补偿。(在RF混频之前)仅使用IF信号检测的技术能够补偿I/Q不平衡，但不能够补偿RF混频乘积调制的镜像分量。
这些技术可以适用于使用少于(如上文针对直接或ZIF无线电所描述的)或多于(例如，超过仅一个IF混频级和一个RF混频级)两个混频阶段的系统。例如，图13示出了具有一个IF混频级和N个RF混频级的系统1300。在该示例性系统中，该IF本地振荡器和该N个RF本地振荡器可以由整数值来相关。如图所示，每个RF混频级可以由相应的RF本振信号(RFLO1到RFLON)驱动。如图所示，对于某些实施例来说，根据对RFLO频率的具体选择，最终所发射的RF信号可以是相当高频的，例如60GHz。
上文所述方法的各种操作可以由与附图中所示的功能单元模块相对应的各种硬件和/或软件组件和/或模块来执行。例如，图4中示出的方框410-450与图4A中示出的功能单元模块410A-450A相对应，图11中示出的方框1110和1120与图11A中示出的功能单元模块1110A和1120A相对应。更概括地说，在附图中示出的方法具有相对应的配对功能单元图时，这些操作方框与具有相似编号的功能单元模块相对应。
如本申请所使用的，术语“确定”包括很多种动作。例如，“确定”可以包括计算、运算、处理、推导、调查、查询(例如，在表、数据库或其它数据结构中查询)、断定等等。此外，“确定”还可以包括接收(例如，接收信息)、存取(例如，存取存储器中的数据)等等。此外，“确定”还可以包括解决、选定、选择、建立等等。
信息和信号可以使用任何多种不同的技术和方法来表示。例如，在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号等等可以用电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或者其任意组合来表示。
用于执行本申请所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意组合，可以实现或执行结合本申请所公开内容描述的各种示例性的逻辑框、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，处理器也可以是任何可商用的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器还可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它此种结构。
结合本申请所公开内容描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。软件模块可以位于本领域已知的任何形式的存储介质中。可以使用的一些示例性存储介质包括RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM等等。软件模块可以包括单个指令或多个指令，并且这些指令可以分布在若干不同的代码段上、分布在不同的程序中和分布在多个存储介质中。存储介质可以耦接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，并可以向该存储介质写入信息。或者，存储介质也可以是处理器的组成部分。
本申请所公开方法包括用于实现所述方法的一个或多个步骤或动作。在不脱离本发明保护范围的基础上，这些方法步骤和/或动作可以相互交换。换言之，除非指定步骤或动作的特定顺序，否则在不脱离权利要求的保护范围的基础上，可以对具体步骤和/或动作的顺序和/或使用做出修改。
本申请所述功能可以用硬件、软件、固件或其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能作为一个或多个指令存储在计算机可读介质中。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。举例而言，而不是做出限制，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储所需要的指令或数据结构形式的程序代码并能够由计算机进行存取的任何其它介质。如本申请所使用的，盘和碟包括压缩光碟(CD)、激光碟、光碟、数字通用光碟(DVD)、软盘和蓝
Figure G2008800064561D00141
光碟，其中盘(disk)通常磁性地复制数据，而碟(disc)则用激光来光学地复制数据。
此外，软件或指令还可以在传输介质上进行传输。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输的，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术也包括在传输介质的定义中。
此外，应当理解的是，如果可用的话，用于执行本申请所述的方法和技术的模块和/或其它适当单元(例如，附图中示出的那些)可以通过移动设备和/或基站进行下载和/或获得。例如，这种设备可以耦接至服务器，以便有助于实现传送执行本申请所述方法的单元。或者，本申请所述的各种方法可以通过存储单元(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、诸如压缩光盘(CD)或软盘之类的物理存储介质等等)来提供，使得移动设备和/或基站将存储单元耦接至或提供给该设备时，可以获得各种方法。此外，还可以使用向设备提供本申请所述方法和技术的任何其它适当技术。
应当理解的是，本发明并不受限于上文示出的精确配置和组件。在不脱离本发明保护范围基础上，可以对上文所述方法和装置的排列、操作和细节做出各种修改、改变和变化。
虽然上述说明书是针对于本发明的某些实施例的，但可以在不脱离本发明的基本范围的基础上，设计出本发明的其它和另外的某些实施例，并且本发明的保护范围是由所附的权利要求书来确定的。

