如何改变正交信号中 I 和 Q 之间的相位关系?

信息处理 fft 阶段 正交
2022-02-06 14:29:39

我正在从收音机收集正交信号。I和Q信号以192000的采样率通过声卡,然后对信号进行FFT。由于各种原因,信号从 90 度相位差略有偏移,需要在某个点进行校正。怎么能做到这一点?谢谢你的帮助。汤姆

2个回答

如您所知,正交误差(也称为正交偏斜)描述了 I 和 Q 之间的实际角度与理想的 90 度之间的距离。它是调制误差率的一个组成部分。

似乎有很多人在谈论如何测量正交偏斜,但很少有人谈论如何补偿。两种主要的补偿方法似乎是:

  • 在最初的工厂调整过程中,一些人在手动调整模拟部件的同时观察测距仪测量偏斜,或者
  • 在正常操作期间,接收器在内部估计正交偏斜并进行数字补偿。

通常,硬件设计者故意构建“失调的接收器”。有了这样的硬件,当发射器重复发射“相同”的星座点时,接收器采样的原始 I/Q 点——而不是像完美调谐的直接——那样靠近 I/Q 图中的单个固定位置——转换接收器——而是绕一圈旋转。

这样的接收器以某种方式估计(通常在 FPGA 或软件中)星座已被该模拟硬件旋转了多远,并通过沿相反方向旋转 I/Q 样本来对其进行校正。可以同时估计 I 和 Q 之间的相位偏移并同时对其进行校正。(实际上,如果您知道偏斜为 S 并且您测量原始 x,q 坐标,您可以在 y = qc - xt 的完全正交坐标中进行偏斜并找到真正的 x,y,其中 c 是 1/cos 的近似值(S) 和 t 是 tan(S) 的近似值;通常 c = 1 和 t=S(以弧度为单位)就足够了)。

进一步阅读:

如果 I 和 Q 有单独的 ADC,则必须在模拟前端进行固定,例如,ADC 之前的正交混频器存在不平衡或 ADC 的采样时间未正确对齐。或两者。