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I/Q Imbalance Compensator

同相成分と直交成分の間の不均衡の補正

ライブラリ

RF Impairments Correction

説明

I/Q Imbalance Compensator は、変調信号の同相成分と直交成分の間の振幅と位相の不均衡の影響を軽減します。サポートされる変調方式には、OFDM、M-PSK および M-QAM があります (M > 2)。

このブロックは、3 個までの入力端子を受け入れ、そのうち 1 つが入力信号です。[Source of compensator coefficient] パラメーターを [Estimated from input signal] に設定すると、2 つの追加の入力端子が有効になります。最初の端子は [Source of adaptation step size] パラメーターを [Input port] に設定した場合、2 番目は [Coefficient adaptation input port] ボックスをオンにした場合に有効になります。2 つのオプションは独立です。さらに、[Estimated coefficient output port] ボックスをオンにすると、オプションの出力端子を作成して、そこから推定された補償器係数が使用可能になります。

[Source of compensator coefficient] パラメーターを [Input port] に設定すると、1 つの構成 (入力信号端子、係数入力端子および出力信号端子) のみが可能になります。

パラメーター

Source of compensator coefficient

補償器係数のソースを [Estimated from input signal] または [Input port] に指定します。[Estimated from input signal] に設定すると、補償器は係数を入力信号から計算します。[Input port] に設定すると、他のすべてのプロパティは無効になり、係数を入力端子から提供しなければなりません。既定値は [Estimated from input signal] です。

Initial compensator coefficient

内部アルゴリズムで I/Q 不均衡を補正するために使用される初期係数を指定します。既定値は 0+0j です。

Source of adaptation step size

適応ステップ サイズのソースを [Property] または [Input port] として指定します。[Property] に設定した場合は、ステップ サイズを [Adaptation step size] フィールドに指定します。[Input port] に設定した場合は、ステップ サイズを入力端子から指定しなければなりません。既定値は [Property] です。

Adaptation step size

適応アルゴリズムのステップ サイズを実数スカラーとして指定します。このパラメーターは、[Source of adaptation step size][Property] に設定されている場合のみ使用可能です。既定値は 0.00001 です。

Coefficient adaptation input port

信号による適応処理の制御を許可する入力端子を作成するにはこのチェック ボックスをオンにします。チェック ボックスがオンで、入力信号が true の場合、推定される補正係数が更新されます。適応端子が有効でないか、入力信号が false の場合、補正係数は変更されません。既定では、チェック ボックスはオフになっています。

Estimated coefficient output port

推定補正係数を出力端子に提供する場合はこのチェック ボックスをオンにします。既定では、チェック ボックスはオフになっています。

アルゴリズム

このブロックは、comm.IQImbalanceCompensator のリファレンス ページで説明されているアルゴリズム、入力および出力を実装しています。オブジェクト プロパティはブロック パラメーターに対応します。

I/Q 不均衡の補正

次の例では、I/Q Imbalance Compensator ブロックを使用して、変調信号の振幅と位相の不均衡の影響を除去する方法を示します。

モデル doc_iqimbcomp を MATLAB コマンド プロンプトから開きます。

doc_iqimbcomp

モデルには以下のブロックが含まれます。

I/Q Imbalance ブロックをダブルクリックします。[I/Q amplitude imbalance (dB)] パラメーターが 5 に設定され、[I/Q phase imbalance (deg)] パラメーターも 5 に設定されていることがわかります。

モデルを実行します。Signal with I/Q Imbalance コンスタレーション ダイアグラムで、振幅の不均衡と位相の不均衡が 8-PSK 信号に与える影響を確認します。

Compensated Signal コンスタレーション ダイアグラムを確認します。信号が基準コンスタレーション (赤で表示) とあまり一致していません。

シミュレーション時間を 20 秒から 100 秒に増やしてモデルを再度実行します。今度は、コンスタレーションが基準コンスタレーションとよく一致していることがわかります。これは、補償アルゴリズムが適応的であるためです。したがって、I/Q 不均衡を正確に推定するためには時間がかかります。

I/Q Imbalance Compensator ブロックのステップ サイズ、I/Q Imbalance ブロックの振幅と位相の不均衡、変調タイプなど、その他のシミュレーション パラメーターを変更して試してください。Compensated Signal コンスタレーション ダイアグラムへの影響を確認します。

サポートされているデータ型

端子サポートされているデータ型
信号入力
  • 倍精度浮動小数点

  • 単精度浮動小数点

信号出力
  • 倍精度浮動小数点

  • 単精度浮動小数点

ステップ サイズ
  • 倍精度浮動小数点

  • 単精度浮動小数点

適応
  • Logical

入力係数
  • 倍精度浮動小数点

  • 単精度浮動小数点

出力係数
  • 倍精度浮動小数点

  • 単精度浮動小数点

参考文献

[1] Anttila, L., M. Valkama and M. Renfors. “Blind Compensation of Frequency-Selective I/Q Imbalances in Quadrature Radio Receivers: Circularity-Based Approach”. Proc. IEEE ICASSP. 2007, pp. III-245 -III-248.

[2] Kiayani, A., L. Anttila, Y. Zou, and M. Valkama, “Advanced Receiver Design for Mitigating Multiple RF Impairments in OFDM Systems: Algorithms and RF Measurements”. Journal of Electrical and Computer Engineering. Vol. 2012.

R2014b で導入