WO2008014956A1 - Verfahren zum abgleichen eines elektronischen systems - Google Patents

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WO2008014956A1
WO2008014956A1 PCT/EP2007/006721 EP2007006721W WO2008014956A1 WO 2008014956 A1 WO2008014956 A1 WO 2008014956A1 EP 2007006721 W EP2007006721 W EP 2007006721W WO 2008014956 A1 WO2008014956 A1 WO 2008014956A1
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Reiner Franke
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Microchip Technology Munich GmbH
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Atmel Duisburg GmbH
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/36—Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03C—MODULATION
    • H03C3/00—Angle modulation
    • H03C3/38—Angle modulation by converting amplitude modulation to angle modulation
    • H03C3/40—Angle modulation by converting amplitude modulation to angle modulation using two signal paths the outputs of which have a predetermined phase difference and at least one output being amplitude-modulated
    • H03C3/406—Angle modulation by converting amplitude modulation to angle modulation using two signal paths the outputs of which have a predetermined phase difference and at least one output being amplitude-modulated using a feedback loop containing mixers or demodulators

Definitions

  • the invention relates to a method for adjusting an electronic system, in which n many parameters of the system can be specified, which correspond to an n-dimensional adjustment space, wherein at the beginning of the adjustment two limit values are given per parameter, which define a corresponding output range in the n-dimensional adjustment space. limit dimensional adjustment space, and repeat the following steps until an abort condition is met:
  • Alignment methods of this type are known.
  • the adjustment methods using binary search principle provide for each iteration a halving of the output range for a subsequent iteration, for example, in a one-dimensional adjustment space with a parameter, assigning an output range for the subsequent iteration to the limit whose target function value is closer to the matching target.
  • a disadvantage of this method is the fact that erroneous target function values, such as are typically obtained by measuring a physical quantity of the system, can make erroneous decisions with regard to the assignment of the output range for the subsequent iteration, which leads to suboptimal matching.
  • a measurement error may occur such that the actual target function value assigned to a limit value comes less close to the matching target to be achieved than a target function value which is assigned to another limit value. This is by the conventional methods made a wrong decision regarding the further evaluation of the adjustment space or in the definition of the output range, the u. U. prevented in the subsequent iterations, a further approximation to the matching target to be achieved.
  • Target function values corresponding to a target criterion are assigned to a first class, and wherein all of the objective function values that do not correspond to the target criterion are assigned to a second class, and defining the modified output range for the subsequent class
  • the classification according to the invention of the target function values advantageously makes it possible to consider a plurality of target function values instead of the single supposedly best objective function value which is used in the conventional methods alone for defining the new output range and thus to avoid or make incorrect decisions, for example, caused by measurement errors with respect to the newly defined output range To reduce the impact of this.
  • a plurality of target function values contained in the first class according to the invention a more precise definition of the output range for the subsequent iteration is possible than in the case of the conventional methods.
  • the adjustment method according to the invention advantageously leads to optimum adjustment values in a minimum number of adjustment steps.
  • a threshold value for the target function values is used as the target criterion.
  • the target function values associated with the first class can be determined by checking whether they exceed or fall short of the predefinable threshold value.
  • the fault tolerance of the balancing method according to the invention can thus be set, which can also be done dynamically, ie during a calibration process. For example, during a first number of iterations, a first threshold may be set, and for a second number of subsequent iterations, a second threshold may be set, and so forth.
  • the threshold value is chosen in such a way that at least two target function values are assigned to the first class, a measurement error in one of these two target function values in the context of the method according to the invention does not have the same effect on the further comparison, as with conventional methods.
  • such a measurement error would lead to the selection or definition of a completely incorrect new output range for the subsequent iteration, while the output range in the method according to the invention is also formed as a function of the other target function value not having such a measurement error, so that at least no completely wrong output range is obtained.
  • the fault tolerance of the method according to the invention is achieved in that a measurement error would have to be greater than the threshold value in order to make a faulty decision for the changed output range.
  • the modified output range for the subsequent iteration is chosen to be closer to each limit associated with a target function value of the first class than at a threshold corresponding to a target function value of the second Class is assigned.
  • the exit area or an altered exit area have the same length in each dimension.
  • the length of the changed output region preferably in each of the n many dimensions corresponds to half the length of the output region of the preceding iteration.
  • other educational regulations can be used for the output area to be used in a subsequent iteration, which for example do not provide for a halving of the respective length.
  • the termination condition depends on a measurement accuracy in the measurement of the physical quantity and / or the number of iterations passed through and / or the size of the current output range .
  • the step of evaluating in accordance with the invention for determining the target function values comprises the measurement and / or evaluation of at least one physical variable of the system, it is particularly advantageous to discontinue the calibration method according to the invention if the determined target function values are only offset by such an amount from one another. differ from the adjustment target, which is about the order of the achievable processing accuracy in the evaluation.
  • a conventionally known measurement accuracy can advantageously also be taken into account in order not to carry out an unnecessarily large number of adjustment steps.
  • the balancing method according to the invention can advantageously be used in general in any electronic system which has one or more parameters to be adjusted and, for determining the achievement of a balancing target, comprises the measurement and / or evaluation of physical variables.
  • the balancing method according to the invention can be used, for example, for balancing an upward mixer with respect to an undesired residual carrier, wherein two parameters of the upward mixer can be specified which influence the application of two input signals of the up-converter, preferably an in-phase component and a quadrature component, with an offset ,
  • the remaining residual carrier of the up-mixer which is measured in a manner known per se, is accordingly used as the objective function, as a result of which the described objective function values are obtained, which indicate how well the matching target is already is reached.
  • the balancing method according to the invention is not limited to the balancing of a system with two parameters. It is also possible to systematically and particularly advantageously also error-tolerantly search three-dimensional or multi-dimensional calibration spaces using the calibration method according to the invention, whereby optimal calibration values are always obtained in a minimum number of iterations.
  • an electronic system configured to carry out the method of the invention.
  • a system may, for example, have its own control unit for carrying out the method.
  • the functionality according to the invention can preferably also be implemented in an already existing control unit of an existing electronic system in which, for example, the conventional balancing methods are used.
