用于估算和校正無線通信設備中的相位偏移的系統和方法技術方案

本發明專利技術涉及用于估算和校正無線通信設備中的相位偏移的系統和方法。根據本發明專利技術的某些實施例，一種用于估算和校正無線通信設備中的相位偏移的方法可以包括基于所計算相位誤差將由無線通信設備的數字電路輸出的數字信號轉換為經補償數字信號。該方法還可以包括將經補償數字信號轉換為無線通信信號。該方法還可以包括計算由數字電路輸出的數字信號的估算瞬時參考信號。該方法可進一步包括計算無線通信信號的估算發射相位。而且，該方法可以包括計算基于估算瞬時參考相位與無線通信信號的估算發射相位之差的相位誤差。

【技術實現步驟摘要】
用于估算和校正無線通信設備中的相位偏移的系統和方法
本專利技術一般涉及無線通信，更具體地涉及估算和校正無線通信設備中的相位偏移。
技術介紹
無線通信系統用于各種各樣的電信系統、電視、無線電和其他介質系統、數據通信網絡以及其他系統，以便使用無線發射機和無線接收機在遠程點之間傳遞信息。發射機是通常在天線的幫助下傳播諸如無線電、電視或其他電信信號之類的電磁信號的電子設備。發射機通常包括數字信號處理電路，其對數據信號進行編碼，將其上變頻為射頻信號，并且將其傳遞到信號放大器，該信號放大器接收射頻，以預定的增益放大該信號，并且通過天線來發射經放大的信號。另一方面，接收機是通常也在天線的幫助下接收和處理無線電磁信號的電子設備。在某些實例中，發射機和接收機可被組合成稱為收發機的單個設備。由于發射路徑的射頻(RF)增益、偏置和/或負載的變化，許多無線收發機可能在發射路徑上遭受相位偏移。這樣的相位偏移可能在無線通信設備中導致許多問題。例如，當使用相干接收機時，隨機信號相位偏移可能引起大小測量誤差，并且從相干接收機的輸出與參考波形之差來產生大小誤差信號。發射路徑的RF增益級中的這些信號相位失真可能引起無線發射機中的微分非線性誤差(DNLE，differentialnon-linearerrors)。這樣的DNLE可在整個發射路徑上累積，從而導致積分非線性增益誤差(INLE，integralnon-linearerror)。這些DNLE和INLE可導致發射路徑的輸出處的功率精確性降低。這些相位偏移也可導致無線通信設備中的相鄰信道泄漏比(ACLR，adjacentchannelleakageratio)和誤差矢量大小(EVM，errorvectormagnitude)的劣化，和/或無線通信設備與基站之間的載波跟蹤同步的丟失，從而潛在地導致掉話(droppedcalls)和/或其他性能劣化。
技術實現思路
根據本專利技術的某些實施例，一種用于估算和校正無線通信設備中的相位偏移的方法可以包括基于所計算相位誤差將由無線通信設備的數字電路輸出的數字信號轉換為經補償數字信號。該方法還可以包括將經補償數字信號轉換為無線通信信號。該方法還可以包括計算由數字電路輸出的數字信號的估算瞬時參考信號。該方法可進一步包括計算無線通信信號的估算發射相位。而且，該方法可以包括計算基于估算瞬時參考相位與無線通信信號的估算發射相位之差的相位誤差。本專利技術的一個或多個實施例的技術優點可以包括基于操作溫度、頻率、調制方案、功率水平和/或電池電壓來對絕對和相對相位變化進行實時的相位補償。應當理解本專利技術的各種實施例可包括所列舉的技術優點中的一部分、全部，或者不包括所列舉的技術優點。另外，對于本領域技術人員來說，本專利技術的其他技術優點可通過這里包括的附圖、說明書和權利要求書變得清楚。附圖說明為了更全面地理解本專利技術及其特征和優點，現在參考結合附圖作出的以下描述，在附圖中：圖1圖示出了根據本專利技術的某些實施例的示例性無線通信系統的框圖；圖2圖示出了根據本專利技術的某些實施例的示例性發射和/或接收裝置的所選組件的框圖；圖3圖示出了根據本專利技術的某些實施例的在圖2的示例性發射和/或接收裝置中使用的示例性相位補償表；和圖4圖示出了根據本專利技術的某些實施例的示例性相位限制器(limiter)。