Procedimiento para corregir la diafonía I/Q en una señal compleja,

comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:

recibir una señal de entrada compleja que contiene componentes en fase I y en cuadratura de fase Q;

combinar la señal de entrada con una señal de corrección con el objetivo de reducir la diafonía I/Q y para generar una señal de salida;

proporcionar una primera señal a partir de la señal de salida;

proporcionar una segunda señal o más a partir de la señal de salida;

generar la correlación no conjugada compleja de la primera señal y la segunda o cada señal para proporcionar una o más señales de correlación compleja;

acumular la señal o cada señal de correlación compleja y combinarlas para proporcionar señales de correlación compleja acumulada;

generar la conjugada compleja de la señal de entrada para proveer una o más señales conjugadas complejas;

ponderar la señal o cada señal conjugada compleja de conformidad con una respectiva señal de correlación compleja acumulada para proporcionar señales ponderadas; y

combinar dichas señales ponderadas entre sí para proporcionar la señal de corrección

Detección y corrección de la diafonía I/Q en señales complejas moduladas en cuadratura.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a la corrección de la diafonía I/Q en señales complejas moduladas en cuadratura.

La modulación en cuadratura se utiliza comúnmente para transmitir dos componentes de señal en una sola portadora. Los dos componentes comprenden un componente en fase "I" y un componente en cuadratura de fase "Q". Estas señales deben demodularse en la zona de recepción, lo cual conlleva reducir la frecuencia de las señales a partir de la frecuencia de la portadora de transmisión. La conversión reductora en cuadratura hasta una frecuencia intermedia (IF) cero es una técnica comúnmente utilizada en los sistemas RF (de radiofrecuencias), puesto que simplifica el filtrado y permite realizar sistemas sintonizables compactos. No obstante, los sistemas RF que emplean un convertidor reductor en cuadratura (denominado también convertidor reductor I/Q) experimentan cierto grado de diafonía I/Q en su salida. Es decir, parte de la señal "I" original termina en el canal "Q" y viceversa. A veces esto no supone ningún problema, por ejemplo, cuando la diafonía representa un simple retardo que se compensa con etapas de recuperación de la temporización. Matemáticamente, este caso corresponde a una simple rotación (dependiente de la frecuencia) de los ejes I/Q.

Un tipo de diafonía más problemática es la del caso en que una frecuencia de banda base positiva (IF cero) +?₀ se correlaciona parcialmente con una frecuencia negativa -?₀. Matemáticamente, este caso se modeliza mediante una conjugada compleja aditiva de la señal original. La presente propuesta es operativa para tratar este tipo de diafonía, y además tiene capacidad para hacer frente al caso en el que el término conjugado añadido está distribuido en el tiempo. Normalmente, la correlación de -?₀ con +?₀ también está presente en este caso. La posibilidad de sortear dicha diafonía utilizando una IF baja conlleva realizar un filtrado de canales de imagen de gran envergadura. Aparte de ser grandes, los filtros son relativamente caros y distan mucho de ser perfectos. El objetivo de la presente invención es la detección y la reducción de dicha diafonía, permitiendo de esta manera la utilización de la conversión reductora I/Q en sistemas de máximo rendimiento.

Cabe citar la solicitud de patente US nº 2005/0089120, en la que se describe un sistema demodulador por desplazamiento de frecuencia que ofrece un conformado espectral sintonizable y programable; la patente US nº 6.765.623, en la que se describe la medición de la correlación entre los componentes I y Q; y la patente US nº 4.581.586, en la que se describe la demodulación de señales moduladas por desplazamiento de frecuencia en cuadratura de fase de una manera que pretende reducir la diafonía entre los canales I y Q. En la patente US nº 6.940.916, se da a conocer un procedimiento para corregir la diafonía I/Q en el contexto de un modulador o demodulador analógico en cuadratura realizando una precompensación y una postcompensación, respectivamente, con estructuras de corrección de filtros digitales adaptativos.

Sumario de la invención

Los diversos aspectos de la presente invención se definen en las reivindicaciones independientes 1 y 8 adjuntas, a las cuales se hace referencia en lo sucesivo. Estas reivindicaciones definen, respectivamente, un procedimiento para corregir la diafonía I/Q y un aparato para corregir la diafonía I/Q de una señal compleja. Las características ventajosas se exponen en las reivindicaciones subordinadas.

