CN101309100B - 正交接收机的i/q相位和增益失衡的补偿装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及正交接收机的I/Q相位和增益失衡的补偿装置和方法。所述装置和方法利用接收信号的统计信息作为I/Q失衡补偿的基础。通过生成I信道信号与Q信道信号的乘积的符号，从而利用该符号来对I信道信号与Q信道信号之间的相位失衡进行补偿，并通过生成I信道信号与Q信道信号的绝对值之差的符号，从而利用该符号来对I信道信号与Q信道信号之间的增益失衡进行补偿，避免了利用固定环增益控制相位失衡误差和增益失衡误差导致的接收信号强度强烈地影响着调节步骤，以及使用可变环增益时信号电平估计需要更多资源的问题。

Description

正交接收机的I/Q相位和增益失衡的补偿装置和方法

技术领域

本发明涉及正交接收机，更具体来说，涉及用于在正交接收机中对I/Q相位和增益失衡进行补偿的装置和方法。

背景技术

正交接收机使用两个支路上的正交下变频和矢量检测方案。在这种情况下，模拟的I信道和Q信道之间的相移(额定90度)的误差和增益的失配，会导致I信道信号和Q信道信号之间的相位和增益的失衡，这里将其称为I/Q失衡。当出现I/Q失衡时，在同相信道和正交信道之间就出现了串扰。

如果对于I/Q失衡检测不使用特殊的训练码元，利用接收信号的统计特性进行补偿是解决正交接收机中的I/Q失衡问题的基本方案。FredHarris的文章“Digital Filter Equalization of Analog Gain and PhaseMismatch in I-Q receiver”(Universal Personal communications，1996.Record.，1996 5^thIEEE International Conference on，page793-796Vol.2)，介绍了一种方法，该方法利用相位和增益平衡环来对相位和增益失配进行补偿。根据该文章，美国专利申请No.10/839383公开了这样一种方法，该方法利用随I信道信号与Q信道信号之间的误差信号的平均值而变的可变环增益来补偿相位和增益失配。

图1和图2示出了Fred Harris的方法。

如图1所示，通过第一乘法器101对同相信道信号I和正交信道信号Q相乘，得到了当前采样时刻的相位失衡误差值。第二乘法器102将该相位失衡误差值与固定环增益μ₁相乘，得到相位失衡值，通过由加法器103和延迟器104构成的积分器输出相位失衡值，并通过由乘法器105和加法器106构成的相位补偿电路对该相位失衡值进行补偿。

如图2所示，由绝对值生成器201生成同相信道信号I的绝对值，由绝对值生成器202生成正交信道信号Q的绝对值，在加法器203处对两个绝对值相减，得到当前采样时刻的增益失衡误差值。乘法器204将该增益失衡误差值与固定环增益μ₂相乘，得到增益失衡值。通过由加法器205和延迟器206构成的积分器输出增益失衡值，并通过乘法器207构成的增益补偿电路对该增益失衡值进行补偿。

在该方法中，分别使用固定环增益μ₁和μ₂来控制相位失衡误差值和增益失衡误差值。因此，根据该方法，接收信号的强度强烈地影响着调节步骤，从而特别是在无线环境下，无法使调节步骤保持恒定。

如果和在美国专利申请No.10/839383中一样，使用可变环增益，则信号电平估计需要更多的资源。

发明内容

鉴于上述问题而提出了本发明。本发明致力于提供一种正交接收机中的对I/Q相位和增益失衡进行补偿的装置和方法，其基本上克服了由于现有技术的局限和缺点而造成的一个或更多个问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种相位失衡补偿装置，其用于在正交接收机中对I信道信号与Q信道信号之间的相位失衡进行补偿，该相位失衡补偿装置包括相位失衡检测器和相位补偿器，所述相位失衡检测器检测所接收到的I信道信号与Q信道信号之间的相位误差，从而输出相位失衡值，而所述相位补偿器通过响应于相位失衡检测器所输出的相位失衡值，以所述I信道信号和所述Q信道信号中的任何一个为基准信号，来修改所述I信道信号和所述Q信道信号中的另一个，从而补偿所述相位误差，其中，所述相位失衡检测器包括：符号生成装置，其用于生成所述I信道信号和所述Q信道信号的乘积的符号；相位失衡误差生成装置，其利用预定义的相位失衡误差基与所述符号来生成相位失衡误差；以及相位失衡值生成装置，其利用所述相位失衡误差与前一信号采样的相位失衡值生成当前信号采样的相位失衡值。

