基于射频收发芯片的发射本振泄露数字校准系统及方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911303246.5 (22)申请日 2019.12.17 (71)申请人 上海交通大学 地址 200240 上海市闵行区东川路800号 (72)发明人 张飞飞彭程荣兴帅彭宏利 (74)专利代理机构 上海段和段律师事务所 31334 代理人 李佳俊郭国中 (51)Int.Cl. H04B 1/525(2015.01) H04B 1/12(2006.01) (54)发明名称 基于射频收发芯片的发射本振泄露数字校 准系统及方法 (57)摘要 本发明提供了一种针对零中频收发芯片。

2、的 本振泄露校准系统及方法， 包括： 基带可编程芯 片模块与零中频芯片发射模块相连， 零中频芯片 发射模块与零中频芯片接收模块连接； 本振泄露 信息从零中频芯片发射模块产生， 流向零中频芯 片接收模块； 零中频芯片接收模块将本振泄露信 息转化为预设频点的基带信息， 并对预设频点的 基带信息进行模数转换； 零中频芯片接收模块进 行模数转换后， 将基带信息送给基带可编程芯片 模块进行分析处理， 得到补偿值， 完成校准； 本发 明接收端本振泄露不会对发射端校准结果造成 影响， 不要求事先对接收本振进行校准。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 111181594 A 2020.05.19 。

3、CN 111181594 A 1.一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准系统， 其特征在于， 包括： 基带可编程芯片 模块、 零中频芯片发射模块和频芯片接收模块； 基带可编程芯片模块与零中频芯片发射模块相连， 零中频芯片发射模块与零中频芯片 接收模块连接； 设置基带可编程芯片模块上电进入工作状态； 基带可编程芯片模块控制设备进入校准 状态， 零中频芯片发射模块不发送任何数据； 模块M1： 本振泄露信息从零中频芯片发射模块产生， 流向零中频芯片接收模块； 模块M2： 零中频芯片接收模块将本振泄露信息转化为预设频点的基带信息， 并对预设 频点的基带信息进行模数转换； 模块M3： 零中频芯片接收模块进。

4、行模数转换后， 将基带信息送给基带可编程芯片模块 进行分析和处理， 得到补偿值， 完成校准； 所述零中频芯片发射模块： 输出信号中包含着待校准的本振泄露信息； 所述零中频芯片接收模块： 将包含本振泄露信息变换为基带信号， 经采样处理后发送 给基带可编程芯片模块； 所述基带可编程芯片模块： 分析产生本振泄露信息的补偿数据。 2.根据权利要求1所述的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准系统， 其特征在于， 所述零中频芯片发射模块包括： 发射数模转换器、 IQ正交混频器、 可调增益放大器和/或可 调衰减器； 所述零中频芯片接收模块包括： 接收模数转换器、 IQ正交混频器和/或可调增益放大 器； 所述。

5、基带可编程芯片模块包括： 谱分析模块、 控制模块和补偿模块； 在起始状态下， 基 带可编程芯片模块不发送任何校准信息； 基带可编程芯片类型包括FPGA芯片和/或DSP芯片； 所述谱分析模块包括： 分析补偿幅度比， 由于接收频点已知， 采用包括单频点的DFT运 算得出估算幅值； 所述控制模块： 控制模块进入校准状态， 零中频芯片发射模块中IQ正交混频器不发送 任何数据， 控制模块根据多次谱分析的结果， 调整补偿模块的输出； 所述补偿模块： 根据控制模块的控制信号给出补偿到零中频芯片发射模块； 零中频芯片发射模块与零中频芯片接收模块通过天线耦合和/或通过线缆直接连接， 建立数据传输路径。 3.根据。

6、权利要求1所述的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准系统， 其特征在于， 所述模块M1包括： 通过零中频芯片发射模块获取发射本振泄露信息， 本振泄露信息经过链 路放大和衰减输送给零中频芯片接收模块。 4.根据权利要求1所述的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准系统， 其特征在于， 所述模块M2包括： 零中频芯片接收模块将接收信号进行放大， 并且通过IQ正交混频器将本 振泄露信息转化为频率为预设值的基带信息， 基带信息被零中频芯片接收模块中的接收模 数转换器转化为数字信号， 送给基带可编程芯片模块； 通过将零中频芯片发射模块发射本地振荡信号与零中频芯片接收模块本地振荡信号 设置预设频率的偏移， 。

7、将发射本振泄露信号转化为预设频点的基带信号； 权利要求书 1/3 页 2 CN 111181594 A 2 所述零中频芯片发射模块的发射本地振荡信号和零中频芯片接收模块的接收本地振 荡信号采样率等值， 零中频芯片发射模块的发射本地振荡信号和零中频芯片接收模块的接 收本地振荡信号偏移为预设频点， 偏移不为采样率的整数倍。 5.根据权利要求1所述的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准系统， 其特征在于， 所述模块M3包括： 模块M3.1： 零中频芯片接收模块进行模数转换后， 基带可编程芯片模块中谱分析模块 对接收到的基带信号进行谱分析； 模块M3.2： 根据谱分析结果， 分析补偿幅度比， 基带可编。