具體實施方式圖1圖示出了根據本專利技術的某些實施例的示例性無線通信系統100的框圖。為了簡化，在圖1中僅圖示了兩個終端110和兩個基站120。終端110還可被稱為遠程臺站、移動站、接入終端、用戶設備(UE)、無線通信設備、蜂窩電話或一些其他術語。基站120可以為固定臺站，并且還可被稱為接入點、節點B(NodeB)或一些其他術語。終端110可能能夠或者不能從衛星130接收信號。衛星130可屬于諸如眾所周知的全球定位系統(GPS)之類的衛星定位系統。每個GPS衛星可以發射使用信息被編碼的GPS信號，所述信息允許地球上的GPS接收機測量GPS信號的到達時間。足夠數量的GPS衛星的測量可以用來精確地估算GPS接收機的三維位置。終端110也能夠接收來自其他類型發射源的信號，例如藍牙發射機、無線保真(Wi-Fi)發射機、無線局域網(WLAN)發射機、IEEE802.11發射機和任何其他合適的發射機。在圖1中，每個終端110被示為同時從多個發射源接收信號，其中發射源可以是基站120或衛星130。在某些實施例中，終端110也可以是發射源。總之，終端110可以在任何給定時刻接收來自零個、一個或多個發射源的信號。系統100可以是碼分多址(CDMA)系統、時分多址(TDMA)系統或一些其它無線通信系統。CDMA系統可以執行一個或多個CDMA標準，例如IS-95、IS-2000(一般也稱為“1x”)、IS-856(一般也稱為“1xEV-DO”)、寬帶-CDMA(W-CDMA)等。TDMA系統可以執行一個或多個TDMA標準，例如全球移動通信系統(GSM)。W-CDMA標準由稱為3GPP的工作組定義，而IS-2000和IS-856標準由稱為3GPP2的工作組定義。圖2圖示了根據本專利技術的某些實施例的示例性發射和/或接收裝置200(例如終端110、基站120或衛星130)的所選組件的框圖。裝置200可以包括發射路徑201、接收路徑221和相位誤差估算路徑241。根據裝置200的功能，裝置200可被認為是發射機、接收機或收發機。如圖2所示，裝置200可以包括數字電路202。數字電路202可以包括被配置為處理經由接收路徑221接收的數字信號和信息，和/或被配置為處理經由發射路徑201發射的信號和信息的任何系統、設備或裝置。這樣的數字電路202可以包括一個或多個微處理器、數字信號處理器和/或其他合適的設備。如圖2所示，數字電路202可以將數字信號的同相(I)信道和正交(Q)信道分量傳輸到發射路徑201。發射路徑201可以包括相位補償器272。相位補償器272可以包括被配置為基于在另一輸入端接收的計算出的相位誤差來將在其輸入端(例如來自數字電路202)接收的輸入I和Q信道信號轉換成其輸出端處的輸出I和Q信道的任何系統、設備或裝置。輸出I和Q信道可被相位偏移，以使得輸出I和Q信道與輸入I和Q信道之間的相位差大致等于計算出的相位誤差。相位估算器272的輸出可被傳輸到數模轉換器204。乘法器274可以將計算出的相位誤差傳輸到相位補償器272。如圖2所示，乘法器274可基于在選擇輸入端接收的選擇信號(例如從數字電路202接收的選擇輸入)來選擇兩個計算出的相位誤差中的一個。例如，在圖2所示的實施例中，乘法器274可在由加法器262(如下所述)計算出的瞬時相位誤差與由相位補償表276提供的平均相位誤差之間進行選擇。相位補償表276可以包括在其上存儲了一個或多個平均相位誤差的存儲器，每個平均相位誤差對應于發射路徑201的輸出功率水平。相位補償表276的示例性實施例出現在圖3中。從圖3可見，相位補償表276可以包括查找表，以使得相位補償表276可以基于(例如從數字電路202)傳輸到誤差補償表276的發射路徑201的輸出功率(Pout)水平來輸出與這樣的輸出功率水平相關聯的平均相位誤差。