CN113162704B - 基于镜像抑制的信号校准方法、装置、系统和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种基于镜像抑制的信号校准方法、装置、系统和电子设备，基于任一待校准的中心频点生成初始信号分量，根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件，对信号生成电路的配置参数进行调整，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值。通过对镜像信号的幅值进行抑制，使得由信号生成电路生成的输出信号中各路有效信号分量实现了的幅值校准和相位校准。对信号生成电路的配置参数进行调整的过程不需借助其它仪器，节省了校准成本，且实现幅值校准和相位校准的过程不需人为参与，提高了校准准确性和校准效率。

Description

基于镜像抑制的信号校准方法、装置、系统和电子设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种基于镜像抑制的信号校准方法、装置、系统和电子设备。

背景技术

信号校准指的是，通过调整信号系统中的参数，减小信号中各信号分量之间的幅值差异和相位差异。在很多场合为了提高信号传输的质量，常需要进行信号校准。例如，在无线通信基站结构中，发射链路常采用以IQ(Inphase，同相分量，Quadrature,正交分量)正交调制器为核心器件的直接变频方案，因此IQ信号的正交性对于射频信号质量影响较大。然而，实际使用过程中，发射通道I路和Q路信号会存在一定程度的幅度不平衡和相位不平衡的现象。这种幅度不平衡和相位不平衡的主要由DAC(Digital-to-Analog Converter，数模转换器)输出接口到正交调制器输入接口之间的模拟路径引入。

然而，现有IQ信号的校准方案需要借助射频频谱仪、PC机(personal computer，个人电脑)、自动化校准软件来实现校准方案，此校准方案的硬件成本和人力成本较高。尤其地，对于宽带系统而言，校准时间也较长。另外传统的DAC校准方法，其算法复杂，算法占用的存储资源也较大，尤其对于宽带的基站系统此问题更为突出。

可见，通常对信号进行校准的方法需要借助于其它仪器，需人为参与，校准成本高且效率较低。

发明内容

本发明实施例提供一种基于镜像抑制的信号校准方法、装置、系统和电子设备，用以解决现有技术中对信号进行校准的方法需要借助于其它仪器，需人为参与，校准成本高且效率较低的问题。

针对以上技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种基于镜像抑制的信号校准方法，包括：

基于任一待校准的中心频点生成初始信号分量；

根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件，对信号生成电路的配置参数进行调整，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值；

其中，所述反馈信号由信号反馈电路根据耦合信号生成；所述耦合信号为，将各初始信号分量输入所述信号生成电路后，由所述信号反馈电路对所述信号生成电路的输出信号进行耦合得到的信号；所述配置参数包括能够影响所述输出信号中镜像信号幅值的参数。

第二方面，本发明实施例提供一种基于镜像抑制的信号校准系统，包括信号生成电路、信号反馈电路和调整模块；

所述信号生成电路用于根据接收的初始信号分量生成输出信号；

所述信号反馈电路用于对所述信号生成电路的输出信号进行耦合得到耦合信号，根据所述耦合信号生成反馈信号；

所述调整模块用于执行以上所述的基于镜像抑制的信号校准方法，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值。

第三方面，本发明实施例提供一种基于镜像抑制的信号校准装置，包括：

生成模块，用于基于任一待校准的中心频点生成初始信号分量；

参数调整模块，用于根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件对信号生成电路的配置参数进行调整，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值；

其中，所述反馈信号由信号反馈电路根据耦合信号生成；所述耦合信号为，将各初始信号分量输入所述信号生成电路后，由所述信号反馈电路对所述信号生成电路的输出信号进行耦合得到的信号；所述配置参数包括能够影响所述输出信号中镜像信号幅值的参数。

第四方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以上所述的基于镜像抑制的信号校准方法的步骤。

第五方面，本发明实施例提供一种非暂态可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的基于镜像抑制的信号校准方法的步骤。

本发明的实施例提供的一种基于镜像抑制的信号校准方法、装置、系统和电子设备，基于任一待校准的中心频点生成初始信号分量，根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件，对信号生成电路的配置参数进行调整，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值。通过对镜像信号的幅值进行抑制，使得由信号生成电路生成的输出信号中各路有效信号分量实现了的幅值校准和相位校准。对信号生成电路的配置参数进行调整的过程不需借助其它仪器，节省了校准成本，且实现幅值校准和相位校准的过程不需人为参与，提高了校准准确性和校准效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的用于对基站IQ信号进行校准的校准系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的基于镜像抑制的信号校准方法流程示意图；

图3是本发明实施例提供的以DAC中的配置字作为配置参数，实现基于镜像抑制的信号校准方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的基于镜像抑制的信号校准方法的进行信号校准的基站局部结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种基于镜像抑制的信号校准系统的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的基于镜像抑制的信号校准装置的结构框图；

图7是本发明另一实施例提供的电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在通信系统中，当IQ信号中存在I路信号和Q路信号的幅度不平衡，以及I路信号和Q路信号的相位不平衡时，会导致发射机EVM(error vector magnitude，矢量误差)指标恶化，影响基站和终端间的通信质量。通常，基站在实际使用中需要对DAC输出的IQ信号中I路信号和Q路信号进行幅值校准和相位校准，使得I路信号和Q路信号逼近理想的正交特性，此种方法称为DAC校准。