  • FIG. 1a shows an output region for carrying out a first iteration of the adjustment method according to the invention in a two-dimensional adjustment space
  • FIG. 1 b shows an output range for a further iteration of the calibration method according to the invention
  • FIG. 1c shows an output range for a third iteration of the calibration method according to the invention
  • FIG. 2 is a simplified flow diagram of an embodiment of the invention Adjustment method
  • FIG. 4 is a simplified block diagram of an electronic system according to the invention.
  • FIG. 5 is a simplified block diagram of a transceiver.
  • FIG. 1a schematically shows a detail of a two-dimensional parameter space spanned by the parameters x, y.
  • the parameters x, y are quantities which influence the operation of the electronic system 200 shown schematically in FIG. 4, and which are to be adjusted using the balancing method according to the invention in order to ensure optimum operation of the electronic system 200.
  • the electronic system 200 is presently represented by an up-converter to which two input signals not shown in Fig. 4 are applied, and which processes the input signals in a manner known per se.
  • an undesired residual carrier is produced, which can be influenced by means of the parameters x, y.
  • the parameters x, y in the present example correspond to quantities which are used for offset adjustment of the input signals of the up-converter 200 and are accordingly added to the input signals in order to compensate for the described asymmetries.
  • a minimum residual carrier is established, which corresponds to the matching target to be achieved.
  • the residual carrier to be determined in a known manner, or a variable representing the residual carrier is dependent on the parameters x, y
  • Target function by means of which the attainment of the matching goal of minimal residual carrier can be quantified.
  • two limit values x.sub. ⁇ , x.sub.l, y.sub. ⁇ , y.sub.l are predetermined per parameter x, y, which limit a corresponding output region BO in the two-dimensional adjustment space shown by a rectangle in FIG.
  • the subsequent adjustment determines the value combination for the parameters x, y lying in the output region B_0 at which a minimum residual carrier is obtained at the output of the up-converter 200 (FIG. 4).
  • Ia a range of 64 possible so-called to be reached for reaching the matching target.
  • a first step 100 of the inventive method which is illustrated by the flowchart shown in Figure 2, the limit values x ⁇ , xl, y ⁇ , yl limiting the output range BO are first examined with regard to the achievement of the matching target.
  • x ⁇ for each of the limit values, xl, y ⁇ , yl or (for corresponding boundary points GO (X 0, yo), Gl X 0, y ⁇ , G2, G3 evaluated the objective function described above, wherein the objective function values corresponding to received the respective limit values be assigned.
  • the evaluation of the objective function is carried out by appropriately setting the parameters x, y to the respective limit values and by measuring the output signal of the up-converter 200 (FIG. 4), whereby the corresponding target function value is finally obtained.
  • a target function value is present in step 100 which indicates a residual carrier remaining at the respective parameter values.
  • a target criterion is specified, which is preferably a threshold value for the
  • Target function values is. For example, all those objective function values become the first one
  • Class associated with the best objective function value i. the objective function value that the
  • the first class is usually assigned multiple objective function values, all in a comparable manner to an approximation to the matching target, while those target function values that deviate by more than the threshold from the best target function value are assigned to the second class.
  • a modified output range is defined for a next iteration.
  • this definition is advantageously carried out as a function of those target function values which are assigned to the first class and which accordingly are closer to the matching target to be achieved than those target function values which are contained in the second class.
  • the evaluation in step 100, FIG. 2 has shown that the limit points GO, G1 corresponding to the parameter or limit values x ⁇ , y ⁇ and x ⁇ , y1 are contained in the first class. Accordingly, the output region B_l for a subsequent iteration of the method according to the invention, cf. Figure Ib, advantageously chosen to be closer to the boundary points GO, Gl associated with the objective function values of the first class than to those boundary points G2, G3 included in the second class.
  • the new parameter values limiting the changed output range B_1 or the associated limit points are chosen as shown in FIG. 1b, cf. the filled circles in the corners of the exit area B l.
  • the other points of the adjustment space contained in the output area B 1 are symbolized by means of unfilled circles, while the remaining points of the output area B O considered in the context of the preceding iteration are indicated by circles having dashed borders.
  • the classification of the target function values according to the invention and the consideration of all target function values contained in the first class or the limit values of the parameters x, y or the limit points assigned to them make the adjustment method according to the invention error-tolerant. For example, if a wrong target function value for the boundary point GO is obtained, for example, by a measurement error in the determination of the corresponding target function values during the step 100 of the evaluation, this would be the case in a conventional adjustment method, in which only the target function value closest to the matching target for determining the position of a following Output range is used, which cause erroneous formation of the modified adjustment range B_l.
  • the inventive method allows the consideration of several relatively "good” parameter or limit values or limit points, which are sufficiently close to the target to be achieved with their target function values, avoids the risk of a complete misallocation of the changed output range B_l due to a measurement error
  • Output range B_l according to the invention arranged so that it is in the vicinity of the two promising border points GO, Gl of the first class, so that even with an erroneous assignment of a boundary point of the modified output range B l is not completely wrong placed.
  • a check is made as to whether an abort condition has been reached for the inventive matching method, and if this is not the case, steps 100, 110 are repeated in a next iteration.
  • a new modified output region B_2 is obtained, which is located substantially in the vicinity of the boundary point G4, because in steps 100, 110 of the subsequent iteration only the boundary point G4 or a target function value assigned to it is the required one Has reached the target criterion and belongs to the first class.
  • step 120 If, however, it is determined in step 120 that the abort criterion is present, the adjustment method according to the invention is aborted and it can be assumed that the parameters x, y or the corresponding target function value found thereby are sufficiently close to the matching target to be achieved. That is, in the present case as an up-converting electronic system 200, see. 4, it can then be assumed that the best possible offset matching takes place using the found parameters x, y and the undesired residual carrier is correspondingly minimized. These parameters x, y are stored in step 130 (FIG. 2) of the method according to the invention in order to be available for future use.
