正交通道中I/Q不平衡估计与补偿研究

I/Q通道普遍存在于信号处理的正交调制和解调过程中。严格的正交过程要求I/Q两个通道的增益和时延完全一致且I/Q两路中都不存在直流分量,同时还要求I路和Q路的本振信号的相位精确的相差90°。然而,在实际的信号处理过程中,难免会存在误差和不匹配的情况。基于I/Q通道不平衡的基础,研究各种不平衡因子对I/Q通道性能的影响。利用提出的补偿算法,在对存在不同幅度和相位不平衡的情况进行仿真,仿真结果表明在不同的不平衡条件下,该算法都能够有效地补偿不平衡,改善了系统性能。     

基于LS的OFDM零中频接收机IQ不平衡数字补偿技术

零中频接收机已成为未来无线终端发展潮流,但是零中频的结构会引入较大的射频损伤;本文首先介绍了射频I/Q不平衡时对高斯以及频率选择性信道下OFDM接收机性能的影响;通过特殊导频设计,解耦合I、Q路的相互影响;如此可以方便地估计和补偿射频I/Q不平衡对高斯以及频率选择性信道的影响。仿真表明本文所示方法大大提高了OFDM零中频接收机的性能。     

低中频接收机I/Q不平衡的数字估计和补偿

相对于传统的超外差式接收机,低中频接收机由于不需要镜像抑制滤波器、中频滤波器等片外大体积昂贵器件,因而系统设计可以更加灵活,体积更小,成本更低,集成度更高。低中频接收机采用I/Q下变频进行镜像分离,但模拟前端I/Q不平衡导致的镜像抑制不足问题却是其一大缺点。本文提出了一种利用测试信号数字估计和补偿I/Q不平衡的方法来提高镜像抑制能力。仿真结果表明,在幅度不平衡不大于10%和相位不平衡不大于10°时,经补偿后的镜像抑制比能够达到50d B以上。     

I、Q通道幅相不平衡的数字校正

传统的模拟电路设计方法产生的I、Q两路正交信号，由于种种原因导致产生的两路信号并非完全正交，存在较大的相位和幅度上的不平衡，本文介绍一种对这种幅相不平衡的校正方法和计算机仿真的验证结果。     

基于信道化架构的宽带I/Q不平衡校准技术

零中频接收机凭借其架构简单、易于集成等特点已被广泛应用于通信系统和雷达系统,为未来雷达通信一体化技术发展奠定了基础。然而,零中频接收机存在I/Q不平衡问题,这不仅会造成通信星座图的偏移,还会引入雷达虚假目标。现有宽带I/Q补偿方法的精度不高,且都集中于后处理,无法做到实时。因此,本文首先建立了宽带I/Q不平衡模型,并提出了一种融合信道化架构和盲估计补偿算法的宽带I/Q失衡校准技术。该技术利用信道化架构将宽带信号划分为窄带信号,并利用盲估计算法对带有镜像信号的子信道进行在线补偿。实验表明,该方法在获得高精度补偿参数的同时,完成了对宽带I/Q失衡的实时补偿。镜像抑制比达到55 dB。     

宽带信号I/Q采样不平衡校正方法研究

针对宽带信号模拟正交下变频时产生的 I/Q 信号不平衡问题，本文提出了一种在数字域对 I/Q 信号不平衡的校正方法，建立了 I/Q 信号不平衡的数字模型，分析了 I/Q 信号不平衡给系统带来的影响，推导了 I/Q 信号不平衡的校正方法，并对校正结果进行了仿真验证，该方法已在某设备中成功应用。     

正交采样的理论和技术实现

在雷达等数字信号处理中,常常先需要将接收信号分解为正交的I、Q两路数字信号。I、Q信号的幅相不平衡会使得信号处理系统的性能降低,而传统的双通道正交检波方法又会使得这种不平衡性较大。本文通过对获得I、Q信号的几种典型采样方法进行的理论分析表明,对中频信号直接进行正交采样的单通道处理方法最优,它不仅只需要一个A/D转换器,而且还可以消除I、Q信号的幅度误差,有效地降低J、Q信号的相位误差。通过选取工程较易实现的中点Bessd内插函数,中频直接正交采样的硬件实现得以完成。对实验结果进行的大量测试表明,I、Q信号的相位误差小于1°,无幅度误差,由此说明这一方法不仅在理论上可行,而且具有极大的实用价值。     

数字校正在角误差测量中的应用

分析单脉冲跟踪雷达和差通道幅相不平衡及I、Q不正交性对角误差测量的影响.并提供一种I、Q正交校正与和差支路幅相不平衡校正的方法.     

直接下变频数字宽带雷达接收机

传统的雷达接收机由于ADC和增益之间的不匹配以及I／Q之间的相位不匹配带来误差。以数字方式执行I／Q解调将消除这个误差。介绍了直接下变频数字接收机，给出了一个可综合的接收机结构，并在FPGA上实现。     

一种改进的数字乘积检波方法

数字乘积检波(DPD:Digital Product Detector)是一种工程实现数字正交解调的简便方法[1][2],该方法克服了模拟正交解调I、Q通道不平衡的缺点[1],在雷达中频或射频信号采样中得到了广泛应用.然而该方法获得的I、Q数据在时间上不同步,需要进行分数阶多相插值滤波修正[1]～[8],由于分数阶多相插值滤波器无法做到I、Q通道幅度和相位的同时匹配[2],其不匹配引入的镜像干扰对工作在极低信噪比下的车载前视步进频率雷达来说非常不利.本文从信号与系统基本原理[9]出发,对DPD方法进行改进,提出了一种不需要对I、Q数据进行分数阶多相插值滤波,就可以得到时间同步I、Q数据的正交解调方法,该方法简便灵活,容错性强,用低通滤波器代替分数阶多相插值滤波器,可以做到两个通道幅度和相位的同时匹配,可以很好地控制I、Q分量幅度和相位的一致性.