根据本发明的第二方面，提供了一种相位失衡补偿方法，其用于在正交接收机中对I信道信号与Q信道信号之间的相位失衡进行补偿，所述相位失衡补偿方法包括以下步骤：(a)生成所述I信道信号和所述Q信道信号的乘积的符号；(b)利用预定义的相位失衡误差基与所述符号来生成相位失衡误差；(c)利用所述相位失衡误差与前一信号采样的相位失衡值生成当前信号采样的相位失衡值；以及(d)基于所述相位失衡值，以所述I信道信号和所述Q信道信号中的任何一个为基准信号，来修改所述I信道信号和所述Q信道信号中的另一个，从而补偿所述相位误差。

根据本发明的第三方面，提供了一种增益失衡补偿装置，其用于在正交接收机中对I信道信号与Q信道信号之间的增益失衡进行补偿，该增益失衡补偿装置包括增益失衡检测器和增益补偿器，所述增益失衡检测器检测所接收到的I信道信号与Q信道信号之间的增益误差，从而输出增益失衡值，而所述增益补偿器基于所述增益失衡值，来修改所述I信道信号和所述Q信道信号中的任一个，从而补偿所述增益误差，其中，所述增益失衡检测器包括：符号生成装置，其用于生成所述I信道信号的绝对值与所述Q信道信号的绝对值之差的符号；增益失衡误差生成装置，其利用预定义的增益失衡误差基与所述符号来生成增益失衡误差；以及增益失衡值生成装置，其利用所述增益失衡误差与前一信号采样的增益失衡值生成当前信号采样的增益失衡值。

根据本发明的第四方面，提供了一种增益失衡补偿方法，其用于在正交接收机中对I信道信号与Q信道信号之间的增益失衡进行补偿，其中，所述增益失衡补偿方法包括以下步骤：(a)生成所述I信道信号的绝对值与所述Q信道信号的绝对值之差的符号；(b)利用预定义的增益失衡误差基与所述符号来生成增益失衡误差；(c)利用所述增益失衡误差与前一信号采样的增益失衡值生成当前信号采样的增益失衡值；以及(d)基于所述增益失衡值，来修改所述I信道信号和所述Q信道信号中的任一个，从而补偿所述增益误差。

根据本发明的第五方面，提供了一种相位和增益失衡补偿装置，其包括根据本发明第一方面的相位失衡补偿装置和根据本发明第三方面的增益失衡补偿装置，所述相位失衡补偿装置对接收到的I信道信号与Q信道信号进行相位补偿，由此生成经相位补偿的I信道信号和Q信道信号，并将所述经相位补偿的I信道信号和Q信道信号输入给所述增益失衡补偿装置，所述增益失衡补偿装置对所输入的信号进行增益补偿，从而生成经相位和增益补偿的I信道信号和Q信道信号。

根据本发明的第六方面，提供了一种相位和增益失衡补偿方法，其用于在正交接收机中对I信道信号与Q信道信号之间的相位和增益失衡进行补偿，该相位和增益失衡补偿方法包括以下步骤：(a)生成所述I信道信号和所述Q信道信号的乘积的符号；(b)利用预定义的相位失衡误差基与所述乘积的符号来生成相位失衡误差；(c)利用所述相位失衡误差与前一信号采样的相位失衡值生成当前信号采样的相位失衡值；(d)基于所述相位失衡值，以所述I信道信号和所述Q信道信号中的任何一个为基准信号，来修改所述I信道信号和所述Q信道信号中的另一个，从而补偿所述相位误差，(e)生成经过相位补偿的I信道信号与Q信道信号的绝对值之差的符号；(f)利用预定义的增益失衡误差基与所述绝对值之差的符号来生成增益失衡误差；(g)利用所述增益失衡误差与前一信号采样的增益失衡值生成当前信号采样的增益失衡值；以及(h)基于所述增益失衡值，来修改所述I信道信号和所述Q信道信号中的任一个，从而补偿所述增益误差。

