红旗不倒

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为什么会本振(LO)泄露,有什么办法消除或LOL校正

什么是本振荡器泄漏_泄漏起因和影响都有哪些?
在发射机架构中,正交调制信号和本地振荡器信号总是具有幅度和相位不平衡以及DC偏移误差,并且本地振荡器泄漏是不可避免的。本地振荡器的泄漏会带来不同程度的负面影响。在宽带RF单元中,本地振荡器泄漏将与载波信号互调,直接恶化发射信号SNR(Signal-NoiseRatio,信噪比),影响EVM(ErrorVectorMagnitude,误差向量幅度)。
因此,在出厂前需要将电路板校准到合理的范围,以确保满足变送器的规格要求。现有的校准装置需要额外的硬件设备,这增加了实现成本,并且在校准方案中采样或遍历本地振荡器泄漏补偿值的方法不能获得高精度和效率。例如,假设发送器I和Q寄存器的值范围为[-2000,2000],步长为50,寻找相对较低的本地振荡器功率点,总共需要遍历6400次。并且每次遍历需要一定的时间来获得稳定的本地振荡器功率值。可以看出,全局范围和较小步骤的遍历会严重影响校准效率。
本振泄露即LO泄露,是指泄露到输出口或输入口的本振信号。
  本振是指“本机振荡”。超外差式接收要将接收的讯号与接收机通过振荡电路产生的频率进行“混频”,产生固定的中频讯号进行放大,这个由接收机产生的振荡称为“本振”。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种本振泄漏自动校准方法及装置,以解决在不增加额外硬件成本的基础上,如何精确有效地获得本振泄漏校准结果的问题。为实现上述目的,本专利技术提供一种本振泄漏自动校准方法,该方法包括步骤:为IQ寄存器设置N组不同的配置值(x,y),所述N的取值为(n+1)2,其中n为正整数;获取所述N组配置值(x,y)对应的N个本振功率值z;根据所述N组配置值(x,y)和对应的N个本振功率值z,确定出包含N个系数的拟合多项式,所述拟合多项式为二元高阶多项式,所述n为所述二...


发射本振泄漏!有什么办法破解?

“优势”总是和“挑战”站在一起,即使被称为“下一代SDR收发器中的黑魔法”,“零中频”现在也面临一个亟待克服的挑战——发射本振泄漏,简称“发射LOL”。

未校正的发射LOL会在所需发射范围内产生无用发射,造成潜在的违反系统规范的风险。本文论述发射LOL的问题,并介绍在ADI的RadioVerse™ 收发器系列中实现的可消除此问题的技术。如果可以将发射LOL降低到足够低的水平,使其不再导致系统或性能问题,也许人们就可以不必为LOL问题而烦恼!

什么是LOL?

RF混频器有两个输入端口和一个输出端口,如图1所示。理想混频器将产生一个输出,它是两个输入的乘积。就频率而言,该输出的频率应当是FIN + FLO以及FIN – FLO,不含其它项。如果任一输入不在驱动状态下,则不会有输出。

图1. 理想混频器

在图1中,FIN被设置为基带频率为1 MHz的FBB,FLO被设置为本振频率为500 MHz的FLO。如果是理想混频器,它将产生一个输出,其中包含两个信号音,频率分别为499 MHz和501 MHz。

然而,如图2所示,在FBB和FLO,真实混频器还将产生一些能量。FBB处产生的能量可以忽略不计,因为它远离所需的输出,并且将被混频器输出之后的RF组件滤除。无论FBB处产生的能量如何,FLO下产生的能量都可能是一个问题。它非常接近或在所需的输出信号内,并且很难或无法通过滤波去除,因为滤波也会滤除所需的信号。

图2. 真实混频器

LO应该用小一号或两号的字体下产生的这种无用能量被称为LOL。可驱动混频器的本振 (LO) 已经泄漏到混频器的输出端口。LO还有其他途径可以泄漏到系统输出端,例如通过电源或跨越硅本身。无论本振如何泄漏,其泄漏都可被称为LOL。

在只发射一个边带的实信号中频架构中,可以通过RF滤波解决LOL问题。相比之下,在发射两个边带的零中频架构中,LOL位于所需输出的中间,并形成了难度更高的挑战(见图3)。

图3. FLO下产生的无用能量(以红色显示),FLO下产生的这一无用能量被称为LOL

传统滤波不再是一种选择,因为任何去除LOL的滤波也会去除部分所需发射信号。因此,必须使用其他技术来消除LOL。否则,它最终在整个所需发射范围内可能会成为无用发射。

消除LO泄漏(也称为LOL校正)

生成幅度相等但相位与LOL相反的信号即可实现LOL消除,从而将其抵消,如图4所示。假设我们知道LOL的确切幅度和相位,则可以对发射器输入施加直流失调来生成抵消信号。

图4. LO泄漏和抵消信号

抵消信号的生成

复数混频器架构适用于生成抵消信号。由于混频器中存在LO频率的正交信号(它们是复数混频器如何工作的关键),因此允许生成任何相位和幅度的LO频率信号。

用于驱动复数混频器的正交信号可以描述为Sin(LO)和Cos(LO) —这些是LO频率的正交信号,可以驱动两个混频器。为了生成抵消信号,这些正交信号以不同的权重相加。就数学而言,我们可以产生一个输出,即I × Sin(LO) + Q × Cos(LO)。运用不同的带符号值代替I和Q,得到的和将是LO频率信号,并且可以具有任何所需的幅度和相位。示例如图5所示。

图5. 生成的任何相位和任何幅度抵消信号的示例

所需的发射信号将需要应用于发射器的输入。对发射数据施加直流偏置后,混频器的输出端将包含所需的发射信号以及所需的LOL抵消信号。特意生成的抵消信号将与无用的LOL组合抵消,仅留下 所需的发射信号。

观测发射LOL

如图6所示,使用观测接收器来观测发射LOL。在该示例中,观测接收器使用与发射器相同的LO,因此LO频率的任何发射能量都将在观测接收器的输出端显示为直流。

图6. 观测与校正TxLO泄漏的基本概念

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法师

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好像类似于电视机原理中的高频头工作原理。工作思路了解。
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