TWI871465B - 傳輸同相及正交失配補償器 - Google Patents

Abstract

用於正交傳輸器的同相及正交失配補償器包含延遲元件、複數值濾波器以及加法器。延遲元件接收輸入傳輸信號且輸出延遲傳輸信號。複數值濾波器接收輸入傳輸信號且輸出經濾波輸出傳輸信號的選定部分。加法器將延遲傳輸信號及經濾波輸出傳輸信號的選定部分相加且輸出預補償傳輸信號。在一個實施例中，經濾波輸出傳輸信號的選定部分包含複數值輸出傳輸信號的實數部分。在另一實施例中，經濾波輸出傳輸信號的選定部分包含複數值輸出傳輸信號的虛數部分。兩個傳輸實數值補償器亦揭露在經濾波之前將同相及正交信號組合。

Description

傳輸同相及正交失配補償器

本文中所揭露的主題涉及正交傳輸器。更特定而言，本文中所揭露的主題涉及消除正交傳輸器的TX路徑中的頻率相依IQ失配(frequency-dependent IQ mismatch；FD-IQMM)的同相(in-phase；I)及正交(quadrature；Q)失配補償器(IQ mismatch compensator；IQMC)。

[相關申請案的交叉引用]

本申請案主張2020年5月15日申請的美國臨時申請案第63/025,976號的優先權權益，所述美國臨時申請案的揭露內容以全文引用的方式併入本文中。

正交傳輸器的I分支與Q分支之間的不平衡可在上轉換之後在鏡面頻率之間產生干擾。由I路徑及Q路徑的非理想特性引起的IQMM可藉由減小有效信號與干擾比率來降低系統效能。因此，正交傳輸器的TX路徑中的FD-IQMM的補償可適用於寬頻系統。

實例實施例提供可包含TX延遲元件、TX複數值濾波器以及TX加法器的傳輸同相及正交失配補償器。TX延遲元件可經組態以接收輸入TX信號且輸出延遲TX信號。TX複數值濾波器可經組態以接收輸入TX信號且輸出複數值輸出TX信號的選定部分。TX加法器可經組態以使延遲TX信號及複數值輸出TX信號的選定部分相加，且輸出預補償TX信號。在一個實施例中，複數值輸出TX信號的選定部分可包含複數值輸出TX信號的實數部分及複數值輸出TX信號的虛數部分中的一者。在另一實施例中，複數值輸出TX信號的選定部分可包含複數值輸出TX信號的實數部分。在又另一實施例中，複數值輸出TX信號的選定部分可包含複數值輸出TX信號的虛數部分。

實例實施例提供可包含TX延遲元件、TX乘法器、TX加法器以及第一實數值濾波器的傳輸同相及正交失配補償器。TX延遲元件可經組態以接收第一輸入TX信號且輸出延遲TX信號。TX乘法器可經組態以將第一輸入TX信號與第一交叉相乘因子相乘且輸出第一相乘信號。TX加法器可經組態以將第二輸入TX信號與第一相乘信號相加且輸出第一經求和信號。第一實數值濾波器可經組態以接收第一經求和信號且輸出經濾波TX信號。在一個實施例中，第一交叉相乘因子可為實數值純量。在另一實施例中，第一輸入TX信號可為I TX信號，且第二輸入TX信號可為Q TX信號。在又另一實施例中，第一輸入TX信號可為Q TX信號，且第二輸入TX信號可為I TX信號。

實例實施例提供可包含第一延遲元件、第二延遲元件、第 一實數值濾波器、第二實數值濾波器以及加法器的傳輸同相及正交失配補償器。第一延遲元件可經組態以接收第一輸入TX信號且輸出第一延遲TX信號。第二延遲元件可經組態以接收第二輸入TX信號且輸出第二延遲TX信號。第一實數值濾波器可經組態以接收第一輸入TX信號且輸出第一經濾波TX信號。第二實數值濾波器可經組態以接收第二TX信號且輸出第二經濾波TX信號。加法器可經組態以將第一TX延遲信號與第一經濾波TX信號相加且自經相加第一TX延遲信號及第一經濾波TX信號減去第二經濾波TX信號，且輸出預補償TX信號。在一個實施例中，第一輸入TX信號可為I TX信號，且第二輸入TX信號可為Q TX信號。在另一實施例中，第一實數值濾波器及第二實數值濾波器可形成複數值濾波器。在一個實施例中，第一實數值濾波器及第二實數值濾波器中的至少一者包含至少一個有限脈衝回應濾波器。

100:傳輸器路徑

101:TX IQMC

102、103、705、706、805、806、905、906:數模轉換器

104、707、807、907:傳輸上轉換器

105、106:低通濾波器

107:本端振盪器

108、109:混合器

110:移相器

111:組合器

200:傳統複數值預補償器

201:延遲元件

202:複數共軛運算子

203:複數值濾波器w _1TX [n]

204、304、404、704、804、904:求和器

205、305、405:TX上轉換器

300、400:CVC

301、401、501、504、701、802、901:延遲元件

302:複數值濾波器w _2TX [n]

303:Re{ }運算子

402:複數值濾波器w _3TX [n]