与现有技术相比，本发明的上述相位和增益失衡补偿装置和方法具有以下优点：

(1)在每次相位和增益误差估计中，相位或增益失衡误差的绝对值是固定的，因此，不受I信道信号和Q信道信号的振幅的影响；

(2)相位失衡的补偿速度和精度仅受相位失衡误差基的影响；

(3)增益失衡的补偿速度和精度仅受增益失衡误差基的影响；

(4)硬件实现非常简单。

附图说明

附图示出了本发明的优选实施例，构成了说明书的一部分，用于与文字说明一起进一步详细地阐释本发明的原理。其中：

图1是示出根据现有技术的相位失衡补偿装置的图；

图2是示出根据现有技术的增益失衡补偿装置的图；

图3是示出根据本发明优选实施例的在OFDM系统中使用的用于检测并补偿I信道信号与Q信道信号之间的相位和增益失衡的正交解调器的图；

图4是另一示出根据本发明优选实施例的在OFDM系统中使用的用于检测并补偿I信道信号与Q信道信号之间的相位和增益失衡的正交解调器的图；

图5A是无相位和增益失衡情况下的OFDM系统中的I信道信号和Q信道信号的星座图，图5B是有相位失衡而无增益失衡情况下的OFDM系统中的I信道信号和Q信道信号的星座图，图5C是无相位失衡而有增益失衡情况下的OFDM系统中的I信道信号和Q信道信号的星座图，而图5D是既有相位失衡又有增益失衡情况下的OFDM系统中的I信道信号和Q信道信号的星座图；

图6是示出根据本发明优选实施例的相位失衡补偿装置的图；以及

图7是示出根据本发明优选实施例的增益失衡补偿装置的图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。

图3是示出根据本发明优选实施例的在OFDM系统中使用的用于检测并补偿I信道信号与Q信道信号之间的相位和增益失衡的正交解调器的图。其中，将I信道信号作为基准信号。

如图3所示，正交解调器300包括模拟部330、数字时域部340以及数字频域部350。

模拟部330包括信号分割器301、第一乘法器302、第二乘法器303、本地载波发生器304、90°移相器305、第一模数转换器(ADC)306、以及第二模数转换器307。

信号分割器301接收RF/IF信号，将接收到的信号分为第一信号部分和第二信号部分。第一信号部分被传送到第一乘法器302，而第二信号部分被传送到第二乘法器303。第一乘法器302通过将第一信号部分与从本地载波发生器304输出的载波信号相混合，来生成I信道信号。第二乘法器303通过将第二信号部分与从本地载波发生器304输出的由90°移相器305进行了90°移相的载波信号相混合，来生成Q信道信号。第一模数转换器306和第二模数转换器307分别将模拟I信道信号和模拟Q信道信号转换为数字I信道信号

(k)和数字Q信道信号其中，k是表示信号采样序号的正整数。

数字时域部340包括相位失衡检测器308、相位补偿器309、增益失衡检测器310、增益补偿器311以及串并转换器312。

相位失衡检测器308接收数字I信道信号

和数字Q信道信号

并检测因90°移相器305的缺陷而可能产生的相位误差，从而输出相位失衡值。相位补偿器309通过响应于相位失衡检测器308输出的相位失衡值修改数字Q信道信号

来补偿所述相位误差，从而生成补偿后的Q信道信号

将

改写为

这样，

表示经相位补偿后的I信道信号和Q信道信号。

增益失衡检测器310接收经相位补偿后的I信道信号

和Q信道信号

检测它们之间的增益失衡值，并输出增益失衡值。增益补偿器311响应于从增益失衡检测器310输出的增益失衡值来补偿Q信道信号

的增益，生成经增益补偿的信号将

改写为

这样，

和

就成为经增益补偿后的I信道信号和Q信道信号。

数字频域部350包括快速傅利叶变换(FFT)模块313和基带处理部314。这些是本领域的公知技术内容，而且对于本发明并不重要，因此在此不再对它们进行详细的描述。

需要说明的是，虽然图3中没有示出，但为正确地进行接收操作起见，可能还需要其它组件，如滤波器等。本领域技术人员完全可以对此做出合适的布置，因此，不再赘述它们的具体布置，以使本发明的要点更为突出。