8、程芯片模块中补偿模块以预设 值的有效位产生一个最小的补偿值； 模块M3.3： 将补偿值加到零中频芯片发射模块， 基带可编程芯片模块获取补偿后的发 射本振泄露信号， 对当前本振泄露信号进行谱分析， 判定谱分析峰值是否小于阈值， 当小于 阈值， 则校准结束， 当大于阈值， 则进行第二次校准； 模块M3.4： 根据相邻两次谱分析结果的峰值差值与补偿值， 获取信道响应， 利用当前谱 分析结果的反相数据， 与信道响应相除， 获取新的补偿值； 模块M3.5： 将补偿值加到零中频芯片发射模块， 基带可编程芯片模块获取补偿后的发 射本振泄露信号， 对当前本振泄露信号进行谱分析， 判定谱分析峰值是否小于阈值， 。

9、当小于 阈值， 则校准结束； 当大于阈值， 重复模块M3.4至模块M3.5校准过程直至谱分析峰值小于阈 值。 6.一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准方法， 其特征在于， 包括： 基带可编程芯片 模块、 零中频芯片发射模块和频芯片接收模块； 基带可编程芯片模块与零中频芯片发射模块相连， 零中频芯片发射模块与零中频芯片 接收模块连接； 设置基带可编程芯片模块上电进入工作状态； 基带可编程芯片模块控制设备进入校准 状态， 零中频芯片发射模块不发送任何数据； 步骤M1： 本振泄露信息从零中频芯片发射模块产生， 流向零中频芯片接收模块； 步骤M2： 零中频芯片接收模块将本振泄露信息转化为预设频点的基带。

10、信息， 并对预设 频点的基带信息进行模数转换； 步骤M3： 零中频芯片接收模块进行模数转换后， 将基带信息送给基带可编程芯片模块 进行分析和处理， 得到补偿值， 完成校准； 所述零中频芯片发射模块： 输出信号中包含着待校准的本振泄露信息； 所述零中频芯片接收模块： 将包含本振泄露信息变换为基带信号， 经采样处理后发送 给基带可编程芯片模块； 所述基带可编程芯片模块： 分析产生本振泄露信息的补偿数据。 7.根据权利要求6所述的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准方法， 其特征在于， 所述零中频芯片发射模块包括： 发射数模转换器、 IQ正交混频器、 可调增益放大器和/或可 调衰减器； 所述零中频芯。

11、片接收模块包括： 接收模数转换器、 IQ正交混频器和/或可调增益放大 器； 所述基带可编程芯片模块包括： 谱分析模块、 控制模块和补偿模块； 在起始状态下， 基 权利要求书 2/3 页 3 CN 111181594 A 3 带可编程芯片模块不发送任何校准信息； 基带可编程芯片类型包括FPGA芯片和/或DSP芯片； 所述谱分析模块包括： 分析补偿幅度比， 由于接收频点已知， 采用包括单频点的DFT运 算得出估算幅值； 所述控制模块： 控制模块根据多次谱分析的结果， 调整补偿模块的输出； 所述补偿模块： 根据控制模块的控制信号给出补偿到零中频芯片发射模块； 零中频芯片发射模块与零中频芯片接收模块通。

12、过天线耦合和/或通过线缆直接连接， 建立数据传输路径。 8.根据权利要求6所述的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准方法， 其特征在于， 所述步骤M1包括： 通过零中频芯片发射模块获取发射本振泄露信息， 本振泄露信息经过链 路放大和衰减输送给零中频芯片接收模块。 9.根据权利要求6所述的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准方法， 其特征在于， 所述步骤M2包括： 零中频芯片接收模块将接收信号进行放大， 并且通过IQ正交混频器将本 振泄露信息转化为频率为预设值的基带信息， 基带信息被零中频芯片接收模块中的接收模 数转换器转化为数字信号， 送给基带可编程芯片模块； 通过将零中频芯片发射模块发射本地。

13、振荡信号与零中频芯片接收模块本地振荡信号 设置预设频率的偏移， 将发射本振泄露信号转化为预设频点的基带信号； 所述零中频芯片发射模块的发射本地振荡信号和零中频芯片接收模块的接收本地振 荡信号采样率等值， 零中频芯片发射模块的发射本地振荡信号和零中频芯片接收模块的接 收本地振荡信号偏移为预设频点， 偏移不为采样率的整数倍。 10.根据权利要求6所述的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准方法， 其特征在 于， 所述步骤M3包括： 步骤M3.1： 零中频芯片接收模块进行模数转换后， 基带可编程芯片模块中谱分析模块 对接收到的基带信号进行谱分析； 步骤M3.2： 根据谱分析结果， 分析补偿幅度比， 基。

14、带可编程芯片模块中补偿模块以预设 值的有效位产生一个最小的补偿值； 步骤M3.3： 将补偿值加到零中频芯片发射模块， 基带可编程芯片模块获取补偿后的发 射本振泄露信号， 对当前本振泄露信号进行谱分析， 判定谱分析峰值是否小于阈值， 当小于 阈值， 则校准结束， 当大于阈值， 则进行第二次校准； 步骤M3.4： 根据相邻两次谱分析结果的峰值差值与补偿值， 获取信道响应， 利用当前谱 分析结果的反相数据， 与信道响应相除， 获取新的补偿值； 步骤M3.5： 将补偿值加到零中频芯片发射模块， 基带可编程芯片模块获取补偿后的发 射本振泄露信号， 对当前本振泄露信号进行谱分析， 判定谱分析峰值是否小于阈。

15、值， 当小于 阈值， 则校准结束； 当大于阈值， 重复步骤M3.4至步骤M3.5校准过程直至谱分析峰值小于阈 值。 权利要求书 3/3 页 4 CN 111181594 A 4 基于射频收发芯片的发射本振泄露数字校准系统及方法 技术领域 0001 本发明涉及通信领域， 具体地， 涉及一种基于射频收发芯片的发射本振泄露数字 校准系统及方法， 更为具体地， 涉及数字电路的设计方法和射频收发芯片的本振泄露的校 准方法。 背景技术 0002 零中频收发芯片是当前无线射频硬件平台的热门研究领域。 当前背景下， 通信标 准快速迭代， 新应用场景层出不穷， 零中频架构芯片以其简化的系统架构， 广阔的频谱覆 。

16、盖， 高度的集成特性， 实惠的价格受到了当今市场的高度青睐。 0003 然而， 随着零中频芯片的集成度日益提升， 本振信号与前端器件之间的耦合越来 越严重， 经过前端放大器放大， 发射机本振泄露问题也变得日益突出。 在零中频架构下， 泄 露的本振信号嵌入到发射频谱中难以滤除， 进而会恶化发射信号信噪比， 占用发射信号功 率， 降低系统性能。 0004 现有本振泄露补偿技术多从直流分量角度考虑设计补偿方法， 补偿接收机本振与 发射本振相同， 此时必须先对接收本振进行校准， 步骤较为复杂。 而且一般需要额外设计硬 件模块， 成本较高。 0005 专利文献CN103916345A(申请号： 2012。

17、10595908.2)公开了一种无线局域网芯片发 射机本振泄露校正的方法和装置， 该装置具有MCU处理单元、 控制模块、 射频回路、 模拟补偿 模块、 SRAM存储器， 其中： MCU处理单元控制装置的工作状态， 输出启动、 结束和切换回正常 收发模式的命令到控制模块； 生成发射信号， 并通过控制模块写入发射数据到发射SRAM中， 同时也通过控制模块读取接收SRAM中的数据； 处理接收数据， 实现校准算法功能； 控制模块 接收MCU处理单元的指令， 当启动校准工作后， 读取发射SRAM中的发射数据， 送到射频回路， 同时接收射频回路的数据， 写入到接收SRAM中； 当控制模块接收到结束命令后，。

18、 停止发射数 据； 最终根据MCU处理单元的切换回正常收发模式的命令重新配置参数， 使电路恢复到正常 收发状态； 射频回路提供校准通道， 主要为DAC模块、 发射滤波器、 发射增益器、 混频器、 包络 检测器、 接收滤波器和ADC模块， 射频回路接收发射SRAM中的发射数据， 通过射频回路由ADC 模块实现模数转换， 输出接收数据到接收SRAM； 模拟补偿模块是补偿单元， 补偿大小由控制 模块给出， 输出的补偿值送到混频器实现本振泄露补偿； SRAM存储器分为接收SRAM和发射 SRAM， 均由控制模块来写入和读出数据。 发明内容 0006 针对现有技术中的缺陷， 本发明的目的是提供一种基于射。

19、频收发芯片的发射本振 泄露数字校准系统及方法。 0007 根据本发明提供的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准系统， 包括： 0008 基带可编程芯片模块与零中频芯片发射模块相连， 零中频芯片发射模块与零中频 芯片接收模块连接； 说明书 1/10 页 5 CN 111181594 A 5 0009 设置基带可编程芯片模块上电进入工作状态； 基带可编程芯片模块控制设备进入 校准状态， 零中频芯片发射模块不发送任何数据； 0010 模块M1： 本振泄露信息从零中频芯片发射模块产生， 流向零中频芯片接收模块； 0011 模块M2： 零中频芯片接收模块将本振泄露信息转化为预设频点的基带信息， 并对 预。