通常DAC校准通过观察发射链路某个频点下镜像的幅度大小，来调整该频点对应的DAC校准配置字，找到最优配置字后，将该配置字写入存储器中。然而，这种DAC校准的过程，需要借助频谱分析仪，且校准算法复杂，需要占用的FPGA(Field Programmable GateArray，可编程逻辑门阵列)资源和存贮资源较大。

具体来说，图1为现有的用于对基站IQ信号进行校准的校准系统，该校准系统采用DAC校准方法。在校准过程中，需要借助频谱分析仪对镜像信号进行幅值测试，并通过测试PC读取所测的幅值。此外，还需要结合算法复杂的校准软件，实现对镜像信号的调整，以实现对IQ信号的幅值校准和相位校准，消除IQ信号的I路信号和Q路信号存在的幅值不平衡和相位不平衡的现象。如图1所示，在对IQ信号进行幅值校准和相位校准的过程中，必须借助外部设备，且需要人为参与，校准过程复杂且效率较低。

为了解决这一技术问题，图2为本实施例提供的基于镜像抑制的信号校准方法流程示意图。该方法由任一能够向信号生成电路输入初始信号分量，并接收由信号反馈电路生成的反馈信号的设备或者器件执行。具体地，当该方法用于对基站发射的信号(即信号生成电路的输出信号)实现信号校准时，该设备可以是基站中RRU，或者该器件是RRU中的与信号生成电路和信号反馈电路连接的FPGA。

参见图2，该方法包括如下步骤：

步骤201：基于任一待校准的中心频点生成初始信号分量；

步骤202：根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件，对信号生成电路的配置参数进行调整，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值；其中，所述反馈信号由信号反馈电路根据耦合信号生成；所述耦合信号为，将各初始信号分量输入所述信号生成电路后，由所述信号反馈电路对所述信号生成电路的输出信号进行耦合得到的信号；所述配置参数包括能够影响所述输出信号中镜像信号幅值的参数。

需要说明的是，信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值越低，越有利于消除输出信号中各有效信号分量的幅值不平衡(即越有利于实现各有效信号分量的幅值校准)，同时也越有利于消除输出信号中各有效信号分量的相位不平衡(即越有利于实现各有效信号分量的相位校准)。因此，若需要实现对信号生成电路的输出信号进行信号校准(信号校准包括对各有效信号分量的幅值校准和相位校准)，则需使得信号生成电路的输出信号中的镜像信号的幅值尽可能降低。本实施例通过对信号生成电路的配置参数进行调整，降低信号生成电路的输出信号中的镜像信号的幅值，从而实现对输出信号的信号校准。

在本实施中，待校准的中心频点通常有多个，需对每一中心频点均执行步骤201-202，从而使得基于每一中心频点，所述信号生成电路均能输出实现了信号校准的输出信号。例如，共有N个中心频点，则从第一个中心频点开始，执行上述步骤201-202，直到遍历N个中心频点，完成校准过程。

信号生成电路是基于某一中心频点的各初始信号分量生成输出信号的电路，输出信号由有效信号和镜像信号组成。信号反馈电路是对信号生成电路的输出信号进行耦合，对耦合得到的耦合信号进行处理生成反馈信号的电路。配置参数包括所述信号生成电路中，能够影响所述输出信号中镜像信号幅值的参数。具体地，配置参数包括所述信号生成电路中某一器件中的参数。例如，配置参数包括所述信号生成电路的DAC中的两个配置字，这两个配置字分别为<DIGITAL GAIN>和<PHASE OFFSET>。

本实施例提供的一种基于镜像抑制的信号校准方法，基于任一待校准的中心频点生成初始信号分量，根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件，对信号生成电路的配置参数进行调整，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值。通过对镜像信号的幅值进行抑制，使得由信号生成电路生成的输出信号中各路有效信号分量实现了的幅值校准和相位校准。对信号生成电路的配置参数进行调整的过程不需借助其它仪器，节省了校准成本，且实现幅值校准和相位校准的过程不需人为参与，提高了校准准确性和校准效率。

进一步地，在上述实施例的基础上，上述步骤202中的所述根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件，对信号生成电路的配置参数进行调整，包括：

对所述信号生成电路中与每一路有效信号分量对应的配置参数，循环执行参数调整操作，直到调整结束，存储调整后的配置参数；其中，有效信号分量为所述信号生成电路的输出信号中除镜像信号之外的有效信号的分量；

所述参数调整操作包括：将初始信号分量输入所述信号生成电路，获取由所述信号反馈电路输出的反馈信号，判断所述反馈信号中的镜像信号是否满足所述预设调整条件，若是，则调整结束，否则，对所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数进行调整；

其中，所述预设调整条件包括下述条件中的至少一种：在本次执行参数调整操作时，所述反馈信号中的镜像信号的幅值小于或等于预设幅值；在本次执行参数调整操作时，所述反馈信号中的镜像信号的幅值大于前一次执行参数调整操作时所述反馈信号中的镜像信号的幅值；执行参数调整操作的次数大于或等于预设次数。