如上所述，相位和增益失衡是在模拟部330中产生的。

图4示出了根据本发明另一实施例的正交解调器400。和图3中的实施例不同的是，在图4中，将Q信道信号作为基准信号，而对I信道信号进行相位和增益失衡补偿。采用与图3中类似的标号来标示图4中的与图3所示的正交解调器中对应的各个模块。模拟部430和频域部450分别与图3中的模拟部330和频域部350完全相同，这里不再进行描述。下面对数字时域部440进行简要描述。

数字时域部440包括相位失衡检测器408、相位补偿器409、增益失衡检测器410、增益补偿器411以及串并转换器412。

相位失衡检测器408接收数字I信道信号

和数字Q信道信号

并检测因90°移相器405的缺陷而可能产生的相位误差，从而输出相位失衡值。相位补偿器409通过响应于相位失衡检测器408输出的相位失衡值修改数字I信道信号

来补偿所述相位误差，从而生成补偿后的I信道信号

将

改写为

这样，

和

表示经相位补偿后的I信道信号和Q信道信号。

增益失衡检测器410接收经相位补偿后的I信道信号

和Q信道信号检测它们之间的增益失衡值，并输出增益失衡值。增益补偿器411响应于从增益失衡检测器410输出的增益失衡值来补偿I信道信号

的增益，生成经增益补偿的信号

将

改写为

这样，

和

就成为经增益补偿后的I信道信号和Q信道信号。

在OFDM无线电通信系统中，信号的振幅呈瑞利分布，而角度呈均匀分布。如果没有I/Q失衡，则信号的星座图是图5A所示的圆。如果I信道信号与Q信道信号之间存在相位失衡或增益失衡，或者既存在相位失衡又存在增益失衡，信号的星座图不再是圆。图5B是有相位失衡而无增益失衡情况下的OFDM系统中的I信道信号和Q信道信号的星座图，图5C是无相位失衡而有增益失衡情况下的OFDM系统中的I信道信号和Q信道信号的星座图，而图5D是既有相位失衡又有增益失衡情况下的OFDM系统中的I信道信号和Q信道信号的星座图。

本发明基于上述星座图分布。

图6详细示出了图3中的相位失衡检测器308和相位补偿器309的具体结构。相位失衡检测器308和相位补偿器309共同构成了相位失衡补偿装置。

相位失衡检测器308包括第一乘法器601、符号生成器602、第二乘法器603、加法器604以及延迟模块605。

相位补偿器309包括乘法器606和加法器607。

下面对相位失衡检测器308的操作进行说明。

第一乘法器601输出I信道信号和Q信道信号的乘积。符号生成器602生成I信道信号和Q信道信号的乘积的符号S(k)。可以利用两种方法来生成所述符号：

(1)当μ₁>0时，对于 $\tilde{I}\left(k\right)\×\tilde{Q}\left(k\right)\≥0,$ S(k)＝1；否则S(k)＝-1；或者

(2)当μ₁<0时，对于 $\tilde{I}\left(k\right)\&times;\tilde{Q}\left(k\right)<0,$ S(k)＝1；否则S(k)＝-1。

上述操作可以通过首先取I信道信号和Q信道信号的符号，然后将这两个符号相乘来实现，这使得乘法器可以更简单。相位失衡误差e(k)＝S(k)×μ₁由乘法器603生成。μ₁是预定义的相位失衡误差基。这里，μ₁可以是绝对值通常比信号的平均振幅小得多的非零值。

加法器604通过将前一信号采样的相位失衡值

和当前信号采样的相位失衡误差e(k)相加，来生成当前信号采样的相位失衡值

尽管没必要，但可以将初始值设为 $\widehat{\mathrm{\&alpha;}}\left(0\right)=0.$

延迟模块605存储检测到的相位失衡值

并将该检测到的相位失衡值

延迟到下一信号采样。

加法器604和延迟模块605形成了用于延迟当前检测到的相位失衡值

以对下一信号采样的Q信道信号进行补偿的环。

下面对相位补偿器309的操作进行描述。

在乘法器606处，将检测到的前一信号采样的相位失衡值

与I信道信号相乘。然后，通过在加法器607处从Q信道信号中消除I信道信号

来获得经相位补偿的Q信道信号

图7详细示出了图3中的增益失衡检测器310和增益补偿器311的具体结构。增益失衡检测器310和增益补偿器311共同构成了增益失衡补偿装置。

增益失衡检测器310包括绝对值生成器701和702、第一加法器703、符号生成器704、乘法器705、第二加法器706以及延迟器707。

增益补偿器311包括乘法器708。

下面对增益失衡检测器310的操作进行说明。

绝对值生成器701输出I信道信号

的绝对值

绝对值生成器702输出Q信道信号

的绝对值

第一加法器703输出

与

之差。

符号生成器704输出

与之差的符号s(k)。可以利用两种方法来生成所述符号：

(1)当μ₂>0时，对于 $\left|\hat{I}\left(k\right)\right|\&GreaterEqual;\left|\hat{Q}\left(k\right)\right|,$ S(k)＝1；否则S(k)＝-1；或者

(2)当μ₂<0时，对于 $\left|\hat{I}\left(k\right)\right|<\left|\hat{Q}\left(k\right)\right|,$ S(k)＝1；否则S(k)＝-1。

μ₂是预定义的增益失衡误差基。这里，μ2可以是绝对值通常比信号的平均振幅小得多的非零值。

乘法器705生成增益失衡误差d(k)＝s(k)×μ₂。

第二加法器706通过将前一信号采样的增益失衡值

与当前信号采样的增益失衡误差信号d(k)相加，来生成增益失衡值

尽管没有必要，但可以将增益失衡值的初始值设置为 $\widehat{\mathrm{\&gamma;}}\left(0\right)=1.$

延迟模块707存储检测到的增益失衡值

并将该增益失衡值

延迟用于下一信号采样。

第二加法器706和延迟模块707构成用于延迟当前检测到的增益失衡值

以将其应用于下一信号采样的经相位补偿的Q信道信号

下面对增益补偿器311的操作进行说明。

在乘法器708处，将检测到的前一信号采样的增益失衡值

与经相位补偿的Q信道信号

相乘，以形成经相位和增益补偿的Q信道信号 $\hat{Q}\left(k\right).$

在图6和图7的实施例中，以I信道信号为基准信号对Q信道信号进行相位和增益补偿。然而，如前所述，可以以Q信道信号为基准信号，而对I信道信号进行相位和增益补偿。这里不再对其进行详细说明。

此外，基于以上实施例，本领域技术人员很容易构想出以I信道信号为基准信号对Q信道信号进行相位补偿，而以Q信道信号为基准信号对I信道信号进行增益补偿的实施例。在具体的应用中，根据实际情况，也可以只对相位和增益中的人一个进行补偿。这里不再对这些变型例进行详细说明。

根据本发明的上述实施例，可以防止因有缺陷的正交解调器引起的I信道信号与Q信道信号之间的相位和/或增益失衡造成的性能劣化。

需要说明的是，本发明的范围还包括用于执行上述相位和增益补偿方法的计算机程序以及记录有该程序的计算机可读记录介质。作为记录介质，这里可以使用计算机可读的软盘、硬盘、半导体存储器、CD-ROM、DVD、磁光盘(MO)以及其它介质。

尽管以上仅选择了优选实施例来例示本发明，但是本领域技术人员根据这里公开的内容，很容易在不脱离由所附权利要求限定的发明范围的情况下进行各种变化和修改。上述实施例的说明仅是例示性的，而不构成对由所附权利要求及其等同物所限定的发明的限制。

Claims (22)

1.一种相位失衡补偿装置，其用于在正交接收机中对I信道信号与Q信道信号之间的相位失衡进行补偿，该相位失衡补偿装置包括相位失衡检测器和相位补偿器，所述相位失衡检测器检测所接收到的I信道信号与Q信道信号之间的相位误差，从而输出相位失衡值，而所述相位补偿器通过响应于相位失衡检测器所输出的相位失衡值，以所述I信道信号和所述Q信道信号中的任何一个为基准信号，来修改所述I信道信号和所述Q信道信号中的另一个，从而补偿所述相位误差， 

其中，所述相位失衡检测器包括： 

符号生成装置，其用于生成当前I信道信号和当前Q信道信号的乘积的符号； 

相位失衡误差生成装置，其利用预定义的相位失衡误差基与所述符号来生成相位失衡误差；以及 

相位失衡值生成装置，其将所述相位失衡误差与前一I信道信号采样和前一Q信道信号采样之间的相位失衡值相加来生成当前I信道信号采样和当前Q信道信号采样之间的相位失衡值， 

其中，所述符号生成装置按以下方式来生成所述符号： 

当所述相位失衡误差基大于0时，若所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号的乘积不小于0，则取所述符号为1，否则，若所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号的乘积小于0，则取所述符号为-1； 

当所述相位失衡误差基小于0时，若所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号的乘积小于0，则取所述符号为1，否则，若所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号的乘积不小于0，则取所述符号为-1。 

2.根据权利要求1所述的相位失衡补偿装置，其中，所述相位失衡误差基是绝对值远小于信号平均振幅的非零值。 

3.根据权利要求1所述的相位失衡补偿装置，其中，所述相位失衡误差生成装置通过将所述相位失衡误差基与所述符号相乘来生成所述相位失衡误差。 

4.根据权利要求1所述的相位失衡补偿装置，其中，所述相位失衡值生成装置包括一延迟装置，该延迟装置存储检测到的当前I信道信号采样和当前Q信道信号采样之间的相位失衡值，并将该当前I信道信号采样和当前Q信道信号采样之间的相位失衡值延迟以用于下一I信道信号采样和下一Q信道信号采样。 

5.根据权利要求4所述的相位失衡补偿装置，其中，所述相位补偿器通过将所述相位失衡检测器检测到的前一I信道信号采样和前一Q信道信号采样之间的相位失衡值与所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号中作为基准信号的一个信号相乘，再从所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号中的另一个信号减去相乘的结果，来对所述另一个信号进行相位补偿。 

6.一种相位失衡补偿方法，其用于在正交接收机中对I信道信号与Q信道信号之间的相位失衡进行补偿， 

所述相位失衡补偿方法包括以下步骤： 

（a）生成当前I信道信号和当前Q信道信号的乘积的符号； 

（b）利用预定义的相位失衡误差基与所述符号来生成相位失衡误差； 

（c）将所述相位失衡误差与前一I信道信号采样和前一Q信道信号采样之间的相位失衡值相加生成当前I信道信号采样和当前Q信道信号采样之间的相位失衡值；以及 

（d）基于所述当前I信道信号采样和当前Q信道信号采样之间的所述相位失衡值，以所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号中的任何一个为基准信号，来修改所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号中的另一个，从而补偿所述相位失衡值， 

其中，在步骤（a）中，按以下方式来生成所述符号： 

当所述相位失衡误差基大于0时，若所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号的乘积不小于0，则取所述符号为1，否则，若所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号的乘积小于0，则取所述符号为-1； 

当所述相位失衡误差基小于0时，若所述当前I信道信号和所述当 前Q信道信号的乘积小于0，则取所述符号为1，否则，若所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号的乘积不小于0，则取所述符号为-1。 

7.根据权利要求6所述的相位失衡补偿方法，其中，所述相位失衡误差基是绝对值远小于信号平均振幅的非零值。 

8.根据权利要求6所述的相位失衡补偿方法，其中，在步骤（b）中，通过将所述相位失衡误差基与所述符号相乘来生成所述相位失衡误差。 

9.根据权利要求6所述的相位失衡补偿方法，其中，存储检测到的当前I信道信号采样和当前Q信道信号采样之间的相位失衡值，并将当前I信道信号采样和当前Q信道信号采样之间的相位失衡值延迟以用于下一I信道信号采样和下一Q信道信号采样。 

