專利名稱:低中頻接收機的i/q失配檢測電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種低中頻接收機的I/Q失配檢測電路，用于檢測Q通道信號相對于I通道信號的或者I通道信號相對于Q通道信號的幅度失配和相位失配，第一信號來自I通道，第二信號來自Q通道。本實用新型的低中頻接收機的I/Q失配檢測電路包括兩個累加器、一個乘累加器、兩個平方累加器、兩個平方器、一個開方器、兩個除法器、兩個乘法器、三個減法器和三個左移位器，這些運算器按檢測運算式構成電路，根據第一信號和第二信號獲取幅度失配和相位失配。本實用新型通過若干運算器按檢測運算式構成功能電路，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失配補償操作。
【專利說明】低中頻接收機的I/Q失配檢測電路

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種檢測電路，尤其涉及一種低中頻接收機的I/Q失配檢測電 路。

【背景技術】
[0002] 近年來，基于正交下變頻結構的使用，低中頻接收機得到了廣泛的應用，低中頻接 收機具有超外差接收機和零中頻接收機的優(yōu)點，即直流失調干擾小，1/f?噪聲干擾影響小， 但低中頻接收機中存在鏡像信號干擾的問題。經天線接收的信號經混頻器一次正交下變頻 后變?yōu)橥嗾粌陕沸盘?，但由于本地振蕩器不可能精確產生90°相差的信號，混頻后級 的放大器和復數濾波器本身的結構不對稱同樣會引起I/Q兩路幅度和相位失配，因此，需 要在電路中引入I/Q失配補償電路。
[0003]-種補償方案是采用模擬方法消除，I/Q失配補償電路置于復數濾波器之前，利用 ADC采樣信號估計I/Q失配值或直接在模擬域估計失配值，利用模擬電路實現補償。此種方 式雖然電路結構簡單，但由于電阻和電流源限制，不能產生較為精確的補償值，隨著需要補 償的失配范圍增大，電路規(guī)模也不可避免的增大，而且對于不同的工藝，電路參數都需重新 設計，增加了設計周期和設計成本。
[0004] 現有技術的中國專利申請"正交下變頻接收機I、Q通道信號失配校準裝置"（申請 號201110076268. X)采用可調電阻和偏置電流源實現在模擬域對幅度和相位失配進行校 準，其可達到的幅度校準范圍為±1.6dB，校準精度為0. 2dB ;相位校準范圍為±5°，校準 精度為0.5°。此校準裝置雖具有較簡單的電路結構（參見圖1，圖中的各元件及其符號可 參閱該專利申請），但僅具有校準功能，失配檢測功能需要另外電路來實現，而且校準精度 較差，在幅度和相位失配較小時不能正確校準。
[0005] 現有技術的中國專利申請"一種正交I/Q信號相位失衡校正電路"（申請?zhí)?201210338612. 2)利用I/Q信號的正交特性，采用矩陣耦合電路進行相位失衡校正，耦合系 數決定校正幅度大小，能達到相位校正范圍±7°，和0.04°的校正精度（參見圖2,圖中的 各元件及其符號可參閱該專利申請）。此實用新型校正精度高，集成度高，但是不能對幅度 失配進行校正，而且，隨著需要校正的相位失配范圍增大，電路的規(guī)模也會增大。
[0006] 廣范應用的方案是在數字域進行消除，利用ADC和DSP采用多種基帶處理算法數 字域消除，此種設計方案可以同時消除由于復數濾波器和放大器的不對稱引起的失配，但 是由于較高的鏡像抑制比需要高精度ADC和高速DSP，此種設計方案是以成本和功耗為代 價。
[0007] 在I/Q失配補償電路中，失配檢測功能是最關鍵的。因此，本領域的技術人員致力 于開發(fā)一種低中頻接收機的I/Q失配檢測電路。 實用新型內容
[0008] 有鑒于現有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種低中頻 接收機的I/Q失配檢測電路，對I/Q失配進行檢測。
[0009] 假設理想情況下經正交下變頻后I/Q兩通道的信號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Q通道相對 I通道具有幅度失配a、相位失配0，則實際I/Q兩通道信號I Mal和Q Mal分別為：I Mal = asinbj-e)。兩組信號之間的關系以矩陣形式表示為：
[0010]

【權利要求】
1. 一種低中頻接收機的I/Q失配檢測電路，用于檢測Q通道信號相對于I通道的信號 幅度失配α和相位失配β，第一信號來自所述I通道，第二信號來自所述Q通道，其特征在 于，由若干運算器構成； 所述運算器接受N個所述第一信號的采樣值i (η)和N個所述第二信號的采樣值q (η)， 輸出相關于所述幅度失配α的信號GAIN_MIS和相關于所述相位失配β的信號PHASE_ MIS ；GAIN_MIS = a ^1, PHASE_MIS = sin (-β )； 所述運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個所述第一信號的采樣值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輸入端相連； 所述第一平方累加器的輸入端接受N個所述第一信號的采樣值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個所述第二信號的采樣值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輸入端相連； 所述第二平方累加器的輸入端接受N個所述第二信號的采樣值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個所述第一信號的采樣值i (η)和N個所述第二信號的 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輸入端相 連； 所述第一除法器的輸出端與所述開方器的輸入端相連，所述開方器的輸出端與所述第 二乘法器的另一個輸入端相連，并且所述開方器的輸出端輸出所述信號GAIN_MIS ; 所述第一乘法器的輸出端與所述第三減法器的一個輸入端相連，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輸入端相連，所述第二除法器的 輸出端輸出所述信號PHASE_MIS。
【文檔編號】H04B17-29GK204272094SQ201420622056
【發(fā)明者】胡偉迪, 何文濤, 李曉江 [申請人]中國科學院嘉興微電子與系統(tǒng)工程中心