一种收发机联合校准方法、设备和计算机可读存储介质与流程

本技术涉及信号处理，尤其涉及一种收发机联合校准方法、设备和计算机可读存储介质。

背景技术：

1、直接变频架构因省去模拟中频链路、便于数字集成且功耗与面积较低，已成为宽带无线收发芯片的主流方案。然而，正交调制与解调环节的失配会直接折叠至基带，引入多种线性损伤：在接收机侧，体现为正交幅度/相位失配所导致的镜像干扰，以及直流失调在大增益模式下可能阻塞通道；在发射机侧，则表现为正交失配引发的发射镜像和本振泄漏带来的载波泄漏与邻道杂散。

2、在一颗集成收发芯片中，发射机的线性损伤通常须通过接收机反馈通路才能观测，而发射与接收环节的线性损伤相互耦合，会影响面向单链路、单失配的传统校准方法在芯片级的联合校准方案中的表现，从而影响校准的效率，且校准较为复杂。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种收发机联合校准方法、设备和计算机可读存储介质，旨在简便的实现对接收机和发射机的高效联合校准。

2、本技术提供一种收发机联合校准方法，所述方法包括：

3、在当前校准周期，通过抵消目标接收机输出的目标校准信号中的接收链路损伤量，生成第一校准信号；

4、通过将所述第一校准信号与预设的频率控制字产生的复指数旋转因子进行复数相乘，使所述第一校准信号搬移至零频基带，生成第二校准信号；所述频率控制字为目标发射机本振角频率和所述目标接收机本振角频率的差值；

5、提取所述第二校准信号所携带的级联损伤量，并将所述级联损伤量的相反数作为预补偿量耦合到待输出至所述目标发射机的基准信号中，以在所述当前校准周期实现对下一校准周期的待校准信号的预校准，得到全链路预校准信号；

6、其中，所述级联损伤量包括所述目标发射机的发射链路的损失量、所述目标发射机与所述目标接收机之间的空间信道所形成的级联通道的损失量。

7、在一实施例中，所述在当前校准周期，通过抵消目标接收机基带模拟前端输出的目标校准信号中的接收链路损伤量，生成第一校准信号的步骤，包括：

8、通过将所述当前校准周期的所述目标校准信号与所述当前校准周期的所述目标接收机直流偏移系数叠加，得到已补偿所述目标接收机直流偏置的初始校准信号；

9、通过将所述当前校准周期的所述目标接收机正交失配系数向量和所述初始校准信号的复共轭向量进行内积运算，得到所述目标接收机正交失配的瞬时补偿值；

10、通过将所述瞬时补偿值叠加至所述初始校准信号上，得到所述第一校准信号。

11、在一实施例中，所述提取所述第二校准信号所携带的级联损伤量，并将所述级联损伤量的相反数作为预补偿量耦合到待输出至所述目标发射机的基准信号中，以在所述当前校准周期实现对下一校准周期的待校准信号的预校准，得到全链路预校准信号的步骤，包括：

12、将所述第二校准信号转换为复共轭向量，并对所述级联损伤量所对应的正交失配系数向量和所述第二校准信号转换为的复共轭向量进行内积运算，得到所述级联通道中正交失配的预补偿量；

13、将所述预补偿量叠加至所述待输出至所述目标发射机的基准信号上，得到经正交失配预补偿的基准信号；

14、将所述级联损伤量所对应的直流偏移系数，叠加至所述经正交失配预补偿的基准信号上，得到所述全链路预校准信号。

15、在一实施例中，所述提取所述第二校准信号所携带的级联损伤量，并将所述级联损伤量的相反数作为预补偿量耦合到待输出至所述目标发射机的基准信号中，以在所述当前校准周期实现对下一校准周期的待校准信号的预校准，得到全链路预校准信号的步骤，包括：

16、通过将所述第二校准信号和固定传递误差的倒数相乘，生成已补偿固定传递误差的净化观测信号；

17、将所述净化观测信号转换为复共轭向量，并对所述级联损伤量所对应的正交失配系数向量和所述净化观测信号转换为的复共轭向量进行内积运算，得到所述级联通道中正交失配的预补偿量；

