Корректирующий фильтр IQ imbalance

Все что касается фильтрации
framer
Сообщения: 5
Зарегистрирован: 23 фев 2021, 13:14

Re: Корректирующий фильтр IQ imbalance

Сообщение framer »

Может чего и не так скажу так, что прошу не пинать. Вопрос по поводу квадратурных пилотов и что такое блок Complex to R-I? Это трансформация Гильберта для суммы синусоид? Если так то понятно, если что-то другое то вопрос следующий. Квадратурные пилоты в каком месте появляются? И вопрос третий. Это все нужно для измерения ИХ фильтра? Может быть посмотрите в книге Лайноса ЦОС. Там есть интересный раздел Генерация аналитического сигнала во временной области. Думаю там целый раздел по ПГ может пригодится. Может какая идея появиться.

sda
Сообщения: 39
Зарегистрирован: 24 мар 2021, 09:30

Re: Корректирующий фильтр IQ imbalance

Сообщение sda »

framer писал(а):
26 мар 2021, 15:54
Может чего и не так скажу так, что прошу не пинать.
Всё не так, но пинать точно не буду.
framer писал(а):
26 мар 2021, 15:54
Вопрос по поводу квадратурных пилотов и что такое блок Complex to R-I? Это трансформация Гильберта для суммы синусоид?
Нет, это простой блок из симулинка который разделяет комплексный сигнал на компоненты.
framer писал(а):
26 мар 2021, 15:54
Квадратурные пилоты в каком месте появляются?
Они появляются на входе АЦП и нужны только калибровки.
framer писал(а):
26 мар 2021, 15:54
И вопрос третий. Это все нужно для измерения ИХ фильтра? Может быть посмотрите в книге Лайноса ЦОС. Там есть интересный раздел Генерация аналитического сигнала во временной области. Думаю там целый раздел по ПГ может пригодится. Может какая идея появиться.
Нет, это совсем из другой оперы.

framer
Сообщения: 5
Зарегистрирован: 23 фев 2021, 13:14

Re: Корректирующий фильтр IQ imbalance

Сообщение framer »

Понятно :)
Меня вот что насторожило. Вы поставили фильтр и линию задержки. Одно с другим как бы не связано. А вот в литературе даже при получении чистого аналитического сигнала при ПГ вот такая схемка.
3.png
Там компенсация сдвига фазы фильтра берется непосредственно из него , иначе это уже не комплексный сигнал получается .

sda
Сообщения: 39
Зарегистрирован: 24 мар 2021, 09:30

Re: Корректирующий фильтр IQ imbalance

Сообщение sda »

Бахурин Сергей писал(а):
25 мар 2021, 09:45
Т.к. в результате меня интересует спектральный анализ входного сигнала, я попробовал вот такой вариант коррекции с двумя вещественными фильтрами(для каждой полосы Найквиста свой) и двумя FFT. Первую половину частотных составляющих для дальнейшей обработки беру из FFT1, вторую половину - из FFT2. Из этих половинок склеиваю один кадр. По сути это ваш второй вариант, вопросов нет. Хотя избыточность очень большая.

А вот с первым вариантом пока полный мрак, я уже сомневаюсь в его реализуемости.
Вложения
2021-03-29_105002_imbalance3.png

sda
Сообщения: 39
Зарегистрирован: 24 мар 2021, 09:30

Re: Корректирующий фильтр IQ imbalance

Сообщение sda »

framer писал(а):
26 мар 2021, 16:28
Понятно :)
Меня вот что насторожило. Вы поставили фильтр и линию задержки. Одно с другим как бы не связано. А вот в литературе даже при получении чистого аналитического сигнала при ПГ вот такая схемка.
3.png
Там компенсация сдвига фазы фильтра берется непосредственно из него , иначе это уже не комплексный сигнал получается .
Такие фильтры хороши только на бумаге, на практике для построения фильтров применяются другие структуры.

sda
Сообщения: 39
Зарегистрирован: 24 мар 2021, 09:30

Re: Корректирующий фильтр IQ imbalance

Сообщение sda »

Бахурин Сергей писал(а):
25 мар 2021, 09:45
Сергей Алексеевич, ваше молчание означает окончание нашего диалога?

Аватара пользователя
Бахурин Сергей
Администратор
Сообщения: 1114
Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
Контактная информация:

Re: Корректирующий фильтр IQ imbalance

Сообщение Бахурин Сергей »

Ну почему же. Просто я был занят. Не всегда имею возможность быстро отвечать. Приведенный мной фильтр является комплексным. Его вход и выход и коэффициенты комплексные. Он компесирует ту ошибку, которую приобретает сигнал проходя через неидеальные квадратурные цепи. Сами значения разбаланса по амплитуде и фазе в явной форме он не анализирует. Единственное, на схеме нужно на вход фильтра подавать Q канал с отрицательным знаком (чтобы на входе был сопряженный сигнал). Если вы будете корректировать I и Q как два вещественных канала, то я думаю хороших результатов во всей полосе не получится. Потому что вы не учитываете взаимного влияния I и Q в комплексном умножении (1 комплексное умножение = 4 вещественных, а у вас всего 2).

