一种I/Q失衡误差的估计和补偿方法

摘要

零中频架构近年来得到广泛应用,但是该架构中的同相/正交(I/Q)失衡问题严重影响接收信号的质量。通过后端补偿算法消除I/Q失衡是最为有效的手段之一,然而现有文献对宽带系统I/Q失衡中时间失配(TM)误差的研究不够全面。该文建立了一种包含TM误差的宽带I/Q失衡增广误差模型,首先基于数据辅助型方法对失衡误差进行估计,采用多项式拟合的方法将相位失衡误差进行分解,基于分解后的失衡误差设计了一种基于非线性相位的实数有限脉冲响应(FIR)滤波器的补偿结构对各项失衡误差进行补偿。根据最小二乘(LS)的思想选择最优的延时值以保证补偿滤波器的因果性,补偿滤波器的设计结合Krylov子空间迭代算法中的共轭梯度平方(CGS)算法和增大过渡带设计频点间隔的设计思想。实验结果表明,设计的补偿滤波器在保证过渡带衰减特性的前提下提高了失衡误差的补偿精度,带有I/Q失衡增广误差的系统在引入该文设计的补偿结构后获得了近77 dB相对镜像比(RIR)提升。