Claims (28)

1、一种方法，包括以下步骤：
将同相(I)IF信号与正交(Q)IF信号相加，以生成相加后的信号；
将RF本振信号与所述相加后的信号进行混频，以生成RF信号，其中，所述RF信号在一频带中具有混频乘积调制的镜像分量；
检测所述RF信号的至少一种参数；
至少使用所检测到的参数来调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个，以减少I/Q不平衡和所述混频乘积调制的镜像分量二者的影响。
2、根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
重复所述相加、混频和检测步骤，以动态地生成用于调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个的值。
3、根据权利要求2所述的方法，其中：
重复所述相加、混频和检测步骤包括：周期性地重复所述相加、混频和检测步骤。
4、根据权利要求2所述的方法，其中：
重复所述相加、混频和检测步骤包括：在检测到触发事件之后，重复所述相加、混频和检测步骤。
5、根据权利要求2所述的方法，还包括以下步骤：
存储用于调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个的值。
6、根据权利要求5所述的方法，还包括以下步骤：
重复所述相加、混频和检测步骤，以针对电路的多种增益设置来生成用于调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个的值，其中，所述电路用于生成所述I IF信号、所述Q IF信号和所述RF信号中的至少一个。
7、根据权利要求1所述的方法，其中，检测所述RF信号的至少一种参数的步骤包括：检测所述RF信号的平均功率。
8、根据权利要求1所述的方法，其中，检测所述RF信号的至少一种参数的步骤包括：使用位于包含用于所述相加和混频的逻辑的设备外部的设备来检测所述至少一种参数。
9、根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
在校准模式期间对复用器进行控制，以向接收电路提供所述RF信号，其中，所述接收电路包含在包含用于所述相加和混频的逻辑的设备上；
在运行模式期间对所述复用器进行控制，以向所述接收电路提供从外部接收的RF信号。
10、根据权利要求1所述的方法，其中，调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个的步骤包括以下步骤中的至少一个：
调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个的增益，以减少I/Q幅度不平衡的影响；
调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个的相位，以减少I/Q幅度不平衡的影响。
11、根据权利要求10所述的方法，其中，所述至少一个调整步骤是在数字域中执行的。
12、根据权利要求10所述的方法，其中，调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个的增益以减少I/Q幅度不平衡的影响的步骤包括以下步骤：
应用第一种I/Q设置，其中，所述第一种I/Q设置将所述Q IF信号调整到已知的DC偏移值并将所述I IF信号调整到已知的带内音调；
在所述第一种I/Q设置下，检测所述RF信号的至少一种参数；
应用第二种I/Q设置，其中，所述第二种I/Q设置将所述Q IF信号调整到已知的带内音调并将所述I IF信号调整到已知的DC偏移值；
在所述第二种I/Q设置下，检测所述RF信号的至少一种参数；
使用在所述第一种设置和第二种设置下所检测到的参数来调整所述IIF信号和Q IF信号中的至少一个，以减少I/Q幅度不平衡的影响。
13、根据权利要求10所述的方法，其中，调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个的相位以减少I/Q相位不平衡的影响的步骤包括以下步骤：
应用第一种I/Q设置，以在音调K和-K处使用能量来生成具有第一已知内容的RF信号；
在所述第一种I/Q设置下，检测所述RF信号的至少一种参数；
应用第二种I/Q设置，以在音调K和-K处使用能量来生成具有第二已知内容的RF信号；
在所述第二种I/Q设置下，检测所述RF信号的至少一种参数；
使用在所述第一种设置和第二种设置下所检测到的参数来调整所述IIF信号和Q IF信号中的至少一个，以减少I/Q相位不平衡的影响。
14、根据权利要求10所述的方法，其中：
在所述第一种I/Q设置下，所述RF信号在所述K音调具有内容1+j，在所述-K音调具有内容1+j；
在所述第二种I/Q设置下，所述RF信号在所述K音调具有内容1+j，在所述-K音调具有内容-1-j。
15、根据权利要求1所述的方法，其中，将RF本振信号与所述相加后的信号进行混频以生成RF信号的步骤包括：使用多个级与RF本振信号进行RF混频。
16、一种用于执行无线通信的调制的设备，包括：
用于将同相(I)IF信号与正交(Q)IF信号相加以生成相加后的信号的组件；
用于将RF本振信号与所述相加后的信号进行混频以生成RF信号的组件，其中，所述RF信号在一频带中具有混频乘积调制的镜像分量；
用于检测所述RF信号的至少一种参数的组件；
用于使用所检测到的参数来调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个以减少I/Q不平衡和所述混频乘积调制的镜像分量二者的影响的组件。
17、根据权利要求16所述的设备，其中，所述设备的组件还用于：