10.根据权利要求9所述的相位失衡补偿方法，其中，在步骤（d）中，通过将经延迟的相位失衡值与所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号中作为基准信号的一个信号相乘，再从所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号中的另一个信号减去相乘的结果，来对所述另一个信号进行相位补偿。 

11.一种增益失衡补偿装置，其用于在正交接收机中对I信道信号与Q信道信号之间的增益失衡进行补偿，该增益失衡补偿装置包括增益失衡检测器和增益补偿器，所述增益失衡检测器检测所接收到的I信道信号与Q信道信号之间的增益误差，从而输出增益失衡值，而所述增益补偿器基于所述增益失衡值，来修改所述I信道信号和所述Q信道信号中的任一个，从而补偿所述增益误差， 

其中，所述增益失衡检测器包括： 

符号生成装置，其用于生成当前I信道信号的绝对值与当前Q信道信号的绝对值之差的符号； 

增益失衡误差生成装置，其利用预定义的增益失衡误差基与所述符号来生成增益失衡误差；以及 

增益失衡值生成装置，其利用所述增益失衡误差以及前一I信道信号采样和前一Q信道信号采样之间的增益失衡值生成当前I信道信号采 样和当前Q信道信号采样之间的增益失衡值， 

其中，所述符号生成装置按以下方式来生成所述符号： 

当所述增益失衡误差基大于0时，若所述当前I信道信号的绝对值与所述当前Q信道信号的绝对值之差不小于0，则取所述符号为1，否则，若所述当前I信道信号的绝对值与所述当前Q信道信号的绝对值之差小于0，则取所述符号为-1； 

当所述增益失衡误差基小于0时，若所述当前I信道信号的绝对值与所述当前Q信道信号的绝对值之差小于0，则取所述符号为1，否则，若所述当前I信道信号的绝对值与所述当前Q信道信号的绝对值之差不小于0，则取所述符号为-1。 

12.根据权利要求11所述的增益失衡补偿装置，其中，所述增益失衡误差基是绝对值远小于信号平均振幅的非零值。 

13.根据权利要求11所述的增益失衡补偿装置，其中，所述增益失衡误差生成装置通过将所述增益失衡误差基与所述符号相乘来生成所述增益失衡误差。 

14.根据权利要求11所述的增益失衡补偿装置，其中，所述增益失衡值生成装置包括一延迟装置，该延迟装置存储检测到的当前I信道信号采样和当前Q信道信号采样之间的增益失衡值，并将该当前I信道信号采样和当前Q信道信号采样之间的增益失衡值延迟以用于下一I信道信号采样和下一Q信道信号采样。 

15.根据权利要求14所述的增益失衡补偿装置，其中，所述增益补偿器通过将所述增益失衡检测器检测到的前一I信道信号采样和前一Q信道信号采样之间的增益失衡值与所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号中的任一个信号相乘，来对该信号进行增益补偿。 

16.一种增益失衡补偿方法，其用于在正交接收机中对I信道信号与Q信道信号之间的增益失衡进行补偿， 

其中，所述增益失衡补偿方法包括以下步骤： 

（a）生成当前I信道信号的绝对值与当前Q信道信号的绝对值之差的符号； 

（b）利用预定义的增益失衡误差基与所述符号来生成增益失衡误差； 

（c）将所述增益失衡误差与前一I信道信号采样和前一Q信道信号采样之间的增益失衡值相加生成当前I信道信号采样和当前Q信道信号采样之间的增益失衡值；以及 

（d）基于所述当前I信道信号和当前Q信道信号之间的增益失衡值，来修改所述I信道信号采样和所述Q信道信号采样中的任一个，从而补偿所述增益失衡值， 

其中，在步骤（a）中，按以下方式来生成所述符号： 

当所述增益失衡误差基大于0时，若所述当前I信道信号的绝对值与所述当前Q信道信号的绝对值之差不小于0，则取所述符号为1，否则，若所述当前I信道信号的绝对值与所述当前Q信道信号的绝对值之差小于0，则取所述符号为-1； 