403:Im{ }運算子

500:硬體實施/CVC

502:實數值濾波器w _2TX,I [n]=Re{w _2TX [n]}

505:實數值濾波器w _2TX,Q [n]=Im{w _2TX [n]}

600、1000:方法

601、602、603、604、605、1001、1002、1003、1004、1005、1006、1007:步驟

700:傳統RVC

702:實數值濾波器d[n]

703、803、903:乘法器

800、900:RVC

801:實數值濾波器d _1TX [n]

902:實數值濾波器d _2TX [n]

1100:電子裝置

1110:控制器

1120:輸入/輸出裝置

1130:記憶體

1140:介面

1150:GPU

1160:影像處理單元

1170:匯流排

h _ITX (t)、h _QTX (t):脈衝回應

s[n]:所接收信號

s _I [n]:同相信號/數位化信號

s _Q [n]:正交信號/數位化信號

u[n]:預補償信號

u(t):類比域信號

u _I [n]:預補償輸出

u _Q [n]:預補償信號

α:交叉相乘因子

α _1TX :實數值交叉相乘因子

在以下部分中，將參考圖式中所說明的例示性實施例描述本文中所揭露的主題的態樣，在所述圖式中：圖1展示通用正交收發器架構的傳輸器路徑的方塊圖。

圖2展示TX路徑中的傳統複數值預補償器的實施例。

圖3展示根據本文中所揭露的主題的TX路徑中的複數值預補償器的第一實例實施例。

圖4展示根據本文中所揭露的主題的TX路徑中的複數值預補償器的第二實例實施例。

圖5展示根據本文中所揭露的主題的用於圖3的複數值預補 償器的硬體實施的第一實施例的實例。

圖6展示根據本文中所揭露的主題的用於預補償用於正交傳輸器中的傳輸的基頻中的IQ失配的方法的第一實例實施例。

圖7展示經展示用於傳輸路徑的用於接收路徑的傳統實數值預補償器的實例實施例。

圖8展示根據本文中所揭露的主題的用於傳輸器的實數值預補償器的第一實例實施例。

圖9展示根據本文中所揭露的主題的用於傳輸器的實數值預補償器的第二實例實施例。

圖10展示根據本文中所揭露的主題的用於預補償用於正交傳輸器中的傳輸的基頻中的IQ失配的方法的第二實例實施例。

圖11描繪根據本文中所揭露的主題的包含具有可消除TX路徑中的FD-IQMM的TX IQMC的正交傳輸器的電子裝置。

在以下詳細描述中，闡述眾多特定細節以便提供對本揭露內容的透徹理解。然而，本領域的技術人員將理解，可在無這些特定細節的情況下實踐所揭露的態樣。在其他情況下，為了不混淆本文中所揭露的主題，未詳細描述熟知方法、程序、組件以及電路。

貫穿本說明書對「一個實施例」或「一實施例」的參考意謂結合實施例所描述的特定特徵、結構或特性可包含於本文中所揭露的至少一個實施例中。因此，片語「在一個實施例中」或「在一實施例中」或「根據一個實施例」(或具有類似意思的其他片語) 貫穿本說明書在各種位置的出現可能未必全部指同一實施例。另外，特定特徵、結構或特性可在一或多個實施例中以任何適合方式組合。在此方面，如本文中所使用，詞語「例示性」意謂「充當實例、例子或說明」。不應將本文中描述為「例示性」的任一實施例解釋為必須較佳或優於其他實施例。此外，特定特徵、結構或特性可在一或多個實施例中以任何適合方式組合。此外，取決於本文中的論述的上下文，單數術語可包含對應複數形式，且複數術語可包含對應單數形式。類似地，帶連字符的術語(例如，「二維」、「預定」、「像素特定」等)可與對應非連字符版本(例如，「二維」、「預定」、「像素特定」等)間或互換使用，且大寫項(例如，「計數器時鐘」、「列選擇」、「PIXOUT」等)可與對應非大寫版本(例如，「計數器時鐘」、「行選擇」、「pixout」等)互換使用。此類偶然可互換使用不應視為彼此不一致。

此外，取決於本文中的論述的上下文，單數術語可包含對應複數形式，且複數術語可包含對應單數形式。應進一步注意，本文中所展示並論述的各種圖式(包含組件圖)僅用於說明性目的，且未按比例繪製。類似地，僅用於說明性目的而展示各種波形及時序圖。舉例而言，為了清楚起見，可相對於其他元件放大一些元件的尺寸。另外，在認為適當時，已在諸圖中重複圖式元件符號以指示對應及/或相似元件。

本文中所使用的術語僅用於描述一些實例實施例的目的，且不意欲為對所要求保護的主題的限制。如本文中所使用，除非上下文另外明確指示，否則單數形式「一(a/an)」及「所述」亦意欲包含複數形式。將更應瞭解，術語「包括 (comprises/comprising)」在用於本說明書中時指明存在所陳述的特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件，但不排除存在或添加一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其群組。如本文中所使用的術語「第一」、「第二」等用作所述術語先於的名詞的標籤，且不暗示任何類型的排序(例如，空間、時間、邏輯等)，除非如此明確定義。此外，相同圖式元件符號可用於跨越兩個或多於兩個圖指具有相同或類似功能性的部分、組件、區塊、電路、單元或模組。然而，此用法僅為簡化說明且易於論述起見；其不暗示此類組件或單元的構造或架構細節跨越所有實施例而相同，或此類通常參考的部分/模組為實施本文中所揭露的實例實施例中的一些的唯一方式。