  • the abort criterion for the query 120 can be selected, for example, as a function of a measurement accuracy with which the target function values can be determined. As soon as the target function values assigned to the different limit values or limit points to be examined during the evaluation 100 only differ by amounts that are of the order of magnitude of the measurement accuracy of the residual carrier or other physical quantities, another search in the adjustment space is not expediently and the already found parameter values are stored as optimal parameter values, step 130, and for the rest
  • the absolute number of continuous iterations during the calibration process according to the invention can likewise be used to form the termination condition, so that it is ensured that the method according to the invention does not exceed a predefinable maximum number of iteration steps. Also, the remaining size or number of discrete parameter values of an output range B_l can enter into the formation of the termination criterion.
  • the output range B O, B_1, B_2 has the same length in each dimension, which leads to square output ranges B0, B1, B2 in the example described above with reference to FIGS. 1a to 1c.
  • Such a design of the output regions makes a systematic examination of the adjustment space particularly easy.
  • the inventive matching method is not limited to two-dimensional adjustment spaces. It is also conceivable to examine matching spaces with three or more dimensions or correspondingly many parameters, as well as one-dimensional adjustment spaces. In any case, the erf Klassndungsconcee classification of the limit values or limit points associated target function values a fault-tolerant search for optimal matching parameters given, which - comparable to the principle of binary search - leads in a minimum number of iterations to optimal matching values.
  • FIGS. 3 a to 3 e again symbolize different cases, again based on a two-dimensional adjustment space, which may occur in the evaluation of the objective function or the classification of corresponding target function values and in the formation of modified output ranges B_1.
  • the dashed square BO represents in each case an output region for the first iteration of the method according to the invention
  • a square B 1 executed by a solid line represents the modified output region for the subsequent iteration of the calibration method according to the invention, which depends on corresponding limit values or limit points according to the invention has been determined.
  • respective boundary points or their target function values in the first class are contained within the output area B_0, from which a central arrangement of the changed output area B_l within the output area B_0 can be seen, as shown in FIG.
  • the definition of the changed output range B 1 for a subsequent iteration is advantageously carried out in accordance with the above-described principle that the changed output range B_I is always preferably arranged in closer proximity to limit points whose target function values have been assigned to the first class.
  • the exact selection of the limit values or limit points for the changed output range B_1 or its shape and / or size can be modified almost arbitrarily and adapted to the respective given conditions.
  • B_0, B_l, B_2 of equal length with respect to each dimension and a halving of this length from iteration to iteration are preferably used, in particular due to the favorable implementation in a computing or control unit 300 (FIG. 5) carrying out the inventive matching method.
  • the measurement or evaluation of the physical quantity such as, e.g. 4 of the residual carrier of the upward mixer 200 shown in FIG. 4, with a lower accuracy, so that a corresponding expense can be reduced and the duration of the balancing process can be shortened without having to forego the optimum balancing values.
  • FIG. 5 shows a simplified block diagram of a transmitting / receiving device for a data transmission system according to IEEE 802.16 (WiMax) with an up-converter 200, which is adjusted by the method according to the invention.
  • WiMax IEEE 802.16
  • the transceiver 400 comprises a baseband unit (BB) 410, addition nodes 420, 421, an up-converter 200, an oscillator 430, a quadrature generator 431, a subtraction node 440, a power amplifier (PA) 450, an antenna 460 and a control unit (CTRL ) 300 on.
  • BB baseband unit
  • PA power amplifier
  • CTRL control unit
  • the baseband unit (BB) 410 provides a complex-valued transmission signal with an in-phase component 10 and a quadrature component QO, which is to be transmitted as far as possible without distortion.
  • the addition nodes 420 and 421 add to the respective signal 10 and QO respectively the respective parameters x and y provided by the offset compensation control unit 300 and thus form the input signals Il and Ql of the up-converter 200.
  • the oscillator 430 provides a local oscillator signal from which the quadrature generator 431 derives an in-phase component (0) and a quadrature component (90) of the local oscillator signal.
  • the up-converter 200 mixes the input signals II, Ql with the in-phase component (0) and the quadrature component (90) of the local oscillator signal, the output signal being formed by subtracting the two resulting signals in the subtraction node 440.
  • the transmission signal thus formed is finally amplified by the power amplifier (PA) 450 and radiated via the antenna 460.
  • PA power amplifier
  • the control unit 300 (and thus the transmitting / receiving device 400 or the electronic system) is designed to carry out the method according to the invention. For this purpose, it evaluates the output signal of the subtraction node 440, deduces therefrom parameter values x, y and supplies the input signals of the up-converter 200 with these parameters until the up-converter 200 is adjusted in the context of the above-described iterative method.
  • a rotational extension of the input signals of the up-converter with two parameters x, y can be made.
  • the invention can also be advantageously used in transmitting / receiving devices which are specified according to other standards for data transmission.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgleichen eines elektronischen Systems (200), bei dem n viele Parameter (x, y) des Systems (200) vorgegeben werden können, die einem n-dimensionalen Abgleichraum entsprechen, wobei zu Beginn des Abgleiche je Parameter (x, y) zwei Grenzwerte (x0, XI y0, yl) vorgegeben werden, die einen entsprechenden Ausgangsbereich (B_O) in dem n- dimensionalen Abgleichraum begrenzen, und bei dem die nachfolgenden Schritte wiederholt werden, bis eine Abbruchbedingung erreicht ist: - Auswerten (100) einer die Erreichung eines Abgleichziels quantifizierenden Zielfunktion für die den Ausgangsbereich (B O) begrenzenden Grenzwerte (x0, xl, y?, yl), wobei das Auswerten die Messung und/oder Auswertung mindestens einer von dem jeweiligen Parameter (x, y) bzw. dessen Grenzwert (x0, xl, y0, yl) abhängigen physikalischen Größe des Systems (200) umfasst, und wobei entsprechende, den Grenzwerten zugeordnete Zielfunktionswerte erhalten werden, - Definieren (110) eines veränderten, insbesondere verkleinerten, Ausgangsbereiches (B_ l, B_2) für eine nachfolgende Iteration in Abhängigkeit der erhaltenen Zielfunktionswerte. Erfindungsgemäß werden die Zielfunktionswerte zwei verschiedenen Klassen zugeordnet, wobei alle Zielfunktionswerte, die einem Zielkriterium entsprechen, einer ersten Klasse zugeordnet werden, und wobei alle Zielfunktionswerte, die dem Zielkriterium nicht entsprechen, einer zweiten Klasse zugeordnet werden, und das Definieren des veränderten Ausgangsbereichs (B_l, B_2) für die nachfolgende Iteration erfolgt in Abhängigkeit derjenigen Zielfunktionswerte, die der ersten Klasse zu eordnet sind.

Description

Verfahren zum Abgleichen eines elektronischen Systems
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgleichen eines elektronischen Systems, bei dem n viele Parameter des Systems vorgegeben werden können, die einem n-dimensionalen Abgleichraum entsprechen, wobei zu Beginn des Abgleiche je Parameter zwei Grenzwerte vorgegeben werden, die einen entsprechenden Ausgangsbereich in dem n-dimensionalen Abgleichraum begrenzen, und bei dem die nachfolgenden Schritte wiederholt werden, bis eine Abbruchbedingung erreicht ist:
Auswerten einer die Erreichung eines Abgleichziels quantifizierenden Zielfunktion für die den Abgleichraum begrenzenden Grenzwerte, wobei das Auswerten die Messung und/oder Auswertung mindestens einer von dem jeweiligen Parameter bzw. dessen Grenzwert abhängigen physikalischen Größe des Systems umfasst, und wobei entsprechende, den Grenzwerten zugeordnete Zielfunktionswerte erhalten werden,
Definieren eines veränderten, insbesondere verkleinerten, Ausgangsbereiches für eine nachfolgende Iteration in Abhängigkeit der erhaltenen Zielfunktionswerte.
Abgleichverfahren dieser Art sind bekannt. Beispielsweise sehen das Prinzip der binären Suche verwendende Abgleichverfahren je Iteration eine Halbierung des Ausgangsbereiches für eine nachfolgende Iteration vor, wobei beispielsweise in einem eindimensionalen Abgleichraum mit einem Parameter ein Ausgangsbereich für die nachfolgende Iteration demjenigen Grenzwert zugeordnet wird, dessen Zielfunktionswert näher an dem Abgleichziel liegt.
Nachteilig an diesem Verfahren ist die Tatsache, dass bei fehlerbehafteten Zielfunktionswerten, wie sie durch die Messung einer physikalischen Größe des Systems üblicherweise erhalten werden, Fehlentscheidungen hinsichtlich der Zuordnung des Ausgangsbereichs für die nachfolgende Iteration getroffen werden können, die zu einem suboptimalen Abgleich führen. Besonders nachteilig kann bspw. bei der Bildung der Zielfunktionswerte ein Messfehler derart auftreten, dass der einem Grenzwert zugeordnete tatsächliche Zielfunktionswert dem zu erreichenden Abgleichziel weniger nahe kommt als ein Zielfunktionswert, der einem anderen Grenzwert zugeordnet ist. Hierbei wird durch die herkömmlichen Verfahren eine Fehlentscheidung hinsichtlich der weiteren Auswertung des Abgleichraums bzw. bei der Definition des Ausgangsbereichs getroffen, die u. U. verhindert, dass bei den nachfolgenden Iterationen eine weitere Annäherung an das zu erreichende Abgleichziel erfolgt.
Andere bekannte Abgleichverfahren sehen das systematische Auswerten aller möglichen Parameterwerte des gesamten Abgleichraums vor, wodurch die Fehlertoleranz prinzipiell gesteigert wird. Bereits bei einer Diskretisierung zweier Parameter mit jeweils 8 bit ist hierbei jedoch ein
Abgleichraum zu untersuchen, der 2Λ16 = 65536 viele Abgleichpunkte enthält. Ein derartiger
Aufwand kann bei den meisten abzugleichenden Systemen u.a. aufgrund der nichtverschwindenden
Zeitdauer, die zur Erfassung bzw. Auswertung der physikalischen Größen erforderlich ist, nicht toleriert werden.
Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abgleichverfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass auch in der Gegenwart von Messfehlern eine zuverlässige und schnelle Erreichung des Abgleichziels gegeben ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Zielfunktionswerte zwei verschiedenen Klassen zugeordnet werden, wobei alle
Zielfunktionswerte, die einem Zielkriterium entsprechen, einer ersten Klasse zugeordnet werden, und wobei alle Zielfunktionswerte, die dem Zielkriterium nicht entsprechen, einer zweiten Klasse zugeordnet werden, und dass das Definieren des veränderten Ausgangsbereichs für die nachfolgende
Iteration in Abhängigkeit derjenigen Zielfunktionswerte erfolgt, die der ersten Klasse zugeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Klassifizierung der Zielfunktionswerte ermöglicht es vorteilhaft, anstelle des einzigen vermeintlich besten Zielfunktionswerts, der bei den herkömmlichen Verfahren allein zur Definition des neuen Ausgangsbereichs herangezogen wird, mehrere Zielfunktionswerte zu betrachten und somit z.B. durch Messfehler verursachte Fehlentscheidungen hinsichtlich des neu zu definierenden Ausgangsbereichs zu vermeiden bzw. Auswirkungen hiervon zu verringern. Durch die erfindungsgemäße Betrachtung mehrerer in der ersten Klasse enthaltener Zielfunktionswerte ist eine präzisere Definition des Ausgangsbereichs für die nachfolgende Iteration möglich als bei den herkömmlichen Verfahren. Gleichzeitig führt das erfindungsgemäße Abgleichverfahren trotz der Fehlertoleranz vorteilhaft in einer minimalen Anzahl von Abgleichschritten zu optimalen Abgleichwerten. Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass als Zielkriterium ein Schwellwert für die Zielfunktionswerte verwendet wird. Auf diese Weise können die zu der ersten Klasse zugehörigen Zielfunktionswerte ermittelt werden, indem geprüft wird, ob sie den vorgebbaren Schwellwert über- bzw. unterschreiten. Durch entsprechende Auswahl des Schwellwerts kann somit die Fehlertoleranz des erfindungsgemäßen Abgleichverfahrens eingestellt werden, was z.B. auch dynamisch, d.h. während eines Abgleichvorgangs erfolgen kann. Beispielsweise kann während einer ersten Anzahl von Iterationen ein erster Schwellwert eingestellt werden, und für eine zweite Anzahl von nachfolgenden Iterationen wird ein zweiter Schwellwert eingestellt, usw.
Wird beispielsweise der Schwellwert derart gewählt, dass stets mindestens zwei Zielfunktionswerte der ersten Klasse zugeordnet werden, so wirkt sich ein Messfehler bei einem dieser beiden Zielfunktionswerte im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht ebenso ungünstig auf den weiteren Abgleich aus, wie bei herkömmlichen Verfahren. Bei den herkömmlichen Verfahren würde ein derartiger Messfehler zur Auswahl bzw. Definition eines völlig falschen neuen Ausgangsbereichs für die nachfolgende Iteration führen, während der Ausgangsbereich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch in Abhängigkeit des nicht mit einem derartigen Messfehler behafteten anderen Zielfunktionswerts gebildet wird, so dass zumindest kein völlig falscher Ausgangsbereich erhalten wird. Insgesamt wird die Fehlertoleranz des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch erzielt, dass ein Messfehler größer sein müsste als der Schwellwert, um eine fehlerhafte Entscheidung für den veränderten Ausgangsbereich zu treffen.
Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der veränderte Ausgangsbereich für die nachfolgende Iteration so gewählt wird, dass er näher an jedem Grenzwert liegt, der einem Zielfunktionswert der ersten Klasse zugeordnet ist als an einem Grenzwert, der einem Zielfunktionswert der zweiten Klasse zugeordnet ist. Dadurch ist vorteilhaft gewährleistet, dass für nachfolgende Iterationen nur noch diejenigen Bereiche des Abgleichraums untersucht werden, die in der Nähe von solchen Grenzwerten liegen, deren entsprechende Zielfunktionswerte hinreichend nahe an dem zu erreichenden Abgleichziel liegen, während solche Bereiche des Abgleichraums weniger oder gar nicht berücksichtigt werden, die im Bereich von Grenzwerten liegen, deren Zielfunktionswerte nicht hinreichend nahe an dem zu erreichenden Abgleichziel liegen.
Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Ausgangsbereich bzw. ein veränderter Ausgangsbereich in jeder Dimension dieselbe Länge aufweisen. Hierdurch ist eine systematische Untersuchung des Abgleichraums besonders effizient durchführbar, wobei der Abgleichraum im Falle zweier Parameter z.B. in quadratische Ausgangsbereiche unterteilt ist.
Besonders vorteilhaft ist ferner vorgesehen, dass die Länge des veränderten Ausgangsbereichs vorzugsweise in jeder der n vielen Dimensionen der halben Länge des Ausgangsbereichs der vorhergehenden Iteration entspricht. Alternativ hierzu sind auch andere Bildungsvorschriften für den bei einer nachfolgenden Iteration zu verwenden Ausgangsbereich verwendbar, die beispielsweise keine Halbierung der jeweiligen Länge vorsehen.
Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Abbruchbedingung, nach deren Erreichen das erfϊndungsgemäße Abgleichverfahren abgebrochen wird, abhängt von einer Messgenauigkeit bei der Messung der physikalischen Größe und/oder der Zahl durchlaufener Iterationen und/oder der Größe des momentanen Ausgangsbereichs. Da der erfindungsgemäße Schritt des Auswertens zur Bestimmung der Zielfunktionswerte die Messung und/oder Auswertung mindestens einer physikalischen Größe des Systems umfasst, ist es ganz besonders vorteilhaft, das erfindungsgemäße Abgleichverfahren dann abzubrechen, wenn die ermittelten Zielfunktionswerte sich nur noch um einen solchen Betrag voneinander bzw. von dem Abgleichziel unterscheiden, der etwa in der Größenordnung der erreichbaren Verarbeitungsgenauigkeit bei der Auswertung liegt. Eine üblicherweise bekannte Messgenauigkeit kann vorteilhaft ebenfalls berücksichtigt werden, um nicht unnötig viele Abgleichschritte durchzuführen.
Das erfindungsgemäße Abgleichverfahren kann vorteilhaft generell bei jedem elektronischen System eingesetzt werden, das ein oder mehrere abzugleichende Parameter aufweist und zur Bestimmung der Erreichung eines Abgleichziels die Messung und/oder Auswertung physikalischer Größen umfasst. Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Abgleichverfahren bspw. zum Abgleich eines Aufwärtsmischers hinsichtlich eines unerwünschten Restträgers anwendbar, wobei zwei Parameter des Aufwärtsmischers vorgegeben werden können, die die Beaufschlagung zweier Eingangssignale des Aufwärtsmischers, vorzugsweise einer In-Phase-Komponente und einer Quadraturkomponente, mit einem Offset beeinflussen. Als Zielfunktion wird hierbei dementsprechend der verbleibende Restträger des Aufwärtsmischers verwendet, der in an sich bekannter Weise gemessen wird, wodurch die beschriebenen Zielfunktionswerte erhalten werden, die angeben, wie gut das Abgleichziel bereits erreicht ist.
Das erfindungsgemäße Abgleichverfahren ist nicht beschränkt auf den Abgleich eines Systems mit zwei Parametern. Auch drei- oder mehrdimensionale Abgleichräume können unter Verwendung des erfindungsgemäßen Abgleichverfahrens systematisch und besonders vorteilhaft auch fehlertolerant durchsucht werden, wobei stets in einer minimalen Anzahl von Iterationen optimale Abgleichwerte erhalten werden.
Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein elektronisches System angegeben, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens konfiguriert ist. Ein derartiges System kann beispielsweise eine eigene Steuereinheit zur Durchführung des Verfahrens aufweisen. Die erfindungsgemäße Funktionalität kann bevorzugt auch in einer bereits vorhandenen Steuereinheit eines bestehenden elektronischen Systems realisiert werden, bei dem seither z.B. die herkömmlichen Abgleichverfahren eingesetzt werden.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen ..der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
In der Zeichnung zeigt:
Figur Ia einen Ausgangsbereich zur Durchführung einer ersten Iteration des erfindungsgemäßen Abgleichverfahrens in einem zweidimensionalen Abgleichraum,
Figur Ib einen Ausgangsbereich für eine weitere Iteration des erfindungsgemäßen Abgleichverfahrens,
Figur Ic einen Ausgangsbereich für eine dritte Iteration des erfindungsgemäßen Abgleich- Verfahrens,
Figur 2 ein vereinfachtes Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgleichverfahrens,
Figur 3a-e weitere mögliche Ausgangsbereiche während der Durchführung eines erfindungsgemäßen Abgleichverfahrens,
Figur 4 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen elektronischen Systems, und
Figur 5 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Sende-/Empfangsvorrichtung.
Figur Ia zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einem zweidimensionalen Parameterraum, der durch die Parameter x, y aufgespannt wird. Bei den Parametern x, y handelt es sich um Größen, die den Betrieb des schematisch in Figur 4 abgebildeten elektronischen Systems 200 beeinflussen, und die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Abgleichverfahrens abzugleichen sind, um einen optimalen Betrieb des elektronischen Systems 200 zu gewährleisten.
Das elektronische System 200 ist vorliegend durch einen Aufwärtsmischer repräsentiert, dem zwei nicht in Fig. 4 abgebildete Eingangssignale zugeführt werden, und der die Eingangssignale in an sich bekannter Weise verarbeitet. Hierbei entsteht aufgrund von Unsymmetrien ausgangsseitig des Aufwärtsmischers 200 ein unerwünschter Restträger, der mittels der Parameter x, y beeinflussbar ist. Die Parameter x, y entsprechen bei dem vorliegenden Beispiel Größen, die für einen Offsetabgleich der Eingangssignale des Aufwärtsmischers 200 verwendet werden und dementsprechend zu den Eingangssignalen hinzuaddiert werden, um die beschriebenen Unsymmetrien auszugleichen.
Bei einer bestimmten Parameterkombination x, y stellt sich ein minimaler Restträger ein, was dem zu erreichenden Abgleichziel entspricht. Somit stellt der auf bekannte Weise zu ermittelnde Restträger, bzw. eine den Restträger repräsentierende Größe, eine von den Parametern x, y abhängige
Zielfunktion dar, mittels der die Erreichung des Abgleichziels minimaler Restträger quantifizierbar ist.
Zu Beginn des erfindungsgemäßen Abgleichverfahrens werden je Parameter x, y zwei Grenzwerte xθ, xl, yθ, yl vorgegeben, die in dem vorliegend zweidimensionalen Abgleichraum einen entsprechenden Ausgangsbereich B O begrenzen, der in Figur Ia durch ein Rechteck dargestellt ist. Der nachfolgende Abgleich ermittelt diejenige in dem Ausgangsbereich B_0 liegende Wertekombination für die Parameter x, y, bei der ein minimaler Restträger an dem Ausgang des Aufwärtsmischers 200 (Figur 4) erhalten wird.
Da die Parameter x, y zur Anwendung des erfindungsgemäßen Abgleichverfahrens vorzugsweise in digitaler Form mit einer Bitbreite von beispielsweise jeweils 3 Bit vorliegen, ergibt sich gemäß Figur
Ia ein zum Erreichen des Abgleichziels zu untersuchender Bereich von insgesamt 64 möglichen sog.
Abgleichvektoren, wobei eine erste Komponente des Abgleichvektors durch den Parameter x und eine zweite Komponente des Abgleichvektors durch den Parameter y repräsentiert ist. Bei einer feineren als der beispielhaft vorliegend beschriebenen Diskretisierung des zu untersuchenden Abgleichraums bzw. bei einem größeren Ausgangsbereich B O sind entsprechend mehr
Parameterwerte zu untersuchen.
In einem ersten Schritt 100 des erfϊndungsgemäßen Verfahrens, das durch das in Figur 2 angegebene Flussdiagramm veranschaulicht ist, werden zunächst die den Ausgangsbereich B O begrenzenden Grenzwerte xθ, xl, yθ, yl hinsichtlich der Erreichung des Abgleichziels untersucht. Hierbei wird für jeden der Grenzwerte xθ, xl, yθ, yl bzw. für entsprechende Grenzpunkte GO(X0, yo), Gl(X0, yθ, G2, G3 die vorstehend beschriebene Zielfunktion ausgewertet, wobei die entsprechend erhaltenen Zielfunktionswerte den jeweiligen Grenzwerten zugeordnet werden.
Das Auswerten der Zielfunktion erfolgt durch entsprechendes Einstellen der Parameter x, y auf die jeweiligen Grenzwerte und durch eine Messung bzw. Untersuchung des Ausgangssignals des Aufwärtsmischers 200 (Figur 4), wodurch schließlich der entsprechende Zielfunktionswert erhalten wird. D.h., für jeden Grenzpunkt GO, Gl, G2, G3 des zunächst betrachteten Ausgangsbereichs B_0 liegt in dem Schritt 100 ein Zielfunktionswert vor, der einen bei den betreffenden Parameterwerten verbleibenden Restträger angibt.
Nach dieser Auswertung der Zielfunktion für alle vier Grenzpunkte GO, Gl, G2, G3 werden die dabei erhaltenen Zielfunktionswerte erfindungsgemäß zwei verschiedenen Klassen zugeordnet. Hierzu wird ein Zielkriterium vorgegeben, bei dem es sich bevorzugt um einen Schwellwert für die
Zielfunktionswerte handelt. Beispielsweise werden alle diejenigen Zielfunktionswerte der ersten
Klasse zugeordnet, die von dem besten Zielfunktionswert, d.h. dem Zielfunktionswert, der dem
Abgleichziel am nächsten kommt, nicht weiter als der vorgebbare Schwellwert entfernt sind. Auf diese Weise werden der ersten Klasse üblicherweise mehrere Zielfunktionswerte zugeordnet, die alle in vergleichbarer Weise mit einer Annäherung an das Abgleichziel korrespondieren, während solche Zielfunktionswerte, die um mehr als den Schwellwert von dem besten Zielfunktionswert abweichen, der zweiten Klasse zugeordnet werden.
Anschließend wird in einem weiteren Schritt 110 des erfindungsgemäßen Verfahrens für eine nächste Iteration ein veränderter Ausgangsbereich definiert. Diese Definition wird erfindungsgemäß vorteilhaft in Abhängigkeit derjenigen Zielfunktionswerte durchgeführt, die der ersten Klasse zugeordnet sind und die dementsprechend näher an dem zu erreichenden Abgleichziel liegen als diejenigen Zielfunktionswerte, die in der zweiten Klasse enthalten sind.
Bei dem vorliegenden Beispiel hat die Auswertung in Schritt 100, Figur 2, ergeben, dass die den Parameter- bzw. Grenzwerten xθ, yθ sowie xθ, yl entsprechenden Grenzpunkte GO, Gl in der ersten Klasse enthalten sind. Dementsprechend wird der Ausgangsbereich B_l für eine nachfolgende Iteration des erfindungsgemäßen Verfahrens, vgl. Figur Ib, vorteilhaft so gewählt, dass er näher an den Grenzpunkten GO, Gl liegt, die den Zielfunktionswerten der ersten Klasse zugeordnet sind, als an denjenigen Grenzpunkten G2, G3, die in der zweiten Klasse enthalten sind.
Die neuen, den veränderten Ausgangsbereich B_l begrenzenden Parameterwerte bzw. zugehörige Grenzpunkte sind, wie aus Figur Ib ersichtlich, entsprechend gewählt, vgl. die ausgefüllten Kreise in den Ecken des Ausgangsbereichs B l. Zur besseren Übersicht sind die weiteren in dem Ausgangsbereich B l enthaltenen Punkte des Abgleichraums mittels nicht ausgefüllter Kreise symbolisiert, während die restlichen Punkte des im Rahmen der vorhergehenden Iteration betrachteten Ausgangsbereichs B O durch gestrichelte Umrandungen aufweisende Kreise angedeutet sind.
Durch die erfindungsgemäße Klassifizierung der Zielfunktionswerte und die Berücksichtigung aller in der ersten Klasse enthaltenen Zielfunktionswerte bzw. der ihnen zugeordneten Grenzwerte der Parameter x, y bzw. der Grenzpunkte ist das erfindungsgemäße Abgleichverfahren fehlertolerant. Falls nämlich bspw. durch einen Messfehler bei der Ermittlung der entsprechenden Zielfunktionswerte während des Schritts 100 des Auswertens ein falscher Zielfunktionswert für den Grenzpunkt GO erhalten wird, würde dieser bei einem herkömmlichen Abgleichverfahren, bei dem nur der dem Abgleichziel nächstkommende Zielfunktionswert zur Bestimmung der Lage eines nachfolgenden Ausgangsbereichs herangezogen wird, die fehlerhafte Bildung des veränderten Abgleichbereichs B_l bedingen. Im Gegensatz hierzu ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Berücksichtigung gleich mehrerer verhältnismäßig „guter" Parameter- bzw. Grenzwerte bzw. Grenzpunkte, die mit ihren Zielfunktionswerten hinreichend nahe an dem zu erreichenden Abgleichziel liegen. Dadurch wird das Risiko einer völligen Fehlzuordnung des veränderten Ausgangsbereichs B_l aufgrund eines Messfehlers vermieden. Vielmehr wird der veränderte Ausgangsbereich B_l erfindungsgemäß so angeordnet, dass er in der Nähe der beiden aussichtsreichen Grenzpunkte GO, Gl der ersten Klasse liegt, so dass auch bei einer fehlerhaften Zuordnung eines Grenzpunkts der veränderte Ausgangsbereich B l nicht völlig falsch platziert ist.
In dem nachfolgenden Schritt 120 des erfindungsgemäßen Verfahrens, vgl. Figur 2, wird überprüft, ob eine Abbruchbedingung für das erfindungsgemäße Abgleichverfahren erreicht ist, und falls dies nicht der Fall ist, werden die Schritte 100, 110 in einer nächsten Iteration wiederholt. Hierbei wird bspw. wie aus Figur Ic ersichtlich ein neuer veränderter Ausgangsbereich B_2 erhalten, der im Wesentlichen in der Nähe des Grenzpunkts G4 befindlich ist, weil in den Schritten 100, 110 der nachfolgenden Iteration nur der Grenzpunkt G4 bzw. ein ihm zugeordneter Zielfunktionswert das geforderte Zielkriterium erreicht hat und der ersten Klasse zugehört.
Falls in Schritt 120 jedoch festgestellt wird, dass das Abbruchkriterium vorliegt, wird das erfindungsgemäße Abgleichverfahren abgebrochen und es kann davon ausgegangen werden, dass die dabei aufgefundenen Parameter x, y bzw. der entsprechende Zielfunktionswert hinreichend nahe an dem zu erreichenden Abgleichziel liegen. D.h., bei dem vorliegend als Aufwärtsmischer ausgebildeten elektronischen System 200, vgl. Fig. 4, kann dann davon ausgegangen werden, dass ein bestmöglicher Offsetabgleich unter Verwendung der aufgefundenen Parameter x, y erfolgt und der unerwünschte Restträger dementsprechend minimiert ist. Diese Parameter x, y werden in Schritt 130 (Figur 2) des erfindungsgemäßen Verfahrens abgespeichert, um für einen zukünftigen Gebrauch zur Verfügung zu stehen.
Das Abbruchkriterium für die Abfrage 120 kann beispielsweise in Abhängigkeit einer Messgenauigkeit gewählt werden, mit der die Zielfunktionswerte ermittelbar sind. Sobald die den unterschiedlichen, während des Auswertens 100 zu untersuchenden Grenzwerten bzw. Grenzpunkten zugeordneten Zielfunktionswerte sich nur noch um Beträge unterscheiden, die in der Größenordnung der Messgenauigkeit bei der Messung des Restträgers bzw. sonstiger physikalischer Größen liegen, ist eine weitere Suche in dem Abgleichraum nicht zweckmäßig und die bereits aufgefundenen Parameterwerte werden als optimale Parameterwerte gespeichert, Schritt 130, und für den weiteren
Betrieb des Aufwärtsmischers 200 verwendet. Die absolute Zahl während des erfindungsgemäßen Abgleichverfahrens durchlaufener Iterationen kann ebenfalls zur Bildung der Abbruchbedingung herangezogen werden, so dass sichergestellt ist, dass das erfϊndungsgemäße Verfahren eine vorgebbare Maximalzahl von Iterationsschritten nicht überschreitet. Auch die verbleibende Größe bzw. Anzahl von diskreten Parameterwerten eines Ausgangsbereichs B_l kann in die Bildung des Abbruchkriteriums eingehen.
Besonders vorteilhaft weist der Ausgangsbereich B O, B_l, B_2 in jeder Dimension dieselbe Länge auf, was bei dem vorstehend anhand der Figuren Ia bis Ic beschriebenen Beispiel zu quadratischen Ausgangsbereichen BO, Bl, B2 führt. Durch eine derartige Ausbildung der Ausgangsbereiche ist eine systematische Untersuchung des Abgleichraums besonders einfach möglich.
Es ist ferner sehr vorteilhaft, die Länge des veränderten Ausgangsbereichs B l, B_2 vorzugsweise in jeder der n vielen Dimensionen so zu wählen, dass sie der halben Länge des Ausgangsbereichs B O der vorhergehenden Iteration entspricht.
Obwohl das vorstehende Beispiel die zwei Parameter x, y verwendet und dementsprechend einen zweidimensionalen Abgleichraum aufweist, ist das erfϊndungsgemäße Abgleichverfahren nicht auf zweidimensionale Abgleichräume begrenzt. Es ist ebenso denkbar, Abgleichräume mit drei oder mehr Dimensionen bzw. entsprechend vielen Parametern zu untersuchen, ebenso wie eindimensionale Abgleichräume. In jedem Fall ist durch die erfϊndungsgemäße Klassifizierung der den Grenzwerten bzw. Grenzpunkten zugeordneten Zielfunktionswerte eine fehlertolerante Suche nach optimalen Abgleichparametern gegeben, die - vergleichbar zu dem Prinzip der binären Suche - in einer minimalen Anzahl von Iterationen zu optimalen Abgleichwerten führt.
In den Figuren 3 a bis 3e sind - wiederum anhand eines zweidimensionalen Abgleichraums - verschiedene Fälle symbolisiert, die bei der erfindungsgemäßen Auswertung der Zielfunktion bzw. der Klassifizierung entsprechender Zielfunktionswerte und bei der Bildung veränderter Ausgangsbereiche B_l auftreten können. Hierbei stellt das gestrichelte Quadrat B O jeweils einen Ausgangsbereich für die erste Iteration des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, und ein mittels einer durchgezogenen Linie ausgeführtes Quadrat B l stellt den veränderten Ausgangsbereich für die nachfolgende Iteration des erfindungsgemäßen Abgleichverfahrens dar, der in Abhängigkeit entsprechender Grenzwerte bzw. Grenzpunkte erfindungsgemäß bestimmt worden ist.
In der Figur 3a sind alle vier Fälle dargestellt, bei denen jeweils nur einer der vier den Ausgangsbereich B_0 begrenzenden Grenzpunkte bzw. der entsprechende Zielfunktionswert der ersten Klasse zugeordnet worden ist. Der betreffende Grenzpunkt ist vorliegend stets durch einen schwarz ausgefüllten Kreis symbolisiert, während die weiteren Parameterwerten entsprechenden Punkte des Ausgangsbereichs B_0 durch nicht ausgefüllte Kreise symbolisiert sind. Dementsprechend ist der veränderte Ausgangsbereich B_l erfϊndungsgemäß möglichst nahe dem jeweiligen Grenzpunkt zugeordnet.
In Figur 3b sind diejenigen Fälle dargestellt, bei denen die Klassifikation der Zielfunktionswerte ergeben hat, dass genau zwei Zielfunktionswerte in der ersten Klasse enthalten sind, die benachbarten Grenzpunkten entsprechen, d.h. an derselben Seite des Ausgangsbereichs B O liegen. Dementsprechend sind die veränderten Ausgangsbereiche B_l erfindungsgemäß jeweils so angeordnet, dass sie näher an diesen Grenzpunkten liegen.
Für die beiden in Figur 3c abgebildeten Fälle sind jeweils innerhalb des Ausgangsbereichs B_0 gegenüberliegende Grenzpunkte bzw. deren Zielfunktionswerte in der ersten Klasse enthalten, woraus sich bevorzugt wie aus Figur 3 c ersichtlich eine mittige Anordnung des veränderten Ausgangsbereichs B_l innerhalb des Ausgangsbereichs B_0 ergibt.
Bei den in der Figur 3d abgebildeten Fällen sind jeweils drei von vier den Ausgangsbereich B_0 begrenzenden Grenzpunkten bzw. deren Zielfunktionswerte in der ersten Klasse enthalten, so dass der veränderte Ausgangsbereich B_l erfindungsgemäß in der Nähe dieser drei Grenzpunkte angeordnet wird.
Bei der in Figur 3e symbolisierten Situation sind alle vier Zielfunktionswerte der den Ausgangsbereich B O begrenzenden Grenzpunkte in der ersten Klasse enthalten, und die Anordnung des veränderten Ausgangsbereichs B_l ist dementsprechend mittig bezüglich des Ausgangsbereichs B O der vorhergehenden Iteration, vgl. auch Figur 3c.
Die Definition des veränderten Ausgangsbereichs B l für eine nachfolgende Iteration erfolgt vorteilhaft gemäß des vorstehend beschriebenen Prinzips, dass der veränderte Ausgangsbereich B_l stets bevorzugt in größerer Nähe zu Grenzpunkten angeordnet wird, deren Zielfunktionswerte der ersten Klasse zugeordnet worden sind. Die genaue Auswahl der Grenzwerte bzw. Grenzpunkte für den veränderten Ausgangsbereich B_l bzw. dessen Form und/oder Größe kann jedoch nahezu beliebig modifiziert und den jeweils gegebenen Bedingungen angepasst werden. Ausgangsbereiche B_0, B_l, B_2 mit gleicher Länge bezüglich jeder Dimension und eine Halbierung dieser Länge von Iteration zu Iteration werden jedoch bevorzugt eingesetzt, insbesondere aufgrund der günstigen Implementierung in einer das erfindungsgemäße Abgleichverfahren durchführenden Rechen- bzw. Steuereinheit 300 (Fig. