Hallo, Ich habe eine I/Q downconverter "black box" von der ich I/Q imbalance messen moechte. Die Eingaenge sind LO, RF und der Ausgang BB. Als Ergebnis moechte ich "Image Rejection" in dB von dem ich auf moegliche Phasen/-Amplituden imbalances zurueckrechnen kann. Meine Idee: mit einem VSG erstelle ich ein cos Signal das nur im Q ist und lasse I null. Dann vergleiche ich die Spektren der I and Q samples und messe die Differenz der Peaks in dB (ideal waere kein Peak im Q zu sehen). Das fuktioniert aber nur wenn das Eingangssignal phasengleich zum LO ist. Wenn LO phasenverschoben ist landet trotzdem Signal in beiden Kanelen (obwohl I/Q perfekt 90 grad sind). Das habe ich soeben in MATLAB verifiziert. Was ist der beste Weg, IRR[dB] mit einfachen Sinusoids zu bestimmen, ohne Nachbearbeitung der baseband signale?
Wie kann ein Eingangssignal phasengleich zum LO sein, und trotzdem eine andere Frequenz aufweisen ? Beim mangehaften Wissen, welches aus Simulationen von nicht berherrschten Tools bsteht, sowie den mangelhaften Messmoeglichkeiten sind die Resultate irgendwie egal. Einfach irgendwelche zahlen ohne Bezug. Was dann noch dazukommt, ist LO/2, N*IF,..
Du kannst mit deinem VSG Signale generieren, mit dem du besser als 60dB Spiegelfrequenzunterdrückung bekommst. Die Werte, die du für Phasen- bzw. Amplitudenunterschied zwischen I und Q einstellst, sind deine gesuchte Phase bzw. Amplitude Imbalance. Das ist natürlich frequenzabhängig und entsprechend aufwändig..
> Wie kann ein Eingangssignal phasengleich zum LO sein, und trotzdem eine
LO des Senders und Empfaengers sind nicht phasengleich:
1 | tx = xi.*cos(2*pi*fc*t) - xq.*sin(2*pi*fc*t); |
2 | yi = 2*filter(b,a,tx.*cos(2*pi*fc*t+phaseOffset)); |
3 | yq = 2*filter(b,a,tx.*sin(2*pi*fc*t+phaseOffset)); |
> Du kannst mit deinem VSG Signale generieren, mit dem du besser als 60dB > Spiegelfrequenzunterdrückung bekommst. Die Werte, die du für Phasen- > bzw. Amplitudenunterschied zwischen I und Q einstellst, sind deine > gesuchte Phase bzw. Amplitude Imbalance. Ja, das gilt fuer den Sender. Ich moechte aber wissen welche IRR der Demodulator hat. Auf eine andere Moeglichkeit bin ich gerade gekommen: Setze
1 | xi = cos(2*pi*t*fin); |
2 | xq = sin(2*pi*t*fin); |
Der Amplitudenunterschied zwischen den beiden empfangenen Signalen ist amplitude imbalance und der Unterschied zu 90 Grad Phase imbalance. Allerdings ist das schwieriger zu messen ... Meintest du sowas in der Art? > Das ist natürlich > frequenzabhängig und entsprechend aufwändig.. (Fuers erste reicht mir eine Frequenz)
"black box" bedeutet, man kommt an den internen LO nicht dran? Denn der hätte ja eine festen Phasenbezug, und für jeweils eine Frequenz könnte man den auch phasenschieben (RC, LC oder Koaxkabel je nach Frequenz). Der liefert aber erst mal nur "zero ZF". Eventuell könnte man ihn aber modulieren.
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> "black box" bedeutet, man kommt an den internen LO nicht dran? > Denn der hätte ja eine festen Phasenbezug, und für jeweils eine Frequenz > könnte man den auch phasenschieben (RC, LC oder Koaxkabel je nach > Frequenz). > Der liefert aber erst mal nur "zero ZF". Eventuell könnte man ihn aber > modulieren. Leider nicht. Einziger Eingang ist single-ended LO und der wird intern nach I und Q differential gesplitted. Generell: Sorry ich hab hier einfach ein Brett vor dem Kopf. Ich erinnere mich dass ich sowas vor einigen Jahren schonmal gemacht hab ... ich hatte das I/Q baseband Spektrum und habe direkt die Differenz zwischen gewuenschtem Signal und Image abgelesen. Es ist vermutlich trivial ... aber ich komm grad nicht drauf.
Äh, das Image ist doch die Spiegelfrequenz. Also z.B. wenn dein LO 100MHz hat und dein IF-Signal hat 20MHz - dann gibt es bei RF 2 Seiten'bänder', eines bei 120MHz und eines bei 80MHz. Angenommen du willst nur das obere Seitenband, und das Untere soll unterdrückt werden, dann müsstest du also den Pegel bei 80MHz messen und mit dem Pegel bei 120MHz vergleichen. Da dein Mixer in dem Beispiel das untere Seitenband unterdrückt, sollte natürlich bei 80MHz nichts raus kommen. Angenommen 120MHz kommen mit 0dBm raus und 80MHz hat -40dBm. Dann ist dein IRR grade 40dB. Über welche Frequenzen reden wir? wenn es GHz oder einige 100MHz sind, dann würde ich Werte bis max. ca. 30..40dB erwarten, wenn der Mixer besser ist, ist es entweder einsehr teurer ;-) oder es liegt eine Fehlmessung vor.
Ok, ich hab die Loesung gefunden. Ja, wie du geschrieben hast, der richtige Weg ist single-side-band (und nicht single-channel)! 1. Single-channel: rf = cos((wc-w1)t)+cos((wc+w1)t) In diesem Fall ist das Signal nur im I channel aber nicht im Q. Nach dem Runtermixen ist das Resultat nur korrekt wenn TxLO und RxLO phasenkoheraent sind! Die baseband signals sind gegeben mit: ybbi = cos(phi_i) cos(w1 t) ybbq = cos(phi_q) cos(w1 t) wobei phi_i und phi_q die phasendifferenz zwischen RxLO und TxLO beinhaltet sowie einen Knob "phi_corr" mit dem ich die Phasenlage am Rx oder Tx beliebig einstellen kann. Zusaetzlich kann eines der beiden die eigentliche I/Q Imbalance erhalten. Die I/Q Rejection ist dann gegeben mit 1-sin(phi_q)/cos(phi_q). Mit dem Knob "phi_corr" kann nun aber jeder beliebige Wert erreicht werden - unabhaengig vom eigentlichen I/Q mismatch. Daher ist dies der FALSCHE Ansatz! 2. Single-sideband: rf = cos((wc+w1)t) In diesem Fall sind sowohl I als auch Q generall nicht leer. Wenn allerdings das Baseband signal wieder als ybb = ybbi + 1i*ybbq zusammenfuehrt und davon die DFT bildet kann man direkt die IRR ablesen. Das ist unabhaengig von der relativen Phasenlage zwischen RxLO und TxLO.
Peter M. schrieb: > generall nicht leer äääääh.... aha. Peter M. schrieb: > sowie einen Knob "phi_corr" soso. Bahnhof?! etwas wirr. Aber die Image Reject Ratio hat nichts mit dem TXLO oder RXLO zu tun. Sondern eben mit den Seitenbändern. Wo da eine DFT rein kommt und was das jetzt mit der Messung von IRR zu tun hat, ist mir ein Rätsel ;-)
> Peter M. schrieb: >> generall nicht leer > äääääh.... aha. Es gibt den I channel und den Q channel. In meinem ersten Ansatz wollte ich einen davon leer lassen und schauen was nach (nicht idealem) Empfang in den leeren "leakt". Ich habe (zumindest fuer mich verstaendlich) erklaert wieso das der falsche Ansatz ist. Im zweiten Ansatz haben generell beide Kanaele Signalenergie, dafuer gibt es aber nur ein Seitenband ... dann ist die Frage wieviel davon ins leere Seitenband "leakt". > Bahnhof?! [...] > Wo da eine DFT rein kommt und was das jetzt mit der Messung von IRR zu > tun hat, ist mir ein Rätsel ;-) Ist OK.
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