應理解，當元件或層稱作在另一元件或層「上」、「連接至」或「耦接至」另一元件或層時，所述元件或層可直接在另一元件或層上、直接連接至或耦接至另一元件或層，或可能存在介入元件或層。相比之下，當元件稱作「直接在」另一元件或層「上」、「直接連接至」或「直接耦接至」另一元件或層時，當前不存在介入元件或層。相同元件符號貫穿全文是指相同元件。如本文中所使用，術語「及/或」包含相關聯列舉項目中的一或多者的任何組合及所有組合。

如本文中所使用的術語「第一」、「第二」等用作所述術語先於的名詞的標籤，且不暗示任何類型的排序(例如，空間、時間、邏輯等)，除非如此明確定義。此外，相同圖式元件符號可用於跨越兩個或多於兩個圖指具有相同或類似功能性的部分、組件、區塊、電路、單元或模組。然而，此用法僅為簡化說明且易於論述起 見；其不暗示此類組件或單元的構造或架構細節跨越所有實施例而相同，或此類通常參考的部分/模組為實施本文中所揭露的實例實施例中的一些的唯一方式。

除非另外定義，否則本文中所使用的所有術語(包含技術及科學術語)具有與由本主題所屬的技術領域中具有通常知識者通常理解的含義相同的含義。更應瞭解，諸如常用詞典中所定義的那些術語的術語應解釋為具有與其在相關技術的上下文中的含義一致的含義，且將不在理想化或過度正式意義上進行解釋，除非在本文中明確地如此定義。

如本文中所使用，術語「模組」是指經組態以提供本文中結合模組所描述的功能性的軟體、韌體及/或硬體的任何組合。舉例而言，軟體可體現為軟體套件、程式碼及/或指令集或指令，且如本文中所描述的任何實施方案中所使用的術語「硬體」可單獨地或以任何組合包含例如總成、固線式電路、可程式化電路、狀態機電路及/或儲存由可程式化電路所執行的指令的韌體。模組可共同地或個別地體現為形成更大系統的部分的電路，所述更大系統例如但不限於積體電路(integrated circuit；IC)、晶片上系統(system on-chip；SoC)、總成等等。

本文中所揭露的主題提供具有不同TX複數值及實數值IQMM預補償架構的傳輸IQMC(TX IQMC)，所述傳輸IQMC可消除TX路徑中的FD-IQMM，同時相較於傳統TX IQMC架構提供硬體中的更小計算複雜度。

圖1展示通用正交收發器架構的傳輸器路徑100的方塊圖。傳輸器路徑100可包含TX IQMC 101、數模轉換器(digital- to-analog converter；DAC)102及數模轉換器103以及傳輸上轉換器104。傳輸上轉換器104可包含低通濾波器105及低通濾波器106、本端振盪器(TX LO)107、混合器108及混合器109以及移相器110。低通濾波器105及低通濾波器106可分別具有同相及正交路徑中的脈衝回應h _ITX (t)及h _QTX (t)。來自傳輸上轉換器104的同相及正交輸出在組合器111處組合以用於後續放大及/或傳輸。

TX IQMC 101可接收數位化同相s _I [n]及正交s _Q [n]信號。TX IQMC 101預期將失配預補償提供至數位化同相s _I [n]及正交s _Q [n]信號且輸出經補償數位化同相u _I [n]及正交u _Q [n]信號。DAC 102及DAC 103分別將同相u _I [n]及正交u _Q [n]信號轉換為類比域信號。

通常，通用收發器架構的傳輸器路徑100包含可產生傳輸器處的頻率非相依(frequency-independent；FI)失配的TX增益及相位失配。為指示此，圖1中的g _TX ≠1及

≠0分別表示混合器108及混合器109處的可產生傳輸器處的頻率非相依(FI)失配的TX增益及相位失配。TX的I及Q路徑上的總體脈衝回應h _ITX (t)與h _QTX (t)之間的失配可產生組合器111的輸出處的頻率相依IQ失配(FD-IQMM)，亦即，h _ITX (t)≠h _QTX (t)。

一種排除傳輸器處的FI及FD失配的方法為在上轉換之前預補償基頻(BB)信號。在頻域中，(在混合器108及混合器109的輸出處)TX路徑中的經上轉換信號的基頻等效物可由以下給出Z_TX(f)=G_1TX(f)U(f)+G_2TX(f)U^*(-f)， (1)