Las formas de realización preferidas de la presente invención se describen a continuación, a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos. En cada una de estas formas de realización, se reduce la diafonía I/Q de una señal compleja. En una entrada, se recibe una señal compleja que contiene los componentes en fase I y en cuadratura de fase Q, y se forma la conjugada compleja de la misma. Esta señal conjugada compleja en general se retarda para disponer de una o más señales conjugadas complejas con diferentes retardos. En un sistema muy simple (de una toma) no es necesario utilizar ningún elemento de retardo. A continuación, las señales se ponderan de conformidad con respectivos factores de ponderación. Las señales ponderadas se combinan unas con otras y con la señal de entrada o una señal derivada de esta con la finalidad de reducir la diafonía I/Q. Los factores de ponderación se generan utilizando la señal de entrada o una señal derivada de esta como primera señal y utilizando la señal de entrada o una o varias señales derivadas de esta como una o varias segundas señales. Cuando hay una pluralidad de segundas señales, estas presentan diferentes retardos correspondientes a los retardos de las señales conjugadas complejas. A continuación, se genera la correlación no conjugada compleja de la primera señal y la segunda o las segundas señales para obtener una o más señales de correlación complejas, cada una de las cuales se acumula y multiplica por un factor de convergencia para obtener un factor de ponderación para una respectiva primera señal.

El uso preferido de los retardos permite una supresión eficaz, aunque la diafonía sea selectiva en frecuencia. Además, aunque la información siguiente va dirigida principalmente a la corrección de errores de conversión reductora, también es posible corregir cualquier error I/Q similar en la señal transmitida.

Se supone que no existen términos conjugados intencionados en las señales deseadas y que las señales son señales con características de ruido. Esto se cumple, por ejemplo, en las señales DVB-T y DAB COFDM. También se cumple en las señales OFDM utilizadas en otras aplicaciones tales como la telefonía móvil.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, se describirá en mayor detalle la presente invención a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la figura 1 es un diagrama de bloques de un primer supresor de diafonía que constituye una forma de realización de la presente invención; y

la figura 2 es un diagrama de bloques de un segundo supresor de diafonía que constituye una forma de realización de la presente invención basada en la figura 1, que comprende un ecualizador LMS secundario para compensar ciertos errores introducidos en el supresor de diafonía.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

A continuación, se describen diversas formas de realización preferidas de la presente invención a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos. Cada una de las formas de realización puede ejecutarse en componentes de hardware discretos, pero también puede implementarse en software, por ejemplo, en un procesador de señales digitales (DSP), en cuyo caso las figuras deben interpretarse como diagramas de flujo. En cada caso, se describirá primero la estructura y a continuación su sistema de funcionamiento.

Primera forma de realización - Figura 1

La primera forma de realización preferida de la presente invención se ilustra en el diagrama de bloques del circuito de la figura 1. En la figura, se ilustra un supresor de diafonía 10 que presenta una entrada 12 para recibir una señal de entrada de banda base compleja (I/P), constituida por una señal modulada en cuadratura con componentes en fase (I) y en cuadratura de fase (Q). Se supone que la señal de entrada experimenta diafonía I/Q. A la entrada 12, está conectada la entrada no inversora 16 de un circuito combinador en forma de un sustractor 14, que sustrae de la señal de entrada una señal de corrección, la generación de la cual se describirá más adelante. La salida del sustractor 14 se aplica a una salida 18 y constituye la salida (O/P) del supresor 10.

También conectada a la entrada 12, se halla un circuito de generación de conjugada compleja 20 que genera la conjugada compleja de la señal de entrada. Es decir, el circuito invierte la fase de la señal de entrada de una manera conocida. Si se designa por X la señal de entrada, la conjugada compleja de esta se representa convencionalmente como X*. Así pues, el circuito de generación de conjugada compleja 20 se marca con un asterisco (*) en la figura 1. La salida del circuito de generación de conjugada compleja se aplica después a una línea de retardo con tomas 22 que consta de uno o más retardos conectados en serie 22₁ ... 22_N. En el ejemplo,...

1. Procedimiento para corregir la diafonía I/Q en una señal compleja, comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:

recibir una señal de entrada compleja que contiene componentes en fase I y en cuadratura de fase Q;

combinar la señal de entrada con una señal de corrección con el objetivo de reducir la diafonía I/Q y para generar una señal de salida;

proporcionar una primera señal a partir de la señal de salida;

proporcionar una segunda señal o más a partir de la señal de salida;

generar la correlación no conjugada compleja de la primera señal y la segunda o cada señal para proporcionar una o más señales de correlación compleja;

acumular la señal o cada señal de correlación compleja y combinarlas para proporcionar señales de correlación compleja acumulada;

generar la conjugada compleja de la señal de entrada para proveer una o más señales conjugadas complejas;

ponderar la señal o cada señal conjugada compleja de conformidad con una respectiva señal de correlación compleja acumulada para proporcionar señales ponderadas; y

combinar dichas señales ponderadas entre sí para proporcionar la señal de corrección.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además la multiplicación de la señal o de cada señal de correlación compleja acumulada por un factor de convergencia.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la etapa de generación de la conjugada compleja de la señal de entrada comprende el retardo de la señal conjugada compleja para proporcionar una o más señales retardadas con diferentes retardos.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que se genera una pluralidad de correlaciones no conjugadas complejas, y la etapa de generación de las correlaciones complejas comprende el retardo de la segunda señal para proporcionar una o más segundas señales retardadas con diferentes retardos.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la señal de salida es una señal retardada derivada de la señal de entrada, y la primera señal es una señal retardada derivada de la señal de salida, de tal manera que la señal de salida en cualquier instante se deduce a partir de unas partes de la señal de entrada tomadas antes y después de este instante.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además la etapa de ecualización de la señal de salida para proporcionar una señal de salida ecualizada.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que la ecualización es sustancialmente una ecualización de media de mínimos cuadrados durante un período de retardo predeterminado.

8. Aparato para corregir la diafonía I/Q de una señal compleja, comprendiendo el aparato:

una entrada (12) para recibir una señal de entrada compleja que contiene componentes en fase I y en cuadratura de fase Q;

unos primeros medios combinadores (14) para combinar la señal de entrada con una señal de corrección con el objetivo de reducir la diafonía I/Q para generar una señal de salida;

unos medios (32) acoplados a la salida de los primeros medios combinadores para proporcionar una primera señal;

unos medios (34) acoplados a la salida de los primeros medios combinadores para proporcionar una segunda señal o más;

unos medios generadores de correlación compleja (36) para generar la correlación no conjugada compleja de la primera señal y la segunda señal o cada segunda señal para proporcionar una o más señales de correlación compleja;

unos medios acumuladores (40) para acumular la señal o cada señal de correlación compleja y proporcionar señales de correlación compleja acumulada;

unos medios generadores de conjugada compleja (20) para generar la conjugada compleja de la señal de entrada para proporcionar una o más señales conjugadas complejas;

unos medios de ponderación (24) para ponderar la señal o cada señal conjugada compleja de conformidad con una respectiva señal de correlación compleja acumulada y proporcionar señales ponderadas; y

unos segundos medios combinadores (26) para combinar dichas señales ponderadas entre sí para proporcionar la señal de corrección.

9. Aparato según la reivindicación 8, que comprende además unos medios multiplicadores (38) para multiplicar la señal o cada señal de correlación compleja acumulada por un factor de convergencia.

10. Aparato según la reivindicación 8 ó 9, en el que los medios generadores de conjugada compleja comprenden unos medios (22) para retardar la señal conjugada compleja y proporcionar una o más señales retardadas con retardos diferentes.

11. Aparato según la reivindicación 8, 9 ó 10, en el que los medios generadores de correlación compleja generan una pluralidad de señales de correlación compleja, y comprenden unos medios retardadores (34) para retardar la segunda señal para proporcionar una segunda señal o más retardadas con retardos diferentes.

12. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que los primeros medios combinadores (14) están conectados a la entrada a través de un primer retardo.

13. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en el que los medios para proporcionar la primera señal comprenden un segundo retardo conectado a la salida de los primeros medios combinadores (14).

14. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, que comprende además un ecualizador (62) para ecualizar la señal de salida de los medios combinadores (14) para proporcionar una señal de salida ecualizada.

15. Aparato según la reivindicación 14, en el que el ecualizador es un ecualizador de media de mínimos cuadrados (62) que funciona durante un período de retardo predeterminado, y que está provisto de un sustractor (64) para restar la salida del ecualizador de la señal de entrada (66) sometida a un retardo que es sustancialmente la mitad del período de retardo predeterminado.