20、设频点的基带信息进行模数转换； 0012 模块M3： 零中频芯片接收模块进行模数转换后， 将基带信息送给基带可编程芯片 模块进行分析和处理， 得到补偿值， 完成校准； 0013 所述零中频芯片发射模块： 输出信号中包含着待校准的本振泄露信息； 0014 所述零中频芯片接收模块： 将包含本振泄露信息变换为基带信号， 经采样处理后 发送给基带可编程芯片模块； 0015 所述基带可编程芯片模块： 分析产生本振泄露信息的补偿数据。 0016 优选地， 所述零中频芯片发射模块包括： 发射数模转换器、 IQ正交混频器、 可调增 益放大器和/或可调衰减器； 0017 所述零中频芯片接收模块包括： 接收模数转。

21、换器、 IQ正交混频器和/或可调增益放 大器； 0018 所述基带可编程芯片模块包括： 谱分析模块、 控制模块和补偿模块； 在起始状态 下， 基带可编程芯片模块不发送任何校准信息； 0019 基带可编程芯片类型包括FPGA芯片和/或DSP芯片； 0020 所述谱分析模块包括： 分析补偿幅度比， 由于接收频点已知， 采用包括单频点的 DFT运算得出估算幅值； 0021 所述控制模块： 控制模块进入校准状态， 零中频芯片发射模块中IQ正交混频器不 发送任何数据， 控制模块根据多次谱分析的结果， 调整补偿模块的输出； 0022 所述补偿模块： 根据控制模块的控制信号给出补偿到零中频芯片发射模块； 0。

22、023 零中频芯片发射模块与零中频芯片接收模块通过天线耦合和/或通过线缆直接连 接， 建立数据传输路径。 0024 优选地， 所述模块M1包括： 通过零中频芯片发射模块获取发射本振泄露信息， 本振 泄露信息经过链路放大和衰减输送给零中频芯片接收模块； 0025 优选地， 所述模块M2包括： 零中频芯片接收模块将接收信号进行放大， 并且通过IQ 正交混频器将本振泄露信息转化为频率为预设值的基带信息， 基带信息被零中频芯片接收 模块中的接收模数转换器转化为数字信号， 送给基带可编程芯片模块； 0026 通过将零中频芯片发射模块发射本地振荡信号与零中频芯片接收模块本地振荡 信号设置预设频率的偏移， 。

23、将发射本振泄露信号转化为预设频点的基带信号； 0027 所述零中频芯片发射模块的发射本地振荡信号和零中频芯片接收模块的接收本 地振荡信号采样率等值， 零中频芯片发射模块的发射本地振荡信号和零中频芯片接收模块 的接收本地振荡信号偏移为预设频点， 偏移不为采样率的整数倍。 0028 优选地， 所述模块M3包括： 0029 模块M3.1： 零中频芯片接收模块进行模数转换后， 基带可编程芯片模块中谱分析 模块对接收到的基带信号进行谱分析； 0030 模块M3.2： 根据谱分析结果， 分析补偿幅度比， 基带可编程芯片模块中补偿模块以 说明书 2/10 页 6 CN 111181594 A 6 预设值的有。

24、效位产生一个最小的补偿值； 0031 模块M3.3： 将补偿值加到零中频芯片发射模块， 基带可编程芯片模块获取补偿后 的发射本振泄露信号， 对当前本振泄露信号进行谱分析， 判定谱分析峰值是否小于阈值， 当 小于阈值， 则校准结束， 当大于阈值， 则进行第二次校准； 0032 模块M3.4： 根据相邻两次谱分析结果的峰值差值与补偿值， 获取信道响应， 利用当 前谱分析结果的反相数据， 与信道响应相除， 获取新的补偿值； 0033 模块M3.5： 将补偿值加到零中频芯片发射模块， 基带可编程芯片模块获取补偿后 的发射本振泄露信号， 对当前本振泄露信号进行谱分析， 判定谱分析峰值是否小于阈值， 当 。

25、小于阈值， 则校准结束； 当大于阈值， 重复模块M3.4至模块M3.5校准过程直至谱分析峰值小 于阈值。 0034 本发明提供的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准方法， 包括： 0035 基带可编程芯片模块与零中频芯片发射模块相连， 零中频芯片发射模块与零中频 芯片接收模块连接； 0036 设置基带可编程芯片模块上电进入工作状态； 基带可编程芯片模块控制设备进入 校准状态， 零中频芯片发射模块不发送任何数据； 0037 步骤M1： 本振泄露信息从零中频芯片发射模块产生， 流向零中频芯片接收模块； 0038 步骤M2： 零中频芯片接收模块将本振泄露信息转化为预设频点的基带信息， 并对 预设频点。

26、的基带信息进行模数转换； 0039 步骤M3： 零中频芯片接收模块进行模数转换后， 将基带信息送给基带可编程芯片 模块进行分析和处理， 得到补偿值， 完成校准； 0040 所述零中频芯片发射模块： 输出信号中包含着待校准的本振泄露信息； 0041 所述零中频芯片接收模块： 将包含本振泄露信息变换为基带信号， 经采样处理后 发送给基带可编程芯片模块； 0042 所述基带可编程芯片模块： 分析产生本振泄露信息的补偿数据。 0043 优选地， 所述零中频芯片发射模块包括： 发射数模转换器、 IQ正交混频器、 可调增 益放大器和/或可调衰减器； 0044 所述零中频芯片接收模块包括： 接收模数转换器、。

27、 IQ正交混频器和/或可调增益放 大器； 0045 所述基带可编程芯片模块包括： 谱分析模块、 控制模块和补偿模块； 在起始状态 下， 基带可编程芯片模块不发送任何校准信息； 0046 基带可编程芯片类型包括FPGA芯片和/或DSP芯片； 0047 所述谱分析模块包括： 分析补偿幅度比， 由于接收频点已知， 采用包括单频点的 DFT运算得出估算幅值； 0048 所述控制模块： 控制模块根据多次谱分析的结果， 调整补偿模块的输出； 0049 所述补偿模块： 根据控制模块的控制信号给出补偿到零中频芯片发射模块； 0050 零中频芯片发射模块与零中频芯片接收模块通过天线耦合和/或通过线缆直接连 接，。

28、 建立数据传输路径。 0051 优选地， 所述步骤M1包括： 通过零中频芯片发射模块获取发射本振泄露信息， 本振 泄露信息经过链路放大和衰减输送给零中频芯片接收模块； 说明书 3/10 页 7 CN 111181594 A 7 0052 优选地， 所述步骤M2包括： 零中频芯片接收模块将接收信号进行放大， 并且通过IQ 正交混频器将本振泄露信息转化为频率为预设值的基带信息， 基带信息被零中频芯片接收 模块中的接收模数转换器转化为数字信号， 送给基带可编程芯片模块； 0053 通过将零中频芯片发射模块发射本地振荡信号与零中频芯片接收模块本地振荡 信号设置预设频率的偏移， 将发射本振泄露信号转化为。

29、预设频点的基带信号； 0054 所述零中频芯片发射模块的发射本地振荡信号和零中频芯片接收模块的接收本 地振荡信号采样率等值， 零中频芯片发射模块的发射本地振荡信号和零中频芯片接收模块 的接收本地振荡信号偏移为预设频点， 偏移不为采样率的整数倍。 0055 优选地， 所述步骤M3包括： 0056 步骤M3.1： 零中频芯片接收模块进行模数转换后， 基带可编程芯片模块中谱分析 模块对接收到的基带信号进行谱分析； 0057 步骤M3.2： 根据谱分析结果， 分析补偿幅度比， 基带可编程芯片模块中补偿模块以 预设值的有效位产生一个最小的补偿值； 0058 步骤M3.3： 将补偿值加到零中频芯片发射模块。

30、， 基带可编程芯片模块获取补偿后 的发射本振泄露信号， 对当前本振泄露信号进行谱分析， 判定谱分析峰值是否小于阈值， 当 小于阈值， 则校准结束， 当大于阈值， 则进行第二次校准； 0059 步骤M3.4： 根据相邻两次谱分析结果的峰值差值与补偿值， 获取信道响应， 利用当 前谱分析结果的反相数据， 与信道响应相除， 获取新的补偿值； 0060 步骤M3.5： 将补偿值加到零中频芯片发射模块， 基带可编程芯片模块获取补偿后 的发射本振泄露信号， 对当前本振泄露信号进行谱分析， 判定谱分析峰值是否小于阈值， 当 小于阈值， 则校准结束； 当大于阈值， 重复步骤M3.4至步骤M3.5校准过程直至谱。

31、分析峰值小 于阈值。 0061 与现有技术相比， 本发明具有如下的有益效果： 0062 1、 无需加入专门的模拟校准电路， 实现方法简单； 0063 2、 采用已知频点频谱估计算法， 容易实现， 消耗基带逻辑资源较少； 0064 3、 接收端本振泄露不会对发射端校准结果造成影响， 不要求事先对接收本振进行 校准。 附图说明 0065 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述， 本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显： 0066 图1为本发明所设计的校准系统所在的零中频射频收发信机系统结构； 0067 图2为本发明的涉及的数字模块的构成； 0068 图3为本发明所设计的方法的流程。

32、框图。 具体实施方式 0069 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。 以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明， 但不以任何形式限制本发明。 应当指出的是， 对本领域的普通技术 人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变化和改进。 这些都属于本发明 说明书 4/10 页 8 CN 111181594 A 8 的保护范围。 0070 根据本发明提供的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准系统， 包括： 0071 通过在可编程芯片进行模块算法设计， 利用已有的射频收发系统便可对本振泄露 进行完善的补偿。 0072 在校准时， 基带可编程芯片模块与零中频芯片发射模块相连。

33、， 需要手动使用线缆 将零中频芯片发射模块与零中频芯片接收模块连接， 或者使用天线将零中频芯片发射模块 信号耦合到零中频芯片接收模块， 以便提供一个信号识别链路。 0073 信号识别链路， (是指天线或线缆建立起的传输线路)， 用于使用零中频芯片接收 模块接受链路获取发射本振泄露信息。 借助于零中频芯片接收模块的混频器， 模数转换器 等模块， 泄露的发射本振信号可以被转化为低频信号。 而容易地被分析。 0074 设置芯片上电进入工作状态， (基带可编程芯片模块中的)基带控制模块， 控制设 备进入校准状态， 此时数据端IQ(零中频芯片发射模块IQ正交混频器的I路Q路)不发送任何 数据； 0075。

34、 模块M1： 本振泄露信息从零中频芯片发射模块产生， 经过天线或回环线缆， 流向零 中频芯片接收模块； 0076 具体地， 所述模块M1包括： 通过零中频芯片发射模块获取发射本振泄露信息， 本振 泄露信息经过链路放大和衰减输送给零中频芯片接收模块； 0077 模块M2： 零中频芯片接收模块将本振泄露信息转化为频率较低的基带信息， 并对 预设频点的基带信息进行模数转换； 0078 具体地， 所述模块M2包括： 零中频芯片接收模块将接收信号进行放大， 并且通过IQ 正交混频器将本振泄露信息转化为频率为预设值的基带信息， 基带信息被零中频芯片接收 模块中的接收模数转换器转化为数字信号， 送给基带可编。

35、程芯片模块； 0079 通过将零中频芯片发射模块发射本地振荡信号与零中频芯片接收模块本地振荡 信号设置一定频率的偏移， 将发射本振泄露信号转化为预设频点的基带信号； 0080 所述零中频芯片发射模块的发射本地振荡信号和零中频芯片接收模块的接收本 地振荡信号采样率等值， 零中频芯片发射模块的发射本地振荡信号和零中频芯片接收模块 的接收本地振荡信号偏移一个很小的频点， 较佳地， 该收发本振频点的偏移应该不为收发 采样率的整数倍。 0081 模块M3： 零中频芯片接收模块进行模数转换后， 将基带信息送给基带可编程芯片 模块进行分析和处理， 得到补偿值， 完成校准； 0082 具体地， 所述模块M3包。

36、括： 0083 模块M3.1： 零中频芯片接收模块进行模数转换后， 基带可编程芯片模块中谱分析 模块对接收到的基带信号进行谱分析； 0084 模块M3.2： 根据谱分析结果， 分析补偿幅度比， 基带可编程芯片模块中补偿模块以 预设值的有效位产生一个最小的补偿值， 防止接收端饱和； 0085 模块M3.3： 将补偿值加到零中频芯片发射模块， 基带可编程芯片模块获取补偿后 的发射本振泄露信号， 对当前本振泄露信号进行谱分析， 判定谱分析峰值是否小于阈值， 当 小于阈值， 则校准结束， 当大于阈值， 则进行第二次校准； 0086 模块M3.4： 根据相邻两次谱分析结果的峰值差值与补偿值， 获取信道响。

37、应， 利用当 说明书 5/10 页 9 CN 111181594 A 9 前谱分析结果的反相数据， 与信道响应相除， 获取新的补偿值； 0087 模块M3.5： 将补偿值加到零中频芯片发射模块， 基带可编程芯片模块获取补偿后 的发射本振泄露信号， 对当前本振泄露信号进行谱分析， 判定谱分析峰值是否小于阈值， 当 小于阈值， 则校准结束； 当大于阈值， 重复模块M3.4至模块M3.5校准过程直至谱分析峰值小 于阈值。 0088 只需要进行两次有限次数本振泄露信息的回环就可以得出较为理想的校准结果， 校准速度较快。 0089 所述零中频芯片发射模块： 输出信号中包含着待校准的本振泄露信息； 可编程。

38、芯 片的补偿信号， 经零中频芯片发射模块数模转换后变换为基带信号， 基带信号与本振信号 混频即成为最终的发射信号。 0090 所述零中频芯片接收模块： 将包含本振泄露信息变换为基带信号， 经采样处理后 发送给可编程芯片模块； 0091 所述基带可编程芯片模块： 分析产生本振泄露信息的补偿数据。 0092 具体地， 所述零中频芯片发射模块包括： 发射数模转换器(DAC)、 IQ正交混频器、 可 调增益放大器和/或可调衰减器； 0093 所述零中频芯片接收模块包括： 接收模数转换器(ADC)、 IQ正交混频器和/或可调 增益放大器； 0094 所述基带可编程芯片模块包括： 谱分析模块、 控制模块和。