其中U(f)為傳輸器處的基頻信號的頻率回應，且G _1TX (f)及G _2TX (f)可定義為

等式(2a)及等式(2b)中的H _ITX (f)及H _QTX (f)分別為濾波器105及濾波器106的頻率回應。在無任何IQMM(g _TX =1，

0，且h _ITX (t)=h _QTX (t))的情況下，G _2TX (f)=0)且因此，等式(1)中的第二項(影像信號)變為零。

TX-IQMM的效應可使用傳輸器路徑中的預補償器消除以塑形基頻信號s[n]=s _I [n]+js _Q [n]，使得經上轉換信號z _TX (t)變為無影像。傳輸器中的IQMM的組態可不同於接收器(RX)中的IQMM的組態，因為TX路徑中的低通濾波器105及低通濾波器106的失配在可由TX混合器108及TX混合器109引入的減損之前施加至信號，同時次序在RX路徑中顛倒。此可引起用於TX及RX路徑的不同實數值補償器(real-valued compensator；RVC)架構。

圖2展示TX路徑中的傳統複數值預補償器(CVC)200的實施例。傳統CVC 200可包含具有延遲T _D 的延遲元件201、複數共軛運算子202及複數值濾波器w _1TX [n]203以及求和器(或加法器)204。CVC 200可接收數位化信號s[n]=s _I [n]+js _Q [n](同相信號s _I [n]及正交信號s _Q [n])。所接收信號s[n]通過CVC 200中的第一路徑中的延遲元件201。在第二路徑中，所接收信號s[n]通過對輸入信號s[n]進行複數共軛的複數共軛運算子202，且隨後通過複數值濾波器203。兩個路徑的輸出在求和器204處經求和且輸出為預補償信號u[n]。兩個DAC(圖中未示)可將預補償信號u[n]轉換為類比域信號u(t)。輸出u(t)經輸入至TX上轉換器205。隨後放大及/或傳輸TX上轉換器205的輸出。用於RX路徑的傳統CVC可 與TX路徑中的傳統CVC 200相同。

可展示，圖2的傳統CVC可消除TX IQMM。視TX增益及濾波器失配而定的以下參數可定義為

對於給定延遲T _D ，圖2中的消除IQMM的理想傳統CVC濾波器可如下計算：

其中W _1TX (f)為w _1TX [n]的頻率回應。在使用等式(4)中的理想預補償回應之後的輸出信號變為

圖3展示根據本文中所揭露的主題的TX路徑中的CVC 300的第一實例實施例。CVC 300可包含具有延遲T _D 的延遲元件301、複數值濾波器w _2TX [n]302、Re{ }運算子303以及求和器(或加法器)304。CVC 300可接收數位化信號s[n]=s _I [n]+js _Q [n](同相信號s _I [n]及正交信號s _Q [n])。所接收信號s[n]通過CVC 300中的第一路徑中的延遲元件301。在CVC 300中的第二路徑中，所接收信號s[n]傳遞通過複數值濾波器302，隨後通過僅允許時域信號的實數部分通過的Re{ }運算子303。兩個路徑的輸出在求和器304處經求和且輸出為預補償信號u[n]。兩個DAC(圖中未示)可將信號u[n]轉換為類比域信號u(t)。輸出u(t)經輸入至TX上轉換器305。隨後放大及/或傳輸TX上轉換器305的輸出。

CVC 300可使用同相路徑上的實數濾波器及正交路徑上的不同實數濾波器來實施於硬體中，其中I及Q信號的延遲版本亦可分別相加至同相及正交路徑。圖3中的CVC 300可實現與圖 2中的CVC 200相同的效能，同時在硬體中具有更小計算複雜度或閘計數。

對於給定延遲T _D ，圖3中的消除IQMM的理想CVC 300可如下計算：

其中W _2TX (f)為w _2TX [n]的頻率回應。在使用等式(6)中的理想預補償回應之後的經上轉換信號的基頻等效物變為z_TX[n]=g_TX cos Φ_TX h_QTX[n]＊s[n-T_D]。 (7)

等式(7)展示可使用CVC 300來消除TX IQMM。

可在濾波之後替代地使用圖3中的虛數操作代替Re{ }操作303，所述虛數操作亦可完全消除TX-IQMM。此組態展示於展示根據本文中所揭露的主題的TX路徑中的CVC 400的第二實例實施例的圖4中。CVC 400可包含具有延遲T _D 的延遲元件401、複數值濾波器w _3TX [n]402、Im{ }運算子403以及求和器(或加法器)404。CVC 400可接收數位化信號s[n]=s _I [n]+js _Q [n](同相信號s _I [n]及正交信號s _Q [n])。所接收信號s[n]通過CVC 400中的第一路徑中的延遲元件401。在CVC 400中的第二路徑中，所接收信號s[n]通過複數值濾波器402，隨後通過僅允許時域信號的虛數部分通過的Im{ }運算子403。兩個路徑的輸出在求和器(或加法器)404處經求和且輸出為預補償信號u[n]。兩個DAC(圖中未示)可將預補償信號u[n]轉換為類比域信號u(t)。類比域輸出u(t)經輸入至TX上轉換器405。隨後放大及/或傳輸TX上轉換器405的輸出。

對於給定延遲T _D ，圖4的消除IQMM的理想CVC濾波器400可如下計算：

其中W _3TX (f)為w _3TX [n]的頻率回應。在使用等式(8)中的理想預補償回應之後的經上轉換信號的基頻等效物變為z_TX[n]=g_TX cos Φ_TX h_QTX[n]＊s[n-T_D]。 (9)

