基于查找表的數字iq實時補償方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及信號發(fā)生領域，特別涉及一種數字IQ實時補償方法。
【背景技術】
[0002]為了保證抗干擾能力，頻率捷變技術廣泛應用于雷達領域、通信等領域。但是簡單的跳頻技術可攜帶的信息量太少，無發(fā)滿足現代電子系統(tǒng)的要求。這就要求必須在調頻的基礎上對其進彳T調制。
[0003]由于數字矢量調制相比于傳統(tǒng)的模擬調制具有更大的帶寬，更好的帶寬利用率、更好的性能指標及保密性，使得數字矢量調制在調頻系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。但是由于IQ信號通路的幅度的不一致性，矢量調制器器件本身的IQ幅度不平衡、相位不一致性，以及后端放大濾波電路的非線性等原因，IQ矢量調制指標性能比較差。為了獲取較好的矢量調制性能，在矢量調制系統(tǒng)中必須進行適當的處理，對以上因素進行補償。
[0004]—般情況下，處理方法是通過對IQ基帶信號進行相應的乘法和加法運算。最常用的IQ模擬補償方法如圖1所示:控制器根據當前點載波頻率，獲取需要的增益補償和正交度補償數據，通過DA轉換成模擬的增益補償和正交度補償。來自基帶的IQ模擬信號與對應的I增益補償信號、Q路增益補償信號相乘，然后分別與I路正交度補償、Q路正交度補償相加后，輸出給校準后的IQ信號。
[0005]對于上述方法，主要缺點是:
[0006](I)受制于模擬電路的反應時間限制，上述的模擬IQ補償方法無法滿足載波頻率快速跳變情況下的IQ補償要求；
[0007](2)上述補償方法都為模擬電路，受制于模擬電路的放大器、乘法器等帶寬限制，能補償的IQ的帶寬有限，對于寬帶IQ無法進行補償；
[0008](3)由于器件的非線性原因，采用上述補償電路，要獲取合適的增益補償數據和正交度補償數據，必須通過多次測試后才能計算出來，效率較低；
[0009](4)由于模擬補償電路采用分立元器件，補償電路比較復雜，可靠性低，成本較高，調試困難。

【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明提出一種基于查找表的數字IQ實時補償方法，在載波頻率快速變化的過程中，對矢量調制中的IQ信號進行實時補償，提高矢量調制性能。
[0011]本發(fā)明的技術方案是這樣實現的:
[0012]—種基于查找表的數字IQ實時補償方法，采用數字化的IQ校準算法，包含數字化的增益補償和正交度補償;基于查找表的方法，將需要補償的數據事先存放入DSP中。
[0013]可選地，本發(fā)明的基于查找表的數字IQ實時補償方法，包括以下步驟:
[0014]首先，在系統(tǒng)初始化過程中，將各個頻率點的正交度補償數據和增益補償數據送入到查找表中；
[0015]然后，在系統(tǒng)正式工作時，外部的數字IQ信號和頻率控制字信號送入到DSP中，DSP根據頻率控制字查找出當前頻率點上的正角度補償數據和增益補償數據；
[0016]接下來，增益補償數據與數字Q信號相乘送入DA中轉換成模擬的Q信號；正交度補償數據與Q路信號相乘后與I路信號相加后送入到DA中，轉換成模擬的I信號。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018](I)由于在計算補償數據的時候采用了查找表的方法，脫離了主控機的參與，補償數據的更新速率很快，可以滿足頻率捷變下的IQ實時補償的要求；
[0019](2)在補償過程中都是數字運算，避免了數模轉換過程中的延遲現象，可以大幅提高補償速度提高；
[0020](3)由于數字運算的線性度較好，所以在獲取正交度和增益補償數據的時候只需測試一次，然后根據測試的數據計算增益補償數據和正交度補償數據，提高了補償數據的獲取速度；
[0021 ] (4)擺脫了模擬器件帶寬的限制，使得能夠補償IQ的帶寬較寬；
[0022](5)整個補償系統(tǒng)都采用了數字化方式，集成度高，調試方便。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為現有的模擬IQ補償電路原理框圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的基于查找表的數字IQ實時補償方法的原理框圖。