重复相加、混频和检测，以动态地生成用于调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个的值；
所述设备包括：用于存储用于调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个的值的组件。
18、根据权利要求17所述的设备，其中，所述设备的组件还用于：
重复相加、混频和检测，以针对电路的多种增益设置来生成用于调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个的值，其中，所述电路用于生成所述I IF信号、所述Q IF信号和所述RF信号中的至少一个。
19、根据权利要求16所述的设备，还包括：
复用器，可控制该复用器以用于：在校准模式期间向接收电路提供所述RF信号，其中，所述接收电路包含所述用于检测所述RF信号的至少一种参数的组件；并在运行模式期间向所述接收电路提供从外部接收的RF信号。
20、根据权利要求16所述的设备，其中，所述用于使用所检测到的参数来调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个以减少I/Q不平衡和所述混频乘积调制的镜像分量二者的影响的组件调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个的增益以减少I/Q幅度不平衡的影响，并且用于：
应用第一种I/Q设置，以生成具有第一已知内容以及K和-K音调的RF信号；
在所述第一种I/Q设置下，检测所述RF信号的至少一种参数；
应用第二种I/Q设置，以生成具有第二已知内容以及K和-K音调的RF信号；
在所述第二种I/Q设置下，检测所述RF信号的至少一种参数；
使用在所述第一种设置和第二种设置下所检测到的参数来调整所述IIF信号和Q IF信号中的至少一个，以减少I/Q相位不平衡的影响。
21、根据权利要求16所述的设备，其中，所述用于将RF本振信号与所述相加后的信号进行混频以生成RF信号的组件使用多个级与RF本振信号进行RF混频。
22、一种用于执行无线通信的调制的装置，包括：
加法模块，用于将同相(I)IF信号与正交(Q)IF信号相加，以生成相加后的信号；
混频模块，用于将RF本振信号与所述相加后的信号进行混频，以生成RF信号，其中，所述RF信号在一频带中具有混频乘积调制的镜像分量；
检测模块，用于检测所述RF信号的至少一种参数；
调整模块，用于根据所检测到的参数来调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个，以减少I/Q不平衡和所述混频乘积调制的镜像分量二者的影响。
23、根据权利要求22所述的装置，其中，所述加法模块、混频模块、检测模块和调整模块用于：
重复相加、混频和检测，以针对电路的多种增益设置来生成用于调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个的值，其中，所述电路用于生成所述I IF信号、所述Q IF信号和所述RF信号中的至少一个。
24、根据权利要求22所述的装置，还包括：
提供模块，用于：在校准模式期间向接收机模块提供所述RF信号，其中，所述接收机模块包含所述用于检测所述RF信号的至少一种参数的模块；并在运行模式期间向所述接收电路提供从外部接收的RF信号。
25、一种用于执行无线通信的调制的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括在其上具有指令的计算机可读介质，所述指令包括：
检测代码，用于检测RF信号的至少一种参数，其中，所述RF信号是通过将同相(I)IF信号与正交(Q)IF信号相加来生成相加后的信号并将RF本振信号与所述相加后的信号进行混频而生成的，所述RF信号在一频带中具有混频乘积调制的镜像分量；
调整代码，用于根据所检测到的所述RF信号的至少一种参数来调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个，以减少I/Q不平衡和所述混频乘积调制的镜像分量二者的影响。
26、根据权利要求25所述的计算机程序产品，还包括用于执行以下操作的代码：
重复所述检测和调整，以针对电路的多种增益设置来生成用于调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个的值，其中，所述电路用于生成所述I IF信号、所述Q IF信号和所述RF信号中的至少一个。
27、一种方法，包括以下步骤：
选择要在已知频带中发送的已知的同相(I)IF信号和正交(Q)IF信号；
将所述I IF信号与所述Q IF信号相加，以生成相加后的IF信号；
将RF本振信号与所述相加后的IF信号进行混频，以生成RF信号，其中，所述RF信号在所述已知频带中具有混频乘积调制的镜像分量；
使用检测到的所述RF信号的平均功率来调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个，以减少所述混频乘积调制的镜像分量的影响。
28、一种系统，包括：
选择模块，用于选择要在已知频带中发送的已知的同相(I)IF信号和正交(Q)IF信号；
加法模块，用于将所述I IF信号与所述Q IF信号相加，以生成相加后的IF信号；
混频模块，用于将RF本振信号与所述相加后的IF信号进行混频，以生成RF信号，其中，所述RF信号在所述已知频带中具有混频乘积调制的镜像分量；
调整模块，用于使用检测到的所述RF信号的平均功率来调整所述I IF信号和Q IF信号中的至少一个，以减少所述混频乘积调制的镜像分量的影响。
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