等式(9)展示可使用CVC 400來消除TX IQMM。無論是否使用Re{}操作303或Im{}操作403，預補償器300及預補償器400為CVC，因為濾波器302及濾波器402為複數值濾波器，亦即，w _2TX [n]=Re{w _2TX [n]}+jIm{w _2TX [n]}及w _3TX [n]=Re{w _3TX [n]}+jIm{w _3TX [n]}，其中實數值濾波器Re{w _2TX [n]}及Re{w _3TX [n]}分別描繪濾波器w _2TX [n]及w _3TX [n]的實數部分，且實數值濾波器Im{w _2TX [n]}及Im{w _3TX [n]}分別描繪濾波器w _2TX [n]及w _3TX [n]的虛數部分。

圖5展示根據本文中所揭露的主題的用於CVC 300的硬體實施的第一實施例的實例。CVC 300可接收數位化信號s _I [n]及s _Q [n]。對於同相路徑，硬體實施500可包含具有延遲T _D 的延遲元件501，及實數值濾波器w _2TX,I [n]=Re{w _2TX [n]}502。所接收信號s _I [n]通過第一路徑中的延遲元件501且隨後通過平行於第一路徑的第二路徑中的實數值濾波器502。

對於正交路徑，用於CVC 300的硬體實施可包含具有延遲T_D的延遲元件504，及實數值濾波器w _2TX,Q [n]=Im{w _2TX [n]}505。所接收信號s _Q [n]通過第三路徑中的延遲元件504且輸出為預補償信號u _Q [n]。所接收信號s _Q [n]亦通過實數值濾波器505。來自延遲元件501、實數值濾波器502以及實數值濾波器505的輸出經求 和(藉由如圖5中所展示的算術符號)且輸出為預補償信號u _I [n]。預補償信號u _I [n]及u _Q [n]經輸入至TX上轉換器507且隨後經放大及/或傳輸。實數值濾波器w _2TX,I [n]及w _2TX,Q [n]可視為一個複數值濾波器w _2TX [n]=w _2TX,I [n]+jw _2TX,Q [n]。

圖6展示根據本文中所揭露的主題的用於預補償用於正交傳輸器中的傳輸的基頻中的IQ失配的方法600的第一實例實施例。參考圖3及圖6，方法600在圖6中的步驟601處開始。在步驟602處，第一TX延遲元件301接收輸入TX信號且輸出延遲TX信號。在步驟603處，第一TX複數值濾波器302接收輸入TX信號且輸出經濾波輸出TX信號的選定部分303。在步驟604處，第一TX加法器304將延遲TX信號與經濾波輸出TX信號的選定部分相加且輸出預補償TX信號u[n]。方法在步驟605處結束，且可視需要持續地重複。

CVC 300、CVC 400以及CVC 500以及方法600可由一或多個模組體現，所述模組可使用經組態以提供本文中結合CVC 300、CVC 400以及CVC 500以及方法600所描述的功能性的軟體、韌體及/或硬體的任何組合。舉例而言，任何軟體可體現為軟體套件、程式碼及/或指令集或指令，且任何硬體可單獨地或以任何組合包含例如總成、固線式電路、可程式化電路、狀態機電路及/或儲存由可程式化電路所執行的指令的韌體。一或多個模組可共同地或個別地體現為形成更大系統的部分的電路，所述更大系統例如但不限於積體電路(IC)、晶片上系統(SoC)、總成等等。

相較於傳統CVC 200所需要的乘法及加法的數目，CVC 300、CVC 400以及CVC 500提供乘法及加法的數目的減少。舉例 而言，CVC 300將複數值濾波器302應用於輸入信號且實數值或虛數值部分隨後經使用，其可藉由如CVC 500中所展示的較少數目的乘法及加法實施，然而在傳統CVC 200中，進行輸入信號的複數共軛，隨後將複數值濾波器203應用於輸入信號的複數共軛。

可存在可完全消除RX-IQMM的用於RX路徑的實數值補償器(RVC)。一種找到用於TX路徑的RVC的方法可為使用用於TX路徑中的RX路徑的相同RVC組態。圖7展示經展示用於TX路徑的用於RX路徑的傳統RVC 700的實例實施例。更具體而言，傳統RVC 700可包含延遲元件701、實數值濾波器d[n]702、乘法器703以及求和器(或加法器)704。延遲元件701可接收數位化信號s _I [n]。實數值濾波器702可接收數位化信號s _Q [n]。延遲元件的預補償輸出u _I [n]可在乘法器703處乘以作為實數值純量的交叉相乘因子α，且隨後在求和器704處與實數值濾波器702的輸出求和以形成預補償u _Q [n]。u _I [n]及u _Q [n]輸出分別由DAC 705及DAC 706轉變為類比域。類比域信號經輸入至TX上轉換器707。隨後放大及/或傳輸TX上轉換器707的輸出。

對於傳統RVC 700，對於給出延遲T _D ，可展示移除TX-IQMM的理想α及D(f)由以下給出

其中D(f)為d[n]的頻率回應。可觀測到，完全消除IQMM的等式(10a)中的α ^opt為頻率的函數，且因此，應為濾波器而非純量。因此，可得出結論，圖7中所展示的傳統RVC 700可不消除TX側處的FD-IQMM。然而，在