另外，可以基于從相位誤差限制器266(如下所述)接收的計算出的相位誤差條目來不本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無線通信裝置，包括：發射路徑，被配置為將由數字電路輸出的數字信號轉換為無線通信信號，所述發射路徑包括相位補償器，所述相位補償器被配置為基于所計算相位誤差將所述數字信號轉換為經補償數字信號，以使得所述發射路徑能夠將所述經補償數字信號轉換為所述無線通信信號；和相位誤差估算路徑，可通信地被耦合到所述發射路徑并被配置為基于由所述數字電路輸出的所述數字信號的估算瞬時參考相位與所述無線通信信號的估算發射相位之差來計算所述所計算相位誤差。

【技術特征摘要】
2011.06.30 US 13/173,9721.一種無線通信裝置，包括：發射路徑，被配置為將由數字電路輸出的數字信號轉換為無線通信信號，所述發射路徑包括相位補償器，所述相位補償器被配置為基于所計算相位誤差將所述數字信號轉換為經補償數字信號，以使得所述發射路徑能夠將所述經補償數字信號轉換為所述無線通信信號；和相位誤差估算路徑，可通信地被耦合到所述發射路徑并被配置為基于由所述數字電路輸出的所述數字信號的估算瞬時參考相位與所述無線通信信號的估算發射相位之差來計算所述所計算相位誤差，其中所述相位誤差估算路徑還包括：加法器，被配置為計算等于所述估算瞬時參考相位與所述估算發射相位之差的單樣本相位誤差；以及相位誤差平均器，被配置為基于所述單樣本相位誤差的給定數量的樣本來計算平均相位誤差，其中所述發射路徑還包括相位補償表，所述相位補償表被配置為：將所述平均相位誤差存儲為所述表中與所述發射路徑的當前輸出功率相對應的條目；以及傳輸指示所述表中與所述當前輸出功率相對應的所述條目的值的信號；其中所述發射路徑被配置為在所述單樣本相位誤差和所述表中與所述當前輸出功率相對應的所述條目的值之間進行選擇以作為所述所計算相位誤差。2.根據權利要求1所述的無線通信裝置，所述相位誤差估算路徑還包括：瞬時參考相位估算器，被配置為基于由所述數字電路輸出的所述數字信號的同相分量和正交分量來計算所述估算瞬時參考相位；以及發射相位估算器，被配置為基于所述無線通信信號的同相分量和正交分量來計算所述估算發射相位。3.根據權利要求1所述的無線通信裝置，所述相位誤差估算路徑還包括相位誤差限制器，該相位誤差限制器被配置為基于由所述數字電路輸出的所述數字信號的同相分量和正交分量以及給定的限制閾值中的至少一者將所述平均相位誤差限制為上限和下限中的至少一個。4.根據權利要求1所述的無線通信裝置，所述相位誤差估算路徑還包括延遲元件，該延遲元件被配置為對由所述數字電路輸出的所述數字信號進行延遲，以使得經延遲信號從數字信號起被延遲了與所述發射路徑的信號延遲近似相等的時間延遲。5.一種用于估算和校正無線通信設備中的相位偏移的方法，包括：基于所計算相位誤差將由所述無線通信設備的數字電路輸出的數字信號轉換為經補償數字信號；將所述經補償數字信號轉換為無線通信信號；計算由所述數字電路輸出的所述數字信號的估算瞬時參考相位；計算所述無線通信信號的估算發射相位；以及計算基于所述估算瞬時參考相位與所述無線通信信號的所述估算發射相位之差的相位誤差，其中計算所述相位誤差包括：計算等于所述估算瞬時參考相位與所述估算發射相位之差的單樣本相位誤差；基于所述單樣本相位誤差的給定數量的樣本來計算平均相位誤差；將所述平均相位誤差存儲為相位補償表中的條目，所述條目對應于所述無線通信信號的當前輸出功率；傳輸指示所述表中與所述當前輸出功率相對應的所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：普拉文·普萊馬坎森，馬海布·拉曼，馬克·基爾申曼，
申請(專利權)人：富士通半導體股份有限公司，
類型：發明
國別省市：