当所述增益失衡误差基小于0时，若所述当前I信道信号的绝对值与所述当前Q信道信号的绝对值之差小于0，则取所述符号为1，否则，若所述当前I信道信号的绝对值与所述当前Q信道信号的绝对值之差不小于0，则取所述符号为-1。 

17.根据权利要求16所述的增益失衡补偿方法，其中，所述增益失衡误差基是绝对值远小于信号平均振幅的非零值。 

18.根据权利要求16所述的增益失衡补偿方法，其中，在步骤（b）中，通过将所述增益失衡误差基与所述符号相乘来生成所述增益失衡误差。 

19.根据权利要求16所述的增益失衡补偿方法，其中，在步骤（c）中，存储检测到的当前I信道信号采样和当前Q信道信号采样之间的增益失衡值，并将该当前I信道信号采样和当前Q信道信号采样之间的增益失衡值延迟以用于下一I信道信号采样和下一Q信道信号采样。 

20.根据权利要求19所述的增益失衡补偿方法，其中，在步骤（d）中，通过将经延迟的增益失衡值与所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号中的任一个信号相乘，来对该信号进行增益补偿。 

21.一种相位和增益失衡补偿装置，其包括如权利要求1所述的相位失衡补偿装置和如权利要求11所述的增益失衡补偿装置，所述相位失衡补偿装置对接收到的I信道信号与Q信道信号进行相位失衡补偿，由此生成经相位失衡补偿的I信道信号和Q信道信号，并将所述经相位补偿的I信道信号和Q信道信号输入给所述增益失衡补偿装置，所述增益失衡补偿装置对所输入的信号进行增益失衡补偿，从而生成经相位和增益失衡补偿的I信道信号和Q信道信号。 

22.一种相位和增益失衡补偿方法，其用于在正交接收机中对I信道信号与Q信道信号之间的相位和增益失衡进行补偿， 

该相位和增益失衡补偿方法包括以下步骤： 

（a）生成当前I信道信号和当前Q信道信号的乘积的符号； 

（b）利用预定义的相位失衡误差基与所述乘积的符号来生成相位失衡误差； 

（c）将所述相位失衡误差以及前一I信道信号采样和前一Q信道信号采样之间的相位失衡值相加生成当前I信道信号采样和当前Q信道信号采样之间的相位失衡值； 

（d）基于所述当前I信道信号和当前Q信道信号之间的相位失衡值，以所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号中的任何一个为基准信号，来修改所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号中的另一个，从而补偿所述相位误差； 

（e）生成经过相位补偿的当前I信道信号与当前Q信道信号的绝对值之差的符号； 

（f）利用预定义的增益失衡误差基与所述绝对值之差的符号来生成增益失衡误差； 

（g）利用所述增益失衡误差以及前一I信道信号采样和前一Q信道信号采样之间的增益失衡值生成当前I信道信号采样和当前Q信道信号采样之间的增益失衡值；以及 

（h）基于所述当前I信道信号和当前Q信道信号之间的增益失衡值，来修改所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号中的任一个，从而补 偿所述增益误差， 

其中，在步骤（a）中，按以下方式来生成所述符号： 

当所述相位失衡误差基大于0时，若所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号的乘积不小于0，则取所述符号为1，否则，若所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号的乘积小于0，则取所述符号为-1； 

当所述相位失衡误差基小于0时，若所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号的乘积小于0，则取所述符号为1，否则，若所述当前I信道信号和所述当前Q信道信号的乘积不小于0，则取所述符号为-1， 

其中，在步骤（e）中，按以下方式来生成所述符号： 

当所述增益失衡误差基大于0时，若所述当前I信道信号的绝对值与所述当前Q信道信号的绝对值之差不小于0，则取所述符号为1，否则，若所述当前I信道信号的绝对值与所述当前Q信道信号的绝对值之差小于0，则取所述符号为-1； 

当所述增益失衡误差基小于0时，若所述当前I信道信号的绝对值与所述当前Q信道信号的绝对值之差小于0，则取所述符号为1，否则，若所述当前I信道信号的绝对值与所述当前Q信道信号的绝对值之差不小于0，则取所述符号为-1。 

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