在FI-IQMM的情 況下變為純量時，傳統RVC 700可消除FI-IQMM。

圖8及圖9分別展示根據本文中所揭露的主題的用於傳輸器的RVC 800及RVC 900的第一及第二實例實施例。TX RVC 800及TX RVC 900與RX RVC 700之間的主要差異可在於同相及正交信號在TX RVC 800及TX RVC 900中可在進行濾波之前經組合，而在傳統TX RVC 700中次序顛倒。

RVC 800可包含實數值濾波器d _1TX [n]801、具有延遲T _D 的延遲元件802、乘法器803以及求和器(或加法器)804。延遲元件802可接收數位化輸入信號s _Q [n]，且可輸出預補償信號u _Q [n]。輸入信號s _Q [n]可在乘法器803處乘以實數值交叉相乘因子α _1TX ，且隨後藉由求和器804與輸入信號s _I [n]求和。求和器804的輸出經輸入至實數值濾波器801以形成預補償信號u _I [n]作為輸出。預補償信號u _I [n]及u _Q [n]分別由DAC 805及DAC 806轉變為類比域。類比域信號經輸入至TX上轉換器807。隨後放大及/或傳輸TX上轉換器807的輸出。

圖9中所展示的RVC 900可為圖8中的RVC 800的替代實施例，且可包含具有延遲T _D 的延遲元件901、實數值濾波器d _2TX [n]902、乘法器903以及求和器904。延遲元件901可接收數位化輸入信號s _I [n]，且可輸出預補償信號u _I [n]。輸入信號s _I [n]可在乘法器903處乘以實數值交叉相乘因子α _2TX ，且隨後藉由求和器(或加法器)904與輸入信號s _Q [n]求和。求和器904的輸出經輸入至實數值濾波器902以形成預補償信號u _Q [n]作為輸出。預補償信號u _I [n]及u _Q [n]分別由DAC 905及DAC 906轉變為類比域。類比域信號經輸入至TX上轉換器907。隨後放大及/或傳輸TX上轉換器 907的輸出。

對於給定延遲值T _D ，可移除TX FD-IQMM的用於RVC 800及RVC 900的理想RVC係數可由以下給出

以及

其中D _1TX (f)及D _2TX (f)分別指示實數值濾波器801及實數值濾波器902的頻率回應。在時域中，用於RVC 800的經上轉換信號的基頻等效物可由以下給出z_TX[n]=g_TX cos Φ_TX h_QTX[n]＊s[n-T_D]。 (13)

等式(13)展示可使用RVC 800消除TX IQMM。

類似地，在時域中，用於RVC 900的經上轉換信號的基頻等效物可由以下給出

等式(14)展示可使用RVC 900消除TX IQMM。

若存在可用於G _1TX (f)、G _2TX (f)或

以及V _TX (f)的估計值，則正交失配預補償器濾波器w _2TX [n]、w _3TX [n]、d _1TX [n]以及d _2TX [n]可設計為具有交叉相乘因子α _1TX 及α _2TX 以提供等式(6)、等式(8)、等式(11)以及等式(12)中給出的理想回應。藉由這些IQMC回應，可完全消除TX鏈處的FD-IQMM。然而，理想IQMC回應可能無法實現以使得理想回應可使用非因果濾波器及/或無限數目的 濾波器分接頭。有限脈衝回應(FIR)濾波器可用於w _2TX [n]、w _3TX [n]、d _1TX [n]以及d _2TX [n]以估算等式(6)、等式(8)、等式(11)以及等式(12)中給出的理想回應。交叉相乘因子α _1TX 及α _2TX 以及FIR濾波器w _2TX [n]、w _3TX [n]、d _1TX [n]以及d _2TX [n]的係數可使用可假定為已知及先驗地估計的G _1TX (f)、G _2TX (f)或

以及V _TX (f)獲得。為此目的，可利用不同方法。一種實例方法可為使用最小平方(LS)技術，所述最小平方技術使FIR濾波器的回應適合於在選定頻率下的IQMC濾波器的理想頻率回應。

圖10展示根據本文中所揭露的主題的用於預補償用於正交傳輸器中的傳輸的基頻中的IQ失配的方法1000的第二實例實施例。參考圖8至圖10，方法1000在圖10中的步驟1001處開始。在步驟1002處，TX延遲元件802、TX延遲元件901接收第一輸入TX信號且輸出延遲TX信號。在步驟1003處，TX乘法器803、TX乘法器903將第一輸入TX信號乘以第一交叉相乘因子且輸出第一經相乘信號。在步驟1004處，TX加法器804、TX加法器904將第二輸入TX信號與第一經相乘信號相加且輸出第一經求和信號。在步驟1005處，第一實數值濾波器801、第一實數值濾波器902接收第一經求和信號且輸出經濾波TX信號。在步驟1006處，延遲TX信號及經濾波TX信號經輸入至TX上轉換器。方法在步驟1007處結束，且可視需要持續地重複。