39、补偿模块； 在起始状态 下， 基带可编程芯片模块不发送任何校准信息； 0095 所述谱分析模块包括： 分析补偿幅度比； 由于接收信号为单音信号， 频点位置已 知， 因而只需要知道谱的幅度即可。 谱分析模块借助于固定频点处的离散傅里叶分析的结 果对频谱幅度进行估计。 0096 由于接收频点已知， 因而采用一次DFT频点计算就可以得出估算幅值(单频点的 DFT运算就可以得出估算幅值)。 占用计算资源少。 0097 DFT运算是一种基带谱分析的手段， 无法直接确定补偿值。 DFT可以估计出很多频 点的谱值， 这里是指频点值已知， 所以只需要估计已知便可。 0098 所述控制模块： 控制设备进入校准状。

40、态， 零中频芯片发射模块中IQ正交混频器的I 路和Q路不发送任何数据， 控制模块根据多次谱分析的结果， 调整补偿模块的输出； 0099 所述补偿模块： 根据控制模块的控制信号给出补偿到零中频芯片发射模块； 补偿 模块给出的初始值为零， 此时发射端输出信号只包含收发芯片本身的本振泄露值。 0100 零中频芯片发射模块与零中频芯片接收模块通过通过天线耦合和/或通过线缆直 接连接， 建立数据传输路径。 当使用天线建立收发链路时， 应该保持收发天线间的链路距离 和链路环境不变。 0101 根据本发明提供的一种针对零中频收发芯片的本振泄露校准方法， 包括： 0102 如图3所示， 通过在可编程芯片进行模。

41、块算法设计， 利用已有的射频收发系统便可 对本振泄露进行完善的补偿。 0103 在校准时， 基带可编程芯片模块与零中频芯片发射模块相连， 需要手动使用线缆 将零中频芯片发射模块与零中频芯片接收模块连接， 或者使用天线将零中频芯片发射模块 信号耦合到零中频芯片接收模块， 以便提供一个信号识别链路。 说明书 6/10 页 10 CN 111181594 A 10 0104 信号识别链路， (是指天线或线缆建立起的传输线路)， 用于使用零中频芯片接收 模块接受链路获取发射本振泄露信息。 借助于零中频芯片接收模块的混频器， 模数转换器 等模块， 泄露的发射本振信号可以被转化为低频信号。 而容易地被分析。

42、。 0105 设置芯片上电进入工作状态， (基带可编程芯片模块中的)基带控制模块， 控制设 备进入校准状态， 此时数据端IQ(零中频芯片发射模块IQ正交混频器的I路Q路)不发送任何 数据； 0106 步骤M1： 本振泄露信息从零中频芯片发射模块产生， 经过天线或回环线缆， 流向零 中频芯片接收模块； 0107 具体地， 所述步骤M1包括： 通过零中频芯片发射模块获取发射本振泄露信息， 本振 泄露信息经过链路放大和衰减输送给零中频芯片接收模块； 0108 步骤M2： 零中频芯片接收模块将本振泄露信息转化为频率较低的基带信息， 并对 预设频点的基带信息进行模数转换； 0109 具体地， 所述步骤M。

43、2包括： 零中频芯片接收模块将接收信号进行放大， 并且通过IQ 正交混频器将本振泄露信息转化为频率为预设值的基带信息， 基带信息被零中频芯片接收 模块中的接收模数转换器转化为数字信号， 送给基带可编程芯片模块； 0110 通过将零中频芯片发射模块发射本地振荡信号与零中频芯片接收模块本地振荡 信号设置一定频率的偏移， 将发射本振泄露信号转化为预设频点的基带信号； 0111 所述零中频芯片发射模块的发射本地振荡信号和零中频芯片接收模块的接收本 地振荡信号采样率等值， 零中频芯片发射模块的发射本地振荡信号和零中频芯片接收模块 的接收本地振荡信号偏移一个很小的频点， 较佳地， 该收发本振频点的偏移应该。

44、不为收发 采样率的整数倍。 0112 步骤M3： 零中频芯片接收模块进行模数转换后， 将基带信息送给基带可编程芯片 模块进行分析和处理， 得到补偿值， 完成校准； 0113 具体地， 所述步骤M3包括： 0114 步骤M3.1： 零中频芯片接收模块进行模数转换后， 基带可编程芯片模块中谱分析 模块对接收到的基带信号进行谱分析； 0115 步骤M3.2： 根据谱分析结果， 分析补偿幅度比， 基带可编程芯片模块中补偿模块以 预设值的有效位产生一个最小的补偿值， 防止接收端饱和； 0116 步骤M3.3： 将补偿值加到零中频芯片发射模块， 基带可编程芯片模块获取补偿后 的发射本振泄露信号， 对当前本。

45、振泄露信号进行谱分析， 判定谱分析峰值是否小于阈值， 当 小于阈值， 则校准结束， 当大于阈值， 则进行第二次校准； 0117 步骤M3.4： 根据相邻两次谱分析结果的峰值差值与补偿值， 获取信道响应， 利用当 前谱分析结果的反相数据， 与信道响应相除， 获取新的补偿值； 0118 步骤M3.5： 将补偿值加到零中频芯片发射模块， 基带可编程芯片模块获取补偿后 的发射本振泄露信号， 对当前本振泄露信号进行谱分析， 判定谱分析峰值是否小于阈值， 当 小于阈值， 则校准结束； 当大于阈值， 重复步骤M3.4至步骤M3.5校准过程直至谱分析峰值小 于阈值。 0119 只需要进行两次有限次数本振泄露信。

46、息的回环就可以得出较为理想的校准结果， 校准速度较快。 说明书 7/10 页 11 CN 111181594 A 11 0120 所述零中频芯片发射模块： 输出信号中包含着待校准的本振泄露信息； 可编程芯 片的补偿信号， 经零中频芯片发射模块数模转换后变换为基带信号， 基带信号与本振信号 混频即成为最终的发射信号。 0121 所述零中频芯片接收模块： 将包含本振泄露信息变换为基带信号， 经采样处理后 发送给可编程芯片模块； 0122 所述基带可编程芯片模块： 分析产生本振泄露信息的补偿数据。 0123 具体地， 所述零中频芯片发射模块包括： 发射数模转换器(DAC)、 IQ正交混频器、 可 调。

47、增益放大器和/或可调衰减器； 0124 所述零中频芯片接收模块包括： 接收模数转换器(ADC)、 IQ正交混频器和/或可调 增益放大器； 0125 如图2所示， 所述基带可编程芯片模块包括： 谱分析模块、 控制模块和补偿模块； 在 起始状态下， 基带可编程芯片模块不发送任何校准信息； 0126 所述谱分析模块包括： 分析补偿幅度比； 由于接收信号为单音信号， 频点位置已 知， 因而只需要知道谱的幅度即可。 谱分析模块借助于固定频点处的离散傅里叶分析的结 果对频谱幅度进行估计。 0127 由于接收频点已知， 因而采用一次DFT频点计算就可以得出估算幅值(单频点的 DFT运算就可以得出估算幅值)。。

48、 占用计算资源少。 0128 DFT运算是一种基带谱分析的手段， 无法直接确定补偿值。 DFT可以估计出很多频 点的谱值， 这里是指频点值已知， 所以只需要估计已知便可。 0129 所述控制模块： 控制设备进入校准状态， 零中频芯片发射模块中IQ正交混频器的I 路和Q路不发送任何数据， 控制模块根据多次谱分析的结果， 调整补偿模块的输出； 0130 所述补偿模块： 根据控制模块的控制信号给出补偿到零中频芯片发射模块； 补偿 模块给出的初始值为零， 此时发射端输出信号只包含收发芯片本身的本振泄露值。 0131 零中频芯片发射模块与零中频芯片接收模块通过通过天线耦合和/或通过线缆直 接连接， 建立。

49、数据传输路径。 当使用天线建立收发链路时， 应该保持收发天线间的链路距离 和链路环境不变。 0132 下面结合说明书附图对本发明技术方案进行详细的描述。 0133 参见图1， 为本发明中所提出的校准方法在实施时的结构框图。 首先发射端泄露的 本振信号可以使用正交的IQ信号来进行建模， 也就是发射信号TXa cos(wt)+b sin(wt)。 进行校准的目的就是要找出a和b的值， 这里的w为发射本振频率。 0134 发射本振(301)的作用是产生发射端的本地振荡信号， 这个频率与泄露的本振信 号频率一致。 发射本振频率是手动设置的， 因而频率是已知。 0135 较佳的， 将发射本振频率与接收本。

50、振频率分开1MHz便能够将发射端本振泄露信号 与接收本振泄露信号分离开。 从而保证发射本振泄露校准结果的可靠性。 0136 发射端可能存在衰减器或放大器(402)， 在实施校准时关键是要保证链路增益的 稳定性， 因为实际上在接收端获得的数据是经过链路放大或衰减的值， 而并不能直接得到a 或b的值。 所以只有保持链路增益的稳定， 才能保证校准结果不被链路波动而影响。 0137 收发链路之间的连接可以通过线缆直接连接也可以通过天线耦合。 关键是要保持 链路的可靠性。 通过建立收发链路之间的连接可以得到校准回环信号。 说明书 8/10 页 12 CN 111181594 A 12 0138 接收端可。