一种iq信号校准方法、系统及存储介质

文档序号:1864716 发布日期:2021-11-19 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种iq信号校准方法、系统及存储介质 (IQ signal calibration method, system and storage medium ) 是由 颜海龙 李相宏 谭红军 李峰 肖乾友 于 2021-09-09 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种IQ信号校准方法、系统及存储介质,所述方法包括:步骤S10,发送初始IQ信号数据至射频链路;步骤S20,根据所述初始IQ信号数据以及第一预设方式判断I通路是否平衡;步骤S30,若所述I通路平衡,则跳转至步骤S40,若所述I通路不平衡,则对所述I通路进行校准;步骤S40,以第二预设方式判断Q通路是否平衡;步骤S50,若所述Q通路不平衡,则对所述Q通路进行校准,以使得所述I通路和Q通路的幅频对称。相对于现有技术,本发明校准方法简单,既避免影响正常IQ数据发送,又能达到解决IQ信号不平衡问题,提高校准准确度的目的。(The invention discloses an IQ signal calibration method, a system and a storage medium, wherein the method comprises the following steps: step S10, sending the initial IQ signal data to the radio frequency link; step S20, determining whether the path I is balanced according to the initial IQ signal data and a first preset mode; step S30, if the I path is balanced, jumping to step S40, if the I path is unbalanced, calibrating the I path; step S40, judging whether the Q channel is balanced in a second preset mode; and step S50, if the Q path is not balanced, calibrating the Q path to make the I path and the Q path have symmetrical amplitude and frequency. Compared with the prior art, the calibration method is simple, not only avoids influencing normal IQ data transmission, but also achieves the purposes of solving the problem of IQ signal imbalance and improving the calibration accuracy.)

一种IQ信号校准方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及数字通信技术领域,特别涉及一种IQ信号校准方法、系统及存储介质。

背景技术

在采用正交调制技术和负反馈技术的线性化发射机产品中,存在调制信号I,Q(幅度相同,相位相差90度,下文同是)幅度不一致,经过调制器混频处理,会造成信号质量变差的问题。一般为了更新补偿调制器IQ增益不平衡,达到使IQ两路幅频对称的目的,这个过程简称校准。

目前,主要是通过发送调制信号IQ数据给射频电路,再进行数学计算更新补偿IQ调制器增益不平衡参数,达到使IQ两路幅频对称的目的。

这种采用数学计算方式更新原校准参数的方法,存在计算复杂,准确度不高的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种IQ信号校准方法、系统及存储介质,旨在提升IQ信号校准准确度。

为实现上述目的,本发明提供了一种IQ信号校准方法,所述方法包括以下步骤:

步骤S10,发送初始IQ信号数据至射频链路;

步骤S20,根据所述初始IQ信号数据以及第一预设方式判断I通路是否平衡;

步骤S30,若所述I通路平衡,则跳转至步骤S40;若所述I通路不平衡,则对所述I通路进行校准;

步骤S40,以第二预设方式判断Q通路是否平衡;

步骤S50,若所述Q通路不平衡,则对所述Q通路进行校准,以使得所述I通路和Q通路的幅频对称。

本发明进一步地技术方案是,所述步骤S20,根据所述初始IQ信号数据以及第一预设方式判断I通路是否平衡的步骤包括:

步骤S201,获取所述I通路的偏置电压值IN;

步骤S202,切换电路链接;

步骤S203,获取所述I通路的偏置电压值IP;

步骤S204,根据所述偏置电压值IN和所述偏置电压值IP计算得到所述偏置电压值IN和所述偏置电压值IP的差值ΔI;

步骤S205,将所述差值ΔI与第一预设门限值相比对;

步骤S206,若所述差值ΔI小于或等于所述第一预设门限值,则所述I通路平衡;

若所述差值ΔI大于所述第一预设门限值,则所述I通路不平衡。

本发明进一步地技术方案是,若所述I通路平衡,则所述步骤S50,以第二预设方式判断Q通路是否平衡的步骤包括:

步骤S501,获取所述Q通路的偏置电压值QN;

步骤S502,切换电路链接;

步骤S503,获取所述Q通路的偏置电压值QP;

步骤S504,根据所述偏置电压值QN和所述偏置电压值QP计算得到所述偏置电压值QN和所述偏置电压值QP的差值ΔQ;