RVC 800及RVC 900以及方法1000可由一或多個模組體現，所述模組可使用經組態以提供本文中結合RVC 800及RVC 900以及方法1000所描述的功能性的軟體、韌體及/或硬體的任何組合。舉例而言，任何軟體可體現為軟體套件、程式碼及/或指令集 或指令，且任何硬體可單獨地或以任何組合包含例如總成、固線式電路、可程式化電路、狀態機電路及/或儲存由可程式化電路所執行的指令的韌體。一或多個模組可共同地或個別地體現為形成更大系統的部分的電路，所述更大系統例如但不限於積體電路(IC)、晶片上系統(SoC)、總成等等。

表1展示用於圖2及圖7的傳統CVC實施例及傳統RVC實施例的乘法器及加法器的數目相較於用於使用L分接頭有限脈衝回應(FIR)濾波器的在圖3、圖4、圖8以及圖9中展示的CVC及RVC實施例的乘法器及加法器的數目的比較。

圖11描繪根據本文中所揭露的主題的包含具有可消除TX路徑中的FD-IQMM的TX IQMC的正交傳輸器的電子裝置1100。電子裝置1100可用於但不限於計算裝置、個人數位助理(PDA)、膝上型電腦、行動電腦、網頁平板電腦(web tablet)、無線電話、蜂巢式電話、智慧型手機、數位音樂播放器或有線或無線電子裝置。電子裝置1100可包含經由匯流排1170彼此耦接的控制器1110、輸入/輸出裝置1120(諸如但不限於小鍵盤、鍵盤、顯示器、觸控式螢幕顯示器、攝影機及/或影像感測器)、記憶體1130、 介面1140、GPU 1150以及影像處理單元1160。控制器1110可包含例如至少一個微處理器、至少一個數位信號處理器、至少一個微控制器或類似者。記憶體1130可經組態以儲存待由控制器1110使用的命令碼或使用者資料。

電子裝置1100及電子裝置1100的各種系統組件可包含影像處理單元1160。介面1140可經組態以包含經組態以使用RF信號將資料傳輸至無線通信網路或自無線通信網路接收資料的無線介面。無線介面1140可包含例如天線及具有根據本文中所揭露的主題的可消除TX路徑中的FD-IQMM的TX IQMC的正交傳輸器。電子系統1100亦可用於通信系統的通信介面協定，諸如但不限於分碼多重存取(Code Division Multiple Access；CDMA)、全球行動通信系統(Global System for Mobile Communications；GSM)、北美數位通信(North American Digital Communications；NADC)、擴展分時多重存取(Extended Time Division Multiple Access；E-TDMA)、寬頻CDMA(Wideband CDMA；WCDMA)、CDMA2000、Wi-Fi、城市Wi-Fi(Municipal Wi-Fi；Muni Wi-Fi)、藍芽、數位增強無線電信(Digital Enhanced Cordless Telecommunications；DECT)、無線通用串列匯流排(Wireless Universal Serial Bus；無線USB)、具有無縫交遞正交分頻多工的快速低延遲存取(Fast low-latency access with seamless handoff Orthogonal Frequency Division Multiplexing；Flash-OFDM)、IEEE 802.20、通用封包無線電服務(General Packet Radio Service；GPRS)、iBurst、無線寬頻帶(Wireless Broadband；WiBro)、WiMAX、高級WiMAX、通用行動電信服務分時雙工(Universal Mobile Telecommunication Service-Time Division Duplex；UMTS-TDD)、高速封包存取(High Speed Packet Access；HSPA)、演進資料最佳化(Evolution Data Optimized；EVDO)、高級長期演進(Long Term Evolution-Advanced；LTE-Advanced)、多通道多點分佈服務(Multichannel Multipoint Distribution Service；MMDS)、第五代無線(Fifth-Generation Wireless；5G)等等。

本說明書中所描述的主題及操作的實施例可以數位電子電路或以電腦軟體、韌體或硬體(包含本說明書中所揭露的結構及其結構性等效物)或以其中的一或多者的組合實施。本說明書中所描述的主題的實施例可實施為一或多個電腦程式，亦即經編碼於電腦儲存媒體上以供資料處理設備執行或用以控制資料處理設備的操作的電腦程式指令的一或多個模組。替代地或另外，程式指令可經編碼於人工產生的傳播信號(例如機器產生的電氣、光學或電磁信號)上，其經產生以編碼資訊以用於傳輸至適合的接收器設備以用於由資料處理設備執行。電腦儲存媒體可為或包含於電腦可讀儲存裝置、電腦可讀儲存基板、隨機或串行存取記憶體陣列或裝置或其組合中。此外，當電腦儲存媒體並非傳播信號時，電腦儲存媒體可為編碼於人工產生的傳播信號中的電腦程式指令的來源或目的地。電腦儲存媒體亦可為一或多個分離實體組件或媒體(例如，多個CD、磁碟或其他儲存裝置)或包含於一或多個分離實體組件或媒體中。此外，本說明書中所描述的操作可實施為由資料處理設備在儲存於一或多個電腦可讀儲存裝置上或自其他來源接收到的資料上執行的操作。