sda
Сообщения: 39
Зарегистрирован: 24 мар 2021, 09:30

Re: Корректирующий фильтр IQ imbalance

Сообщение sda »

Бахурин Сергей писал(а):
31 мар 2021, 10:05
Ну почему же. Просто я был занят. Не всегда имею возможность быстро отвечать.
Понятно, извиняюсь. Спасибо за продолжение.
Бахурин Сергей писал(а):
31 мар 2021, 10:05
Приведенный мной фильтр является комплексным. Его вход и выход и коэффициенты комплексные. Он компесирует ту ошибку, которую приобретает сигнал проходя через неидеальные квадратурные цепи. Сами значения разбаланса по амплитуде и фазе в явной форме он не анализирует. Единственное, на схеме нужно на вход фильтра подавать Q канал с отрицательным знаком (чтобы на входе был сопряженный сигнал). Если вы будете корректировать I и Q как два вещественных канала, то я думаю хороших результатов во всей полосе не получится. Потому что вы не учитываете взаимного влияния I и Q в комплексном умножении (1 комплексное умножение = 4 вещественных, а у вас всего 2).
На картинке структура корректора, который вы предложили. Собственно корректирующим органом здесь является выходной сумматор. На вход А подаётся смесь (сигнал + искажения), а на вход В - только искажения. Тогда выполнив операцию вычитания А-В на выходе сумматора мы получим чистый сигнал. Вход В это выход нашего комплексного фильтра. Для меня пока загадка, какая должна быть ИХ у этого фильтра чтобы полностью отфильтровать входной сигнал и пропустить на выход только искажения. Или я неправильно понял вас, и всё немного иначе?
Бахурин Сергей писал(а):
31 мар 2021, 10:05
Потому что вы не учитываете взаимного влияния I и Q в комплексном умножении (1 комплексное умножение = 4 вещественных, а у вас всего 2).
Конечно я знаю о разнице в числе умножителей. Но ведь функциональное назначение у фильтров разное. В моей схеме с двумя FFT функцию коррекции выполняет сам фильтр, а в вашем варианте фильтр выполняет функцию "извлечения ошибки".
Вложения
2021-03-31_103403_filter_imbalance.png

Аватара пользователя
Бахурин Сергей
Администратор
Сообщения: 1114
Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
Контактная информация:

Re: Корректирующий фильтр IQ imbalance

Сообщение Бахурин Сергей »

sda писал(а):
31 мар 2021, 11:12
На картинке структура корректора, который вы предложили. Собственно корректирующим органом здесь является выходной сумматор. На вход А подаётся смесь (сигнал + искажения), а на вход В - только искажения. Тогда выполнив операцию вычитания А-В на выходе сумматора мы получим чистый сигнал. Вход В это выход нашего комплексного фильтра. Для меня пока загадка, какая должна быть ИХ у этого фильтра чтобы полностью отфильтровать входной сигнал и пропустить на выход только искажения. Или я неправильно понял вас, и всё немного иначе?
Всё правильно вы поняли. Его импульсная характеристика должна обеспечить выделение имейджа из сигнала. Вы также можете калибровать данный фильтр через fft, только надо разнести частоты сигнала и имейджа, чтобы не смешивался сигнал и имейдж.

sda писал(а):
31 мар 2021, 11:12
В моей схеме с двумя FFT функцию коррекции выполняет сам фильтр, а в вашем варианте фильтр выполняет функцию "извлечения ошибки".
Всё так и есть.

sda
Сообщения: 39
Зарегистрирован: 24 мар 2021, 09:30

Re: Корректирующий фильтр IQ imbalance

Сообщение sda »

Спасибо!
Бахурин Сергей писал(а):
31 мар 2021, 22:10
Его импульсная характеристика должна обеспечить выделение имейджа из сигнала.
Это понятно, вопрос в другом. Я ведь не знаю в какой зоне сигнал, а в какой зоне его имейдж. Т.е. непонятно как построить такой фильтр чтобы он пропускал на выход именно имейдж, а не сигнал. А если на входе присутствуют сразу два сигнала? И один сигнал находится в первой зоне, а второй находится во второй зоне, тогда как?
Бахурин Сергей писал(а):
31 мар 2021, 22:10
Вы также можете калибровать данный фильтр через fft, только надо разнести частоты сигнала и имейджа, чтобы не смешивался сигнал и имейдж.
Кстати, а что для данной структуры понимается под процессом калибровки? Раньше я делил частотный вектор Real на частотный вектор Imag и получал вектор ошибок, формировал из него ИХ фильтра для коррекции. Сейчас же фильтр не обладает корректирующими свойствами, его задача выделить имейдж входного сигнала. А это означает что старый метод калибровки для новой структуры не годится. Как вы думаете?

p.s. А разносить частоты на мой взгляд не нужно, т.к. при калибровке я подаю не 30 пилотов сразу, а последовательно, один за другим. При калибровке всегда присутствует только один пилот.

Ответить