【具體實施方式】
[0026]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0027]針對現有的模擬IQ補償的不足，本發(fā)明采用了基于查找表的數字IQ實時補償方法，采用了數字化的IQ校準算法，包含數字化的增益補償和正交度補償;采用了基于查找表的方法，將需要補償的數據事先存放入DSP中。
[0028]下面結合圖2對本發(fā)明的補償方法進行詳細說明。
[0029]如圖2所示，本發(fā)明的基于查找表的數字IQ實時補償方法，包括以下步驟:
[0030]首先，在系統(tǒng)初始化過程中，將各個頻率點的正交度補償數據和增益補償數據送入到查找表中。
[0031]然后，在系統(tǒng)正式工作時，外部的數字IQ信號和頻率控制字信號送入到DSP中，DSP根據頻率控制字查找出當前頻率點上的正角度補償數據和增益補償數據。
[0032]接下來，增益補償數據與數字Q信號相乘送入DA中轉換成模擬的Q信號；正交度補償數據與Q路信號相乘后與I路信號相加后送入到DA中，轉換成模擬的I信號。
[0033]本發(fā)明的補償方法，由于在計算補償數據的時候采用了查找表的方法，脫離了主控機的參與，補償數據的更新速率很快，可以滿足頻率捷變下的IQ實時補償的要求;而且，在補償過程中都是數字運算，避免了數模轉換過程中的延遲現象，可以大幅提高補償速度提尚O
[0034]由于數字運算的線性度較好，所以本發(fā)明的補償方法在獲取正交度和增益補償數據的時候只需測試一次，然后根據測試的數據計算增益補償數據和正交度補償數據，提高了補償數據的獲取速度。
[0035]而且，本發(fā)明的補償方法擺脫了模擬器件帶寬的限制，使得能夠補償IQ的帶寬較寬;整個補償系統(tǒng)都采用了數字化方式，集成度高，調試方便。
[0036]本發(fā)明的補償方法基于DSP實現，DSP為數字信號處理單元，包括ARM、工控機、單片機、DSP芯片、FPGA等。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于查找表的數字IQ實時補償方法，其特征在于，采用數字化的IQ校準算法，包含數字化的增益補償和正交度補償;基于查找表的方法，將需要補償的數據事先存放入DSP中。2.如權利要求1所述的基于查找表的數字IQ實時補償方法，其特征在于，包括以下步驟: 首先，在系統(tǒng)初始化過程中，將各個頻率點的正交度補償數據和增益補償數據送入到查找表中； 然后，在系統(tǒng)正式工作時，外部的數字IQ信號和頻率控制字信號送入到DSP中，DSP根據頻率控制字查找出當前頻率點上的正角度補償數據和增益補償數據； 接下來，增益補償數據與數字Q信號相乘送入DA中轉換成模擬的Q信號；正交度補償數據與Q路信號相乘后與I路信號相加后送入到DA中，轉換成模擬的I信號。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種基于查找表的數字IQ實時補償方法，采用數字化的IQ校準算法，包含數字化的增益補償和正交度補償；基于查找表的方法，將需要補償的數據事先存放入DSP中。本發(fā)明的補償方法，由于在計算補償數據的時候采用了查找表的方法，脫離了主控機的參與，補償數據的更新速率很快，可以滿足頻率捷變下的IQ實時補償的要求；而且，在補償過程中都是數字運算，避免了數模轉換過程中的延遲現象，可以大幅提高補償速度提高；由于數字運算的線性度較好，所以在獲取正交度和增益補償數據的時候只需測試一次，然后根據測試的數據計算增益補償數據和正交度補償數據，提高了補償數據的獲取速度。
【IPC分類】H03C3/40
【公開號】CN105515533
【申請?zhí)枴緾N201510791895
【發(fā)明人】李增紅, 薛曉男, 臺鑫
【申請人】中國電子科技集團公司第四十一研究所
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月12日