步骤S405,将所述差值ΔQ与第二预设门限值相比对;

步骤S406,若所述差值ΔQ小于或等于所述第二预设门限值,则所述Q通路平衡;

步骤S407,若所述差值ΔQ大于所述第二预设门限值,则所述Q通路不平衡。

本发明进一步地技术方案是,所述若所述Q通路不平衡,则对所述Q通路进行校准的步骤包括:

将第二步进值补偿到所述Q通路的初始信号数据里,得到第一Q通路校准数据值;

发送所述第一Q通路校准数据值和所述I通路的初始信号数据值至所述射频电路;

重复执行所述步骤S401至步骤S405,直至所述Q通路的偏置电压值QN和偏置电压值QP的差值ΔQ小于或等于所述第二预设门限值。

本发明进一步地技术方案是,所述若所述I通路不平衡,则对所述I通路进行校准的步骤包括:

将第一步进值补偿到所述I通路的初始信号数据里,得到I通路校准数据值;

发送所述I通路校准数据值和所述Q通路的初始信号数据值至所述射频电路;

重复执行所述步骤S201至步骤S205,直至所述I通路的偏置电压值IN和偏置电压值IP的差值ΔI小于或等于所述第一预设门限值。

本发明进一步地技术方案是,若所述I通路不平衡,则所述步骤S50,以第二预设方式判断Q通路是否平衡的步骤包括:

步骤S4001,发送所述Q通路的初始信号数据值和所述I通路校准数据值至射频电路;

步骤S4002,获取所述Q通路的偏置电压值QN′;

步骤S4003,切换电路链接;

步骤S4004,获取所述Q通路的偏置电压值QP′;

步骤S4005,根据所述偏置电压值QN′和所述偏置电压值QP′计算得到所述偏置电压值QN′和所述偏置电压值QP′的差值ΔQ′;

步骤S4006,将所述差值ΔQ′与第三预设门限值相比对;

步骤S4007,若所述差值ΔQ′小于或等于所述第三预设门限值,则所述Q通路平衡;

步骤S4008,若所述差值ΔQ′大于所述第三预设门限值,则所述Q通路不平衡。

本发明进一步地技术方案是,所述若所述Q通路不平衡,则对所述Q通路进行校准的步骤包括:

将第三步进值补偿到所述Q通路的初始信号数据里,得到第二Q通路校准数据值;

发送所述第二Q通路校准数据值和所述I通路校准数据值至所述射频电路;

重复执行所述步骤S4002至步骤S4006,直至所述Q通路的偏置电压值QN′和偏置电压值QP′的差值ΔQ′小于或等于所述第三预设门限值。

为实现上述目的,本发明还提出一种IQ信号校准系统,所述系统包括存储器、处理器,以及存储在所述处理器上的IQ信号校准程序,所述IQ信号校准程序被所述处理器运行时执行以下步骤:

步骤S10,发送初始IQ信号数据至射频链路;

步骤S20,根据所述初始IQ信号数据以及第一预设方式判断I通路是否平衡;

步骤S30,若所述I通路平衡,则跳转至步骤S40;若所述I通路不平衡,则对所述I通路进行校准;

步骤S40,以第二预设方式判断Q通路是否平衡;

步骤S50,若所述Q通路不平衡,则对所述Q通路进行校准,以使得所述I通路和Q通路的幅频对称。

本发明进一步的技术方案是,所述IQ信号校准程序被所述处理器运行时还执行以下步骤:

步骤S201,获取所述I通路的偏置电压值IN;

步骤S202,切换电路链接;

步骤S203,获取所述I通路的偏置电压值IP;

步骤S204,根据所述偏置电压值IN和所述偏置电压值IP计算得到所述偏置电压值IN和所述偏置电压值IP的差值ΔI;

步骤S205,将所述差值ΔI与第一预设门限值相比对;

步骤S206,若所述差值ΔI小于或等于所述第一预设门限值,则所述I通路平衡;

若所述差值ΔI大于所述第一预设门限值,则所述I通路不平衡。

为实现上述目的,本发明还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有IQ信号校准程序,所述IQ信号校准程序被处理器运行时执行如上所述的方法的步骤。

本发明IQ信号校准方法、系统及存储介质的有益效果是:本发明通过上述技术方案,包括步骤S10,发送初始IQ信号数据至射频链路;步骤S20,根据所述初始IQ信号数据以及第一预设方式判断I通路是否平衡;步骤S30,若所述I通路平衡,则跳转至步骤S40,若所述I通路不平衡,则对所述I通路进行校准;步骤S40,以第二预设方式判断Q通路是否平衡;步骤S50,若所述Q通路不平衡,则对所述Q通路进行校准,以使得所述I通路和Q通路的幅频对称,在发送正常IQ数据之前,先发送一组初始数据,来判断通路是否平衡,如果不平衡,则启动校准流程,得到校准值补偿到IQ信号,达到解决IQ信号不平衡的目的。校准方法简单,既避免影响正常IQ数据发送,又能提高准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明IQ信号校准方法较佳实施例的流程示意图;

图2是步骤S20的细化流程示意图;

图3是电路链接示意图;

图4是切换电路时简图;

图5是I通路的所采用的校准方案的流程示意图;

图6是Q通路的所采用的校准方案的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在采用正交调制技术和负反馈技术的线性化发射机产品中,存在调制信号I、Q幅度不一致,经过调制器混频处理,会造成信号质量变差的问题,本发明提出一种解决方案,用于判断IQ信号是否平衡及校准。

本发明所采用的技术方案主要是在发送正常IQ数据之前,先发送一组初始数据,来判断通路是否平衡,如果不平衡,则启动校准流程,得到校准值补偿到IQ信号,达到解决IQ信号不平衡的目的。本发明适应性的解决了采用数学计算更新原校准参数的方法,这过程需要时间处理,带来的结果是影响正常IQ数据发送和校准准确度不高。本方案的校准方法简单,既避免影响正常IQ数据发送,又能提高准确度。

具体地,本发明提出一种IQ信号校准方法,如图1所示,本发明IQ信号校准方法较佳实施例包括以下步骤:

步骤S10,发送初始IQ信号数据至射频链路。

需要说明的是,本实施例中,所述初始数据是在发送正常IQ数据之前发送的,由此来判断I通路、Q通路是否平衡,如果不平衡,则启动校准流程,得到校准值补偿到IQ信号,达到解决IQ信号不平衡问题的目的。

步骤S20,根据所述初始IQ信号数据以及第一预设方式判断I通路是否平衡。

步骤S30,若所述I通路平衡,则跳转至步骤S40,若所述I通路不平衡,则对所述I通路进行校准。

步骤S40,以第二预设方式判断Q通路是否平衡。

步骤S50,若所述Q通路不平衡,则对所述Q通路进行校准,以使得所述I通路和Q通路的幅频对称。

本实施通过上述技术方案,既能避免影响正常IQ数据发送,又能提高I通路、Q通路校准准确度,使得所述I通路和Q通路的幅频对称。

进一步地,请参照图2,图2是图1中步骤S20的细化流程示意图。

如图2所示,上述步骤S20,根据所述初始IQ信号数据以及第一预设方式判断I通路是否平衡的步骤具体包括:

步骤S201,获取所述I通路的偏置电压值IN。

步骤S202,切换电路链接。

其中,电路链接如图3所示的电路链接示意图,切换电路时的电路如图4所示的切换电路时简图。

步骤S203,获取所述I通路的偏置电压值IP。

步骤S204,根据所述偏置电压值IN和所述偏置电压值IP计算得到所述偏置电压值IN和所述偏置电压值IP的差值ΔI。

步骤S205,将所述差值ΔI与第一预设门限值相比对。

其中,所述第一预设门限值可以根据实际情况或者经验设定或调整。

步骤S206,若所述差值ΔI小于或等于所述第一预设门限值,则所述I通路平衡。

若所述差值ΔI大于所述第一预设门限值,则所述I通路不平衡。

进一步地,本实施例中,若所述I通路平衡,则所述步骤S40,以第二预设方式判断Q通路是否平衡的步骤包括:

步骤S401,获取所述Q通路的偏置电压值QN。

步骤S402,切换电路链接。

步骤S403,获取所述Q通路的偏置电压值QP。

步骤S404,根据所述偏置电压值QN和所述偏置电压值QP计算得到所述偏置电压值QN和所述偏置电压值QP的差值ΔQ。

步骤405,将所述差值ΔQ与第二预设门限值相比对。

其中,所述第二预设门限值可以根据实际情况或者经验设定或调整。

步骤S406,若所述差值ΔQ小于或等于所述第二预设门限值,则所述Q通路平衡。

步骤S407,若所述差值ΔQ大于所述第二预设门限值,则所述Q通路不平衡。

其中,所述若所述Q通路不平衡,则对所述Q通路进行校准的步骤包括:

将第二步进值补偿到所述Q通路的初始信号数据里,得到第一Q通路校准数据值。

其中,所述第二步进值可以根据实际情况或者经验设定或调整。

发送所述第一Q通路校准数据值和所述I通路的初始信号数据值至所述射频电路。

重复执行所述步骤S401至步骤S405,直至所述Q通路的偏置电压值QN和偏置电压值QP的差值ΔQ小于或等于所述第二预设门限值。

本实施例中,所述若所述I通路不平衡,则对所述I通路进行校准的步骤包括:

将第一步进值补偿到所述I通路的初始信号数据里,得到I通路校准数据值。

其中,所述第一步进值可以根据实际情况或者经验设定或调整。

发送所述I通路校准数据值和所述Q通路的初始信号数据值至所述射频电路。

重复执行所述步骤S201至步骤S205,直至所述I通路的偏置电压值IN和偏置电压值IP的差值ΔI小于或等于所述第一预设门限值。

进一步地,若所述I通路不平衡,则所述步骤S40,以第二预设方式判断Q通路是否平衡的步骤包括:

步骤S4001,发送所述Q通路的初始信号数据值和所述I通路校准数据值至射频电路。

步骤S4002,获取所述Q通路的偏置电压值QN′。

步骤S4003,切换电路链接。

步骤S4004,获取所述Q通路的偏置电压值QP′。

步骤S4005,根据所述偏置电压值QN′和所述偏置电压值QP′计算得到所述偏置电压值QN′和所述偏置电压值QP′的差值ΔQ′。

步骤S4006,将所述差值ΔQ′与第三预设门限值相比对。

其中,所述第三预设门限值可以根据实际情况或者经验设定或调整。

步骤S4007,若所述差值ΔQ′小于或等于所述第三预设门限值,则所述Q通路平衡。

步骤S4008,若所述差值ΔQ′大于所述第三预设门限值,则所述Q通路不平衡。

本实施例中,所述若所述Q通路不平衡,则对所述Q通路进行校准的步骤包括:

将第三步进值补偿到所述Q通路的初始信号数据里,得到第二Q通路校准数据值。

其中,所述第三步进值可以根据实际情况或者经验设定或调整。

发送所述第二Q通路校准数据值和所述I通路校准数据值至所述射频电路。

重复执行所述步骤S4002至步骤S4006,直至所述Q通路的偏置电压值QN′和偏置电压值QP′的差值ΔQ′小于或等于所述第三预设门限值。

以下结合图5和图6对本发明IQ信号校准方法进行进一步地详细阐述。

本发明IQ信号校准方法中I通路采用的校准方案与Q通路的建准方案相似,其中,I通路的所采用的校准方案如图5所示,Q通路的所采用的校准方案如图6所示。

本发明IQ信号校准方法的工作原理主要是在I通路和Q通路分别进行校准,数字端发送I、Q数据给射频电路,再计算出参数值补偿调制器I、Q增益不平衡。具体地,本发明IQ信号校准方法包括以下步骤:

1)、在数字端对I、Q通路分别进行校准,现在以I路为例,先设定门限值和初始要发送的IQ数据值;

2)、给射频链路发送默认初始IQ数据;

3)、读取I路偏置电压值IN;

4)、切换电路链接;

5)、读取I路偏置电压值IP;

6)、计算IN与IP的差值;

7)、比较差值与门限值大小,如果小于或等于,则认为此I路通路比较平衡,检测和校准流程结束;如果大于,则认为此I路通路不平衡,需要继续检测和校准流程;

8)、差值大于门限值,发送I变化(初始值+步进值)Q不变的数据;

9)、再重复3)、4)、5)、6)、7)、8)步骤,直到差值在门限值范围内,认为此I路通路不平衡校准已完,得到的I路变化值补偿到I路信号数据里,解决了I路信号不平衡问题;同理,Q路类似操作步骤:

10)、给射频链路发送I(前面已校准数值)Q数据;

11)、读取Q路偏置电压值QN;

12)、切换电路链路;

13)、读取Q路偏置电压值QP;

14)、计算QN与QP的差值;

15)、比较差值与门限值大小,如果小于或等于,则认为此Q路通路比较平衡,检测和校准流程结束;如果大于,则认为此Q路通路不平衡,需要继续检测和校准流程;

16)、差值大于门限值,发送Q变化(初始值+步进值)I不变的数据。

17)、再重复11)、12)、13)、14)、15)、16)步骤,直到差值在门限值范围内,认为此Q路通路不平衡校准已完,得到的Q路变化值补偿到Q路信号数据里,解决了Q路信号不平衡问题。

需要说明的是,在实际调试中,可以调整门限值和步进值大小,以达到更高准确度的效果。

本发明IQ信号校准方法的有益效果是:本发明通过上述技术方案,包括步骤S10,发送初始IQ信号数据至射频链路;步骤S20,根据所述初始IQ信号数据以及第一预设方式判断I通路是否平衡;步骤S30,若所述I通路平衡,则跳转至步骤S40,若所述I通路不平衡,则对所述I通路进行校准;步骤S40,以第二预设方式判断Q通路是否平衡;步骤S50,若所述Q通路不平衡,则对所述Q通路进行校准,以使得所述I通路和Q通路的幅频对称,在发送正常IQ数据之前,先发送一组初始数据,来判断通路是否平衡,如果不平衡,则启动校准流程,得到校准值补偿到IQ信号,达到解决IQ信号不平衡的目的。校准方法简单,既避免影响正常IQ数据发送,又能提高准确度。

为实现上述目的,本发明还提出一种IQ信号校准系统,所述系统包括存储器、处理器,以及存储在所述处理器上的IQ信号校准程序,所述IQ信号校准程序被所述处理器运行时执行以下步骤:

步骤S10,发送初始IQ信号数据至射频链路。

需要说明的是,本实施例中,所述初始数据是在发送正常IQ数据之前发送的,由此来判断I通路、Q通路是否平衡,如果不平衡,则启动校准流程,得到校准值补偿到IQ信号,达到解决IQ信号不平衡问题的目的。

步骤S20,根据所述初始IQ信号数据以及第一预设方式判断I通路是否平衡。

步骤S30,若所述I通路平衡,则跳转至步骤S40,若所述I通路不平衡,则对所述I通路进行校准。

步骤S40,以第二预设方式判断Q通路是否平衡。

步骤S50,若所述Q通路不平衡,则对所述Q通路进行校准,以使得所述I通路和Q通路的幅频对称。

进一步地,所述IQ信号校准程序被所述处理器运行时还执行以下步骤:

步骤S201,获取所述I通路的偏置电压值IN。

步骤S202,切换电路链接。

步骤S203,获取所述I通路的偏置电压值IP。

步骤S204,根据所述偏置电压值IN和所述偏置电压值IP计算得到所述偏置电压值IN和所述偏置电压值IP的差值ΔI。

步骤S205,将所述差值ΔI与第一预设门限值相比对。

步骤S206,若所述差值ΔI小于或等于所述第一预设门限值,则所述I通路平衡。

若所述差值ΔI大于所述第一预设门限值,则所述I通路不平衡。

本发明IQ信号校准系统的有益效果是:本发明通过上述技术方案,包括步骤S10,发送初始IQ信号数据至射频链路;步骤S20,根据所述初始IQ信号数据以及第一预设方式判断I通路是否平衡;步骤S30,若所述I通路平衡,则跳转至步骤S40,若所述I通路不平衡,则对所述I通路进行校准;步骤S40,以第二预设方式判断Q通路是否平衡;步骤S50,若所述Q通路不平衡,则对所述Q通路进行校准,以使得所述I通路和Q通路的幅频对称,在发送正常IQ数据之前,先发送一组初始数据,来判断通路是否平衡,如果不平衡,则启动校准流程,得到校准值补偿到IQ信号,达到解决IQ信号不平衡的目的。校准方法简单,既避免影响正常IQ数据发送,又能提高准确度。

为实现上述目的,本发明还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有IQ信号校准程序,所述IQ信号校准程序被处理器运行时执行如上实施例所述的方法的步骤,这里不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

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