雖然本說明書可含有許多特定實施細節，但實施細節不 應視為對任何所要求保護的主題的範疇的限制，而應視為對特定實施例特定的特徵的描述。在本說明書中描述於單獨實施例的上下文中的某些特徵亦可在單個實施例中以組合形式實施。相反地，在單個實施例的上下文中所描述的各種特徵亦可分別在多個實施例中實施或以任何適合子組合來實施。此外，儘管上文可將特徵描述為以某些組合起作用且最初甚至按此來主張，但來自所主張組合的一或多個特徵在一些情況下可自所述組合刪除，且所主張的組合可針對子組合或子組合的變化。

類似地，儘管在圖式中以特定次序來描繪操作，但不應將此理解為需要以所展示的特定次序或以順序次序執行這些操作，或需要執行所有所說明操作以達成合乎需要的結果。在某些情形中，多任務及並行處理可為有利的。此外，上述實施例中的各種系統組件的分離不應理解為在所有實施例中要求此類分離，且應理解，所描述程式組件及系統一般可一起整合於單個軟體產品中或封裝至多個軟體產品中。

因此，本文中已描述主題的特定實施例。其他實施例在以下申請專利範圍的範疇內。在一些情況下，申請專利範圍中所闡述的動作可按不同次序執行且仍達成期望的結果。此外，附圖中所描繪的過程不一定需要所展示的特定次序或依序次序來達成所要結果。在某些實施方案中，多任務及並行處理可為有利的。

如將由熟習此項技術者認識到，可跨廣泛範圍的應用修改及改變本文中所描述的新穎概念。因此，所要求保護的主題的範疇不應限於上文所論述的特定例示性教示中的任一者，而實際上由以下申請專利範圍界定。

300:CVC

301:延遲元件

302:複數值濾波器w _2TX [n ]

303:Re{ }運算子

304:求和器

305:TX上轉換器

s [n ]:所接收信號

u [n ]:預補償信號

Claims (18)

1. 一種傳輸(TX)同相(I)及正交(Q)失配補償器(IQMC)(TX IQMC)，包括：傳輸延遲元件，經組態以接收第一輸入傳輸信號且輸出延遲傳輸信號；傳輸乘法器，經組態以將所述第一輸入傳輸信號與第一交叉相乘因子相乘且輸出第一相乘信號；傳輸加法器，經組態以將第二輸入傳輸信號與所述第一相乘信號相加且輸出第一經求和信號；以及第一實數值濾波器，經組態以接收所述第一經求和信號且輸出經濾波傳輸信號。
2. 如請求項1所述的傳輸同相及正交失配補償器，其中所述第一交叉相乘因子包括實數值純量。
3. 如請求項1所述的傳輸同相及正交失配補償器，其中所述第一輸入傳輸信號包括同相傳輸信號，且所述第二輸入傳輸信號包括正交傳輸信號。
4. 如請求項1所述的傳輸同相及正交失配補償器，其中所述第一輸入傳輸信號包括正交傳輸信號，且所述第二輸入傳輸信號包括同相傳輸信號。
5. 如請求項1所述的傳輸同相及正交失配補償器，更包括上轉換器，所述上轉換器經組態以接收所述延遲傳輸信號及所述經濾波傳輸信號，且輸出經上轉換傳輸信號。
6. 如請求項1所述的傳輸同相及正交失配補償器，其中所述第一實數值濾波器包含至少一個有限脈衝回應(FIR)濾波 器。
7. 如請求項1所述的傳輸同相及正交失配補償器，其中所述傳輸同相及正交失配補償器包括智慧型手機的一部分。
8. 如請求項1所述的傳輸同相及正交失配補償器，其中所述傳輸同相及正交失配補償器包括膝上型電腦的一部分。
9. 如請求項1所述的傳輸同相及正交失配補償器，其中所述傳輸同相及正交失配補償器包括無線電子裝置的一部分。
10. 一種補償同相(I)及正交(Q)失配的方法，所述方法包括：在傳輸(TX)延遲元件處接收第一輸入傳輸信號；由所述傳輸延遲元件輸出延遲傳輸信號；由乘法器將所述第一輸入傳輸信號與第一交叉相乘因子相乘以輸出第一相乘信號；由加法器將第二輸入傳輸信號與所述第一相乘信號相加且輸出第一經求和信號；由實數值濾波器對所述第一經求和信號進行濾波以輸出經濾波傳輸信號；以及將所述延遲傳輸信號以及所述經濾波傳輸信號輸入至傳輸上轉換器。
11. 如請求項10所述的方法，其中所述第一交叉相乘因子包括實數值純量。
12. 如請求項10所述的方法，其中所述第一輸入傳輸信號包括同相傳輸信號，且所述第二輸入傳輸信號包括正交傳輸信號。
13. 如請求項10所述的方法，其中所述第一輸入傳輸信號包括正交傳輸信號，且所述第二輸入傳輸信號包括同相傳輸信號。
14. 如請求項10所述的方法，更包括自所述上轉換器輸出經上轉換傳輸信號。
15. 如請求項10所述的方法，其中所述實數值濾波器包含至少一個有限脈衝回應(FIR)濾波器。
16. 如請求項10所述的方法，其中所述方法於智慧型手機中來執行。
17. 如請求項10所述的方法，其中所述方法於膝上型電腦中來執行。
18. 如請求項10所述的方法，其中所述方法於無線電子裝置中來執行。