进一步地，在执行所述参数调整操作之前，还包括：对所述信号生成电路的配置参数设置初始值。

当需根据多种预设调整条件对配置参数进行调整，则可根据需要设置这多种预设调整条件的具体判断逻辑，本实施例对此不做具体限制。

本实施例对每一路有效信号分量对应的配置参数，通过循环执行参数调整操作，实现对该路有效信号分量对应的配置参数的自动调整。同时，对每一路有效信号分量对应的配置参数均进行调整，对配置参数实现了全面的调整。

进一步地，在上述各实施例的基础上，所述判断所述反馈信号中的镜像信号是否满足所述预设调整条件，若是，则调整结束，否则，对所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数进行调整，包括：

判断所述反馈信号中的镜像信号的幅值是否小于或等于所述预设幅值，若是，则调整结束，否则，判断本次执行参数调整操作是否是首次执行参数调整操作，若是，则调整所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数；

若本次执行参数调整操作不是首次执行参数调整操作，则判断在本次执行参数调整操作时，所述反馈信号中的镜像信号的幅值是否大于前一次执行参数调整操作时所述反馈信号中的镜像信号的幅值，若是，则调整结束，否则，判断执行参数调整操作的次数是否大于或等于所述预设次数；

若执行参数调整操作的次数大于或等于所述预设次数，则调整结束，否则，调整所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数。

其中，对不同的有效信号分量对应的配置参数进行调整时，预设调整条件中的预设幅值可以相同也可以不同，预设次数也可以相同也可以不同，本实施对此不作具体限制。例如，对不同的有效信号分量对应的配置参数进行调整时，预设次数可以均设置为5次。

本实施例中将多种预设调整条件进行组合，当满足预设幅值限定的条件时，表示通过当前的配置参数能够较好的抑制输出信号中的镜像信号。但是为了避免反馈信号中的镜像信号的幅值难以收敛到较小或收敛速度慢，本实施例进一步比较相邻两次执行参数调整操作时，反馈信号中镜像信号的幅值。进一步地，对执行参数调整操作的次数进行限定，避免在无法满足其它种类的预设调整条件时，参数调整操作一直循环执行，造成资源浪费。

本实施例通过多种预设调整条件的组合，使得对每一有效信号分量对应的配置参数进行调整的过程更加合理，提高了调整效率。

进一步地，在上述各实施例的基础上，所述配置参数包括所述信号生成电路的数模转换器DAC中，与所述信号生成电路的输出信号中每一路有效信号分量对应的配置字。

只对DAC中的配置字进行调整

结合信号生成电路的器件特点和结构特点，将配置参数限定在某一器件中，只对DAC中的配置字进行调整，简化了对配置参数调整的过程和调整的复杂度，提高了校准效率。

进一步地，还包括：

若需发射某一目标中心频点的信号，则获取基于所述中心频点，通过上述任一基于镜像抑制的信号校准方法确定的配置参数，作为目标配置参数；

将所述信号生成电路配置为所述目标配置参数，将基于所述目标中心频点生成的各初始信号分量输入所述信号生成电路，得到由所述信号生成电路生成的输出信号，发射所述输出信号。

为了对上述基于镜像抑制的信号校准方法进行具体地说明，图3为本实施提供的以DAC中的配置字作为配置参数，实现基于镜像抑制的信号校准方法的流程示意图。假设“基于镜像抑制的信号校准方法”由FPGA中的某一功能模块执行，则如图3所示，该流程需先对DAC中的配置字<DIGITAL GAIN>(即与I路信号对应的配置参数)进行调整，然后再对DAC中的配置字<PHASE OFFSET>(即与Q路信号对应的配置参数)进行调整。

该流程通过比较镜像信号即时幅度值与门限幅度值，由比较的结果进一步调整I路信号和Q路信号的幅度和相位值，调整完成后，再次获取镜像信号即时幅度值，然后将即时值与门限值再做比较，最终通过反复的调整与比较，完成与IQ信号幅度和相位相关的寄存器值的确定。该流程包括如下步骤：

步骤1：FPGA首先对DAC内部的寄存器<DIGITAL GAIN>和<PHASE OFFSET>设置初始值。

步骤2：对I路信号对应的<DIGITAL GAIN>配置字进行调整：FPGA电路控制DAC发射IQ信号，IQ信号分别表示为f_I和f_Q。f_I和f_Q经过调制、混频和放大后，生成了主信号fc以及对应的镜像信号f_image，此镜像信号f_image被反馈链路(即信号反馈电路)获取后，在FPGA内部与阈值门限f_image，T(预设幅值)做比较。将对<DIGITAL GAIN>进行第n次调整后，由反馈链路输出的信号记为f_image，n。

当f_image，n幅值≤f_image，T幅值时，DAC校准结束(即调整结束)，当f_image，n幅值＞f_image，T幅值时，继续以0xX为步进调整寄存器<DIGITAL GAIN>的配置字。

其中，在对<DIGITAL GAIN>的配置字进行调整的过程中，以0xX为步进，调整寄存器<DIGITAL GAIN>的配置字(X表示1、2、…、E、F中的任意值，由实际调试情况决定，“0x”表示十六进制)。

步骤3：调整DAC寄存器<DIGITAL GAIN>之后，反馈链路得到镜像信号f_image，n+1。

当f_image，n+1幅值≤f_image，T幅值，则DAC校准结束。当f_image，n+1幅值＞f_image，T幅值，判断是否f_image，n+1幅值＞f_image，n幅值，若不成立，则继续以0xX为步进调整寄存器<DIGITAL GAIN>的配置字，直到n值累加到5，则完成<DIGITAL GAIN>配置字的修改，准备开展<PHASEOFFSET>配置字的修改。

若f_image，n+1幅值＞f_image，n幅值成立，则立即完成<DIGITAL GAIN>配置字的修改，准备开展<PHASE OFFSET>配置字的修改。

步骤4：继续对Q路信号对应的<PHASE OFFSET>配置字进行调整,将对<PHASEOFFSET>进行第m次调整后，由反馈链路输出的信号记为f_image，m：以0xX为步进调整寄存器<PHASE OFFSET>的配置字，反馈链路得到镜像信号f_image，m，当f_image，m幅值≤f_image，T幅值时，DAC校准结束。当f_image，m幅值＞f_image，T幅值，继续以0xX为步进调整寄存器<PHASE OFFSET>的配置字。

步骤5：调整寄存器<PHASE OFFSET>之后，反馈链路得到镜像信号f_image，m+1，当f_image，m+1幅值≤f_image，T幅值时，DAC调整结束。当f_image，_m+1幅值＞f_image，T幅值，判断是否f_image，m+1幅度＞f_image，m幅度，若不成立，则继续以0xX为步进调整寄存器<PHASE OFFSET>的配置字，直到m值累加到5，则完成<PHASE OFFSET>配置字的修改，DAC校准结束；若f_image，_m+1幅值＞f_image，m幅值成立，则立即完成<PHASE OFFSET>配置字的修改，DAC校准结束。

当将本实施例提供的方法应用于对基站发射的信号进行信号校准时，上述流程可以由基站中的FPGA执行，该FPGA在基站的RRU(Remote Radio Unit，射频拉远单元)中。因此，当采用FPGA执行上述基于镜像抑制的信号校准方法时，图4示出了通过本实施例提供的基于镜像抑制的信号校准方法的进行信号校准的基站局部结构示意图，由于实现信号校准的过程可以由FPGA执行，不再需要借助外部设备，因此在实现信号校准的过程中，基站不需要与外部设备或仪表连接。在基站发射信号的过程中，图4中的BBU向RRU提供基带信号，RRU将信号生成电路的配置参数设置为通过本实施例提供的“基于镜像抑制的信号校准方法”进行调整后的配置参数，以使得通过RRU发射的信号中镜像信号的幅值尽可能小，有效信号中的有效信号分量(I路信号和Q路信号)之间的幅值趋于平衡，且有效信号分量之间的相位也趋于平衡，有利于提高通信质量。通过本实施例提供的“基于镜像抑制的信号校准方法”进行信号校准，基站不需与外部设备或仪表连接，校准过程也无需进行外部设备或仪表的连接操作，也无需对外部设备或仪表进行调整，简化了校准过程的操作，提高了校准效率。

此外，图5为本实施例提供了一种基于镜像抑制的信号校准系统的结构示意图，参见图5，该基于镜像抑制的信号校准系统包括信号生成电路501、信号反馈电路502和调整模块503；

所述信号生成电路501用于根据接收的初始信号分量生成输出信号；

所述信号反馈电路502用于对所述信号生成电路的输出信号进行耦合得到耦合信号，根据所述耦合信号生成反馈信号；

所述调整模块503用于执行以上任一项所述的基于镜像抑制的信号校准方法，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值。

需要说明的是，所述信号生成电路501不限于图5中所示的结构，只要能够根据调整模块503输入的各初始信号分量生成输出信号，且信号生成电路501中具有能够影响输出信号中镜像信号幅值的参数即可。所述信号反馈电路502不限于图5中所示的结构，只要能够对信号生成电路501的输出信号进行耦合得到耦合信号，并对耦合信号进行处理得到反馈信号即可。所述调整模块503不限于图5中所示的结构，只要能够向信号生成电路501输入初始信号分量，并接收从信号反馈电路502输出的反馈信号，并根据反馈信号实现信号校准即可。例如，调整模块503可以包括如图5所示的FPGA和存储器，也可以是其它能够执行上述步骤201-202的功能模块或器件。

本实施例提供的一种基于镜像抑制的信号校准系统，基于任一待校准的中心频点生成初始信号分量，根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件，对信号生成电路的配置参数进行调整，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值。通过对镜像信号的幅值进行抑制，使得由信号生成电路生成的输出信号中各路有效信号分量实现了的幅值校准和相位校准。对信号生成电路的配置参数进行调整的过程不需借助其它仪器，节省了校准成本，且实现幅值校准和相位校准的过程不需人为参与，提高了校准准确性和校准效率。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述信号反馈电路502包括耦合器和信号处理单元；

所述耦合器用于对所述信号生成电路的输出信号进行耦合得到所述耦合信号，将所述耦合信号输入所述信号处理单元；

所述信号处理单元用于将所述耦合信号转换为数字信号，将转换后的数字信号作为所述反馈信号。

当调整模块503通过如图5所示的FPGA实现基于镜像抑制的信号校准方法时，可以在耦合器后设置信号处理单元，以生成FPGA支持的数字信号。

其中，所述信号处理单元包括高频ADC(Analog-to-Digital Converter，模数转换器)。高频ADC为一种能够对将高频的模拟信号转换为数字信号的器件。或者，所述信号处理单元包括混频器和模数转换器ADC。

本实施例通过耦合器和信号处理单元，实现了根据输出信号生成反馈信号的过程，为调整模块提供了进行配置参数调整的信号。

进一步地，在上述各实施例的基础上，如图5所示，所述信号处理单元包括混频器和模数转换器ADC；

所述混频器用于根据本振电路输出的本振信号降低所述耦合信号的频率，得到低频信号，将所述低频信号输入所述ADC；

所述ADC用于将所述低频信号转换为数字信号，将转换后的数字信号作为所述反馈信号。

其中，图5中与耦合器连接的负载电阻，为用于对耦合器的耦合参数进行调整的电阻。

本实施例通过混频器降低耦合信号的频率，得到低频信号，再通过ADC进行模数转换，实现了根据输出信号生成反馈信号的过程，为调整模块提供了进行配置参数调整的信号。

进一步地，在上述各实施例的基础上，如图5所示，所述信号生成电路包括DAC、滤波单元、正交调制器、信号放大单元和本振电路；

所述DAC用于将接收的初始信号分量转换为模拟信号，得到各初始信号分量对应的模拟信号，将各初始信号分量对应的模拟信号输入所述滤波单元；

所述滤波单元用于对各初始信号分量对应的模拟信号进行滤波，将滤波后的模拟信号输入所述正交调制器；

所述正交调制器用于根据滤波后的各初始信号分量对应的模拟信号和所述本振电路输出的本振信号，生成发射信号，将所述发射信号输入所述信号放大单元；

所述信号放大单元用于对所述发射信号进行放大，将放大后的发射信号作为所述信号生成电路的输出信号。

其中，所述滤波单元包括多个重建滤波器，每一重建滤波器用于对由DAC输出的一路初始信号分量的数字信号进行滤波。

其中，所述信号放大单元包括驱动放大器和功率放大器；所述驱动放大器用于对所述发射信号进行放大，将放大后的发射信号输入所述功率放大器，所述功率放大器用于对由所述驱动放大器输入的发射信号进行放大，得到所述输出信号。

其中，本振电路输入到所述正交调制器的本振信号，与本振电路输入到混频器中的本振信号相同。

本实施例通过信号生成电路实现了根据各初始信号分量生成输出信号，并为信号反馈电路提供了信号来源。

当将本实施例提供的方法应用于对基站发射的信号进行信号校准，作为示例，若对IQ进行校准，该校准过程可以在基站内部的RRU实现，与BBU(Base band Unite，基带处理单元)无关。具体地，如图5所示，IQ校准电路由信号生成电路、信号反馈电路、幅度/相位调整电路三部分组成，其中信号生成电路由DAC、正交调制器、本振电路、驱动放大器和功率放大器组成；反馈电路由定向耦合器、混频器、本振电路、ADC组成；幅度/相位调整电路由FPGA电路组成。

其中，信号生成电路的工作原理为：

第一步，DAC发送I路余弦信号和Q路正弦信号。

第二步，I和Q路信号分别送给I路和Q路重建滤波器，以完成DAC输出信号的滤波。

第三步，I和Q路信号经滤波后再进入正交调制器，由正交调制器完成IQ信号的调制和变频功能，并输出单端的射频信号。在调制和变频过程中，本振电路提供了调制器所需的本振信号。

第四步，调制器输出的单端射频信号经过驱动放大器和功率放大器的两级放大后送给滤波器或者双工器。

信号反馈电路的工作原理为：

第一步，耦合器从功率放大电路输出端获取信号生成电路产生的镜像信号。

第二步，此镜像信号通过混频器完成下变频转换。

第三步，经过变频后的镜像信号再经过ADC的采样，被转换为数字中频信号后，最后被发送至FPGA电路。

幅度/相位调整电路的工作原理为：

FPGA电路通过SPI串行信号控制DAC内部寄存器<DIGITAL GAIN>和<PHASE OFFSET>配置字的修改，其中寄存器<DIGITAL GAIN>负责对IQ信号的幅度不平衡开展校正，寄存器<PHASE OFFSET>负责对IQ信号相位不平衡开展校正。假设基站的中心频点数量为N，同时第1个中心频点为fc，则：

第一步，FPGA电路控制信号生成电路产生频点为fc的单音信号。

第二步，FPGA电路控制信号反馈电路获取频点为fimage的镜像信号。

第三步，FPGA电路根据具体的DAC校准算法(如实施例2)展开校准工作。

第四步，FPGA电路将得到的寄存器<DIGITAL GAIN>的配置字和寄存器<PHASEOFFSET>的配置字均写入存储器中，则第1个中心频点的校准工作完毕。

第五步，继续执行剩余N-1个中心频点的校准工作，每个中心频点对应的校准步骤均为第一步至第四步。

第六步，当第N个中心频点的校准工作完成后，则表明整个IQ信号的校准流程已经完毕。

需要说明的是，假设第1个中心频点为fc，本振信号为f_LO，如果采用高本振方案，则镜像信号频点f_image＝fc+(f_LO-fc)；

如果采用低本振方案，则镜像信号频点f_image＝fc+(fc-f_LO)。

本实施例提供的基于镜像抑制的信号校准方法和系统，能够借助基站已有的信号反馈电路或者仅对基站电路进行较小的改进，即可实现对基站IQ信号的校准，保证IQ信号的正交性。且本实施例提供的校准方法可以通过对FPGA中的DAC进行调整实现，算法简单，只涉及两个寄存器，占用的FPGA资源和存贮器资源很少，非常适用于宽带的基站系统。能够达到如下技术效果：(1)无需校准仪表和测试PC机，无需操作人员，可实现自动化校准，校准成本低，校准效率高；(2)对于内部设计了反馈通道的基站，例如，当前的主流的4G或5G基站，仅通过软件设计就可实现IQ信号的自动化校准，无需增加额外的硬件成本；(3)通过调整DAC配置参数实现校准的算法流程简单，占用的FPGA电路资源和存储器资源很少。

此外，本实施例提供一种RRU，所述RRU包括上述任一实施例所述的基于镜像抑制的信号校准系统。

此外，本实施例提供一种基站，所述基站包括上述的RRU。

此外，图6为本实施例提供的基于镜像抑制的信号校准装置的结构框图，参见图6，该装置包括生成模块601和参数调整模块602，其中，

生成模块601，用于基于任一待校准的中心频点生成初始信号分量；

参数调整模块602，用于根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件对信号生成电路的配置参数进行调整，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值；

其中，所述反馈信号由信号反馈电路根据耦合信号生成；所述耦合信号为，将各初始信号分量输入所述信号生成电路后，由所述信号反馈电路对所述信号生成电路的输出信号进行耦合得到的信号；所述配置参数包括能够影响所述输出信号中镜像信号幅值的参数。

本实施例提供的基于镜像抑制的信号校准装置适用于上述各实施例提供的基于镜像抑制的信号校准方法，在此不再赘述。

本实施例提供的一种基于镜像抑制的信号校准装置，基于任一待校准的中心频点生成初始信号分量，根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件，对信号生成电路的配置参数进行调整，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值。通过对镜像信号的幅值进行抑制，使得由信号生成电路生成的输出信号中各路有效信号分量实现了的幅值校准和相位校准。对信号生成电路的配置参数进行调整的过程不需借助其它仪器，节省了校准成本，且实现幅值校准和相位校准的过程不需人为参与，提高了校准准确性和校准效率。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件，对信号生成电路的配置参数进行调整，包括：

对所述信号生成电路中与每一路有效信号分量对应的配置参数，循环执行参数调整操作，直到调整结束，存储调整后的配置参数；其中，有效信号分量为所述信号生成电路的输出信号中除镜像信号之外的有效信号的分量；

所述参数调整操作包括：将初始信号分量输入所述信号生成电路，获取由所述信号反馈电路输出的反馈信号，判断所述反馈信号中的镜像信号是否满足所述预设调整条件，若是，则调整结束，否则，对所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数进行调整；

其中，所述预设调整条件包括下述条件中的至少一种：在本次执行参数调整操作时，所述反馈信号中的镜像信号的幅值小于或等于预设幅值；在本次执行参数调整操作时，所述反馈信号中的镜像信号的幅值大于前一次执行参数调整操作时所述反馈信号中的镜像信号的幅值；执行参数调整操作的次数大于或等于预设次数。

进一步地，在上述各实施例的基础上，所述判断所述反馈信号中的镜像信号是否满足所述预设调整条件，若是，则调整结束，否则，对所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数进行调整，包括：

判断所述反馈信号中的镜像信号的幅值是否小于或等于所述预设幅值，若是，则调整结束，否则，判断本次执行参数调整操作是否是首次执行参数调整操作，若是，则调整所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数；

若本次执行参数调整操作不是首次执行参数调整操作，则判断在本次执行参数调整操作时，所述反馈信号中的镜像信号的幅值是否大于前一次执行参数调整操作时所述反馈信号中的镜像信号的幅值，若是，则调整结束，否则，判断执行参数调整操作的次数是否大于或等于所述预设次数；

若执行参数调整操作的次数大于或等于所述预设次数，则调整结束，否则，调整所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数。