18、将所述预补偿量叠加至所述待输出至所述目标发射机的基准信号上，得到经正交失配预补偿的基准信号；

19、将所述级联损伤量所对应的直流偏移系数，叠加至所述经正交失配预补偿的基准信号上，得到所述全链路预校准信号。

20、在一实施例中，所述方法还包括：

21、在初始化校准周期，构建所述目标发射机与所述目标接收机之间的环回路径，并向所述目标发射机注入环回标定信号；

22、在所述环回标定信号依次经过所述目标发射机、所述环回路径和所述目标接收机以后，得到环回标定响应信号；

23、通过将所述环回标定响应信号，与所述初始化校准周期的所述目标接收机直流偏移系数叠加，得到第一环回校准信号；

24、通过将所述初始化校准周期的所述目标接收机正交失配系数向量和所述第一环回校准信号的复共轭向量进行内积运算，并将内积运算结果叠加至所述第一环回校准信号上，得到第二环回校准信号；

25、通过将所述第二环回校准信号与所述预设的频率控制字产生的复指数旋转因子进行复数相乘，使所述第二环回校准信号搬移至零频基带，生成第三环回校准信号；

26、将所述初始化校准周期内级联损伤量所对应的直流偏移系数叠加至第三环回校准信号上，得到第四环回校准信号；

27、将所述第四环回校准信号转换为复共轭向量，对所述初始化校准周期内级联损伤量对应的正交失配系数向量和所述第四环回校准信号转换为的复共轭向量进行内积运算，并将内积运算结果叠加至所述第四环回校准信号上，得到第五环回校准信号；

28、将所述初始化校准周期的所述目标接收机的直流偏移系数与正交失配系数向量，和所述初始化校准周期内级联损伤量对应的直流偏移系数与正交失配系数向量作为初始化校准基准损伤系数和/或初始化校准基准损伤系数向量。

29、在一实施例中，所述将所述初始化校准周期的所述目标接收机的直流偏移系数与正交失配系数向量，和所述初始化校准周期内级联损伤量对应的直流偏移系数与正交失配系数向量作为初始化校准基准损伤系数和/或初始化校准基准损伤系数向量的步骤之后，包括：

30、基于所述环回路径，向所述目标发射机注入复直流信号；

31、基于所述初始化校准基准损伤系数和/或初始化校准基准损伤系数向量，补偿所述复直流信号的反馈信号包含的基准损伤量，得到所述复直流信号的复直流校准信号；所述基准损伤量包括由所述初始化校准基准损伤系数和/或初始化校准基准损伤系数向量确定的、所述初始化校准周期的接收链路损伤量和所述级联损伤量；

32、将所述复直流校准信号与所述复直流信号的比值，作为所述固定传递误差。

33、在一实施例中，所述方法还包括：

34、在所述当前校准周期，获取迭代校准所述目标校准信号过程中，每次迭代所对应的校准误差值和/或校准误差值向量；

35、基于每次迭代所对应的校准误差值和/或校准误差值向量，更新所述当前校准周期中，所述级联损伤量所对应的直流偏移系数和/或正交失配系数向量；

36、和/或，基于每次迭代所对应的校准误差值和/或校准误差值向量，更新所述当前校准周期中，所述目标接收机的直流偏移系数和/或正交失配系数向量。

37、在一实施例中，所述方法还包括：

38、将各误差反馈量的数值除以各自的模长，得到单位幅值的误差反馈量；

39、对于任一所述误差反馈量，若所述误差反馈量的数据类型为补偿或预补偿直流偏置后的信号的信号值，则计算所述单位幅值的误差反馈量的算术平均值的第一模值；

40、若所述误差反馈量的数据类型为补偿或预补偿正交失配后的信号的信号值，计算所述单位幅值的误差反馈量平方的算术平均值的第二模值；

41、当所述第一模值或第二模值低于预设收敛门限时，将所述误差反馈量对应的校准误差值和/或校准误差值向量，作为下一时刻的校准误差值和/或校准误差值向量。

42、此外，为实现上述目的，本技术还提供一种收发机联合校准设备，所述收发机联合校准设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序配置为实现如上所述的收发机联合校准方法。

43、此外，为实现上述目的，本技术还提供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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的收发机联合校准方法。

44、本技术提供了一种收发机联合校准方法，通过抵消目标接收机输出的目标校准信号中的接收链路损伤量，以得到第一校准信号，并将第一校准信号经过数字下变频处理，得到搬移至零频基带的第二校准信号，再为待输出至目标发射机的基准信号叠加级联损伤量相反数的预补偿信号，得到全链路预校准信号并输出至发射机的射频前端，从而在当前校准周期实现对下一校准周期的待校准信号的预校准，以简便的实现对接收机和发射机的高效联合校准。

45、本技术通过利用发射机和接收机之间的本振频差，将发射机和接收机的线性损伤置于可分离的数字频点，通过频带搬移，使两条校准链路并行运行、互不污染，对接收机直流偏移与正交失配、发射机直流偏移与正交失配进行联合校准，从而提高收发机校准的效率和准确度。