IQ不平衡幅度

信息处理 matlab 离散信号 正交
2022-02-10 20:30:14

我必须修复测量的 IQ 接收器数据的幅度。根据我关于数据的信息,我可以估计一个信号需要在幅度上校正到另一个信号。在这种情况下,可以忽略相位偏移/不平衡。我想在 MATLAB 中实现它。目前我的 I/Q 信号如下所示:在此处输入图像描述

我想纠正它,即显示一个圆圈(将是理想的结果)。但直到现在,我还没有找到直接的方法来做到这一点。我无法从 I/Q 接收器直接训练或测量幅度不平衡。我只有数据。我该怎么做才能使图表显示为圆形的 Q 分量正常化?

我已经尝试计算幅度偏移:o=sqrt(Q^2/(1-I^2)),但这不起作用。两个信号都有一个小的 DC 偏移(非常小,大约104关于值之间01),但这不相关。

3个回答

看起来您正在经历的是载波偏移而不是 IQ 不平衡,至少从您展示的这个观点来看。从两个轴的比例来看,它看起来很平衡,只是每个轴都以不同的比例绘制?

在正确的载波恢复之前和之后,请参阅下面的 QPSK 示例图。请注意,它还有助于显示正确的符号位置(从可以在载波偏移条件下完成的时序恢复),由图中的红点表示。

在此处输入图像描述

有关删除运营商偏移的实现的更多详细信息,请参阅我的帖子:

高调制指数 PSK - 载波恢复

我对您实际使用的特定调制感兴趣,因为我们可能会建议更直接的方法,即使您的信号与自身延迟版本的互相关也可以揭示频率偏移,例如,如下图所示),我很想在后处理分析中执行此操作,以便快速访问载体是什么,或者只是从轨迹中辨别旋转速率:

在此处输入图像描述

一旦你成功地“阻止它旋转”,如果你确实有这个问题,这里有一些实用的技术可以消除偏移误差(放大器和相位不平衡):

首先,这就是 IQ 不平衡的样子(此外,您还可以有一个“DC 偏移”,它会在您的频谱中显示为更强的载波):

在此处输入图像描述

这里有一个简单的 IQ 不平衡校正技术:

在此处输入图像描述

用技术建立αβ下图中的系数:

在此处输入图像描述

在此处输入图像描述

那里有很多关于 IQ 不平衡校正的论文,但从实际背景来看,我知道校准这种 IQ 不平衡的典型方法,如果它真的可以充分建模为 I 和 Q 幅度之间的非统一标量因子通过观察具有已知时刻的复杂信号。

我知道的设备中,这是通过断开实际天线输入并仅测量 Johnson-Nyquist(又名热)噪声来完成的——这应该是不相关的,并且在 I 和 Q 上具有相同的幅度。

然后,观察得到的数字信号一段时间,计算 I 和 Q 幅度平方的比值,从而计算出校正因子的倒数,就足以校正这些硬件损伤。

有一个完整的GNU Radio模块专门用于稍后取消它——看看gr-iqbal's source code

这只是你如何在 Matlab 中绘制它的问题吗?尝试axis square或查看有关轴长度和数据单元长度的控制比的 Matlab 帮助

重新缩放的 IQ 图图像