进一步地，在上述各实施例的基础上，所述配置参数包括所述信号生成电路的数模转换器DAC中，与所述信号生成电路的输出信号中每一路有效信号分量对应的配置字。

此外，图7是示出本实施例提供的电子设备的实体结构示意图。

参照图7，所述电子设备包括：处理器(processor)701、通信接口(CommunicationsInterface)702、存储器(memory)703和通信总线704，其中，处理器701，通信接口702，存储器703通过通信总线704完成相互间的通信。处理器701可以调用存储器703中的逻辑指令，以执行如下方法：基于任一待校准的中心频点生成初始信号分量；根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件，对信号生成电路的配置参数进行调整，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值；其中，所述反馈信号由信号反馈电路根据耦合信号生成；所述耦合信号为，将各初始信号分量输入所述信号生成电路后，由所述信号反馈电路对所述信号生成电路的输出信号进行耦合得到的信号；所述配置参数包括能够影响所述输出信号中镜像信号幅值的参数。

此外，上述的存储器703中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如，包括：基于任一待校准的中心频点生成初始信号分量；根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件，对信号生成电路的配置参数进行调整，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值；其中，所述反馈信号由信号反馈电路根据耦合信号生成；所述耦合信号为，将各初始信号分量输入所述信号生成电路后，由所述信号反馈电路对所述信号生成电路的输出信号进行耦合得到的信号。

本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行如下方法：基于任一待校准的中心频点生成初始信号分量；根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件，对信号生成电路的配置参数进行调整，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值；其中，所述反馈信号由信号反馈电路根据耦合信号生成；所述耦合信号为，将各初始信号分量输入所述信号生成电路后，由所述信号反馈电路对所述信号生成电路的输出信号进行耦合得到的信号。

以上所描述的电子设备等实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种基于镜像抑制的信号校准方法，其特征在于，应用于幅度/相位调整电路，所述幅度/相位调整电路分别与信号生成电路和信号反馈电路连接，所述方法包括：

基于任一待校准的中心频点生成初始信号分量；

根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件，对信号生成电路的配置参数进行调整，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值，降低所述镜像信号的幅值用于减小所述输出信号中各有效信号的分量的幅值不平衡和相位不平衡，所述幅值不平衡和所述相位不平衡是由数模转换器DAC输出接口到正交调制器输入接口之间的模拟路径引入的；

其中，所述反馈信号由信号反馈电路根据耦合信号生成；所述耦合信号为，将各初始信号分量输入所述信号生成电路后，由所述信号反馈电路对所述信号生成电路的输出信号进行耦合得到的信号；所述配置参数包括能够影响所述输出信号中镜像信号幅值的参数；

将所述镜像信号的即时幅度值与门限幅度值进行比较，根据比较结果调整所述输出信号中的I路信号的幅度和相位值，以及所述输出信号中的Q路信号的幅度和相位值；

所述根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件，对信号生成电路的配置参数进行调整，包括：

对所述信号生成电路中与每一路有效信号分量对应的配置参数，循环执行参数调整操作，直到调整结束，存储调整后的配置参数；其中，有效信号分量为所述信号生成电路的输出信号中除镜像信号之外的有效信号的分量；

所述参数调整操作包括：将初始信号分量输入所述信号生成电路，获取由所述信号反馈电路输出的反馈信号，判断所述反馈信号中的镜像信号是否满足所述预设调整条件，若是，则调整结束，否则，对所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数进行调整；

其中，所述预设调整条件包括下述条件中的至少一种：在本次执行参数调整操作时，所述反馈信号中的镜像信号的幅值小于或等于预设幅值；在本次执行参数调整操作时，所述反馈信号中的镜像信号的幅值大于前一次执行参数调整操作时所述反馈信号中的镜像信号的幅值；执行参数调整操作的次数大于或等于预设次数；

所述配置参数包括所述信号生成电路的数模转换器DAC中，与所述信号生成电路的输出信号中每一路有效信号分量对应的配置字。

2.根据权利要求1所述的基于镜像抑制的信号校准方法，其特征在于，所述判断所述反馈信号中的镜像信号是否满足所述预设调整条件，若是，则调整结束，否则，对所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数进行调整，包括：

判断所述反馈信号中的镜像信号的幅值是否小于或等于所述预设幅值，若是，则调整结束，否则，判断本次执行参数调整操作是否是首次执行参数调整操作，若是，则调整所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数；

若本次执行参数调整操作不是首次执行参数调整操作，则判断在本次执行参数调整操作时，所述反馈信号中的镜像信号的幅值是否大于前一次执行参数调整操作时所述反馈信号中的镜像信号的幅值，若是，则调整结束，否则，判断执行参数调整操作的次数是否大于或等于所述预设次数；

若执行参数调整操作的次数大于或等于所述预设次数，则调整结束，否则，调整所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数。

3.一种基于镜像抑制的信号校准系统，其特征在于，包括信号生成电路、信号反馈电路和幅度/相位调整电路，所述幅度/相位调整电路分别与信号生成电路和信号反馈电路连接；

所述信号生成电路用于根据接收的初始信号分量生成输出信号；

所述信号反馈电路用于对所述信号生成电路的输出信号进行耦合得到耦合信号，根据所述耦合信号生成反馈信号；

所述幅度/相位调整电路用于执行权利要求1或2所述的基于镜像抑制的信号校准方法，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值。

4.根据权利要求3所述的基于镜像抑制的信号校准系统，其特征在于，所述信号反馈电路包括耦合器和信号处理单元；

所述耦合器用于对所述信号生成电路的输出信号进行耦合得到所述耦合信号，将所述耦合信号输入所述信号处理单元；

所述信号处理单元用于将所述耦合信号转换为数字信号，将转换后的数字信号作为所述反馈信号。

5.根据权利要求4所述的基于镜像抑制的信号校准系统，其特征在于，所述信号处理单元包括混频器和模数转换器ADC；

所述混频器用于根据本振电路输出的本振信号降低所述耦合信号的频率，得到低频信号，将所述低频信号输入所述ADC；

所述ADC用于将所述低频信号转换为数字信号，将转换后的数字信号作为所述反馈信号。

6.根据权利要求3所述的基于镜像抑制的信号校准系统，其特征在于，所述信号生成电路包括DAC、滤波单元、正交调制器、信号放大单元和本振电路；

所述DAC用于将接收的初始信号分量转换为模拟信号，得到各初始信号分量对应的模拟信号，将各初始信号分量对应的模拟信号输入所述滤波单元；

所述滤波单元用于对各初始信号分量对应的模拟信号进行滤波，将滤波后的模拟信号输入所述正交调制器；

所述正交调制器用于根据滤波后的各初始信号分量对应的模拟信号和所述本振电路输出的本振信号，生成发射信号，将所述发射信号输入所述信号放大单元；

所述信号放大单元用于对所述发射信号进行放大，将放大后的发射信号作为所述信号生成电路的输出信号。

7.一种基于镜像抑制的信号校准装置，其特征在于，包括：

生成模块，用于基于任一待校准的中心频点生成初始信号分量；

参数调整模块，用于根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件对信号生成电路的配置参数进行调整，以降低所述信号生成电路的输出信号中镜像信号的幅值，降低所述镜像信号的幅值用于减小所述输出信号中各有效信号的分量的幅值不平衡和相位不平衡，所述幅值不平衡和所述相位不平衡是由数模转换器DAC输出接口到正交调制器输入接口之间的模拟路径引入的；将所述镜像信号的即时幅度值与门限幅度值进行比较，根据比较结果调整所述输出信号中的I路信号的幅度和相位值，以及所述输出信号中的Q路信号的幅度和相位值；

其中，所述反馈信号由信号反馈电路根据耦合信号生成；所述耦合信号为，将各初始信号分量输入所述信号生成电路后，由所述信号反馈电路对所述信号生成电路的输出信号进行耦合得到的信号；所述配置参数包括能够影响所述输出信号中镜像信号幅值的参数；

所述根据反馈信号中的镜像信号和预设调整条件，对信号生成电路的配置参数进行调整，包括：

对所述信号生成电路中与每一路有效信号分量对应的配置参数，循环执行参数调整操作，直到调整结束，存储调整后的配置参数；其中，有效信号分量为所述信号生成电路的输出信号中除镜像信号之外的有效信号的分量；

所述参数调整操作包括：将初始信号分量输入所述信号生成电路，获取由所述信号反馈电路输出的反馈信号，判断所述反馈信号中的镜像信号是否满足所述预设调整条件，若是，则调整结束，否则，对所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数进行调整；

其中，所述预设调整条件包括下述条件中的至少一种：在本次执行参数调整操作时，所述反馈信号中的镜像信号的幅值小于或等于预设幅值；在本次执行参数调整操作时，所述反馈信号中的镜像信号的幅值大于前一次执行参数调整操作时所述反馈信号中的镜像信号的幅值；执行参数调整操作的次数大于或等于预设次数；

所述配置参数包括所述信号生成电路的数模转换器DAC中，与所述信号生成电路的输出信号中每一路有效信号分量对应的配置字。

8.根据权利要求7所述的基于镜像抑制的信号校准装置，其特征在于，所述判断所述反馈信号中的镜像信号是否满足所述预设调整条件，若是，则调整结束，否则，对所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数进行调整，包括：

判断所述反馈信号中的镜像信号的幅值是否小于或等于所述预设幅值，若是，则调整结束，否则，判断本次执行参数调整操作是否是首次执行参数调整操作，若是，则调整所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数；

若本次执行参数调整操作不是首次执行参数调整操作，则判断在本次执行参数调整操作时，所述反馈信号中的镜像信号的幅值是否大于前一次执行参数调整操作时所述反馈信号中的镜像信号的幅值，若是，则调整结束，否则，判断执行参数调整操作的次数是否大于或等于所述预设次数；

若执行参数调整操作的次数大于或等于所述预设次数，则调整结束，否则，调整所述信号生成电路中与所述有效信号分量对应的配置参数。

9.根据权利要求7所述的基于镜像抑制的信号校准装置，其特征在于，所述配置参数包括所述信号生成电路的数模转换器DAC中，与所述信号生成电路的输出信号中每一路有效信号分量对应的配置字。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1或2所述的基于镜像抑制的信号校准方法的步骤。

11.一种非暂态可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1或2所述的基于镜像抑制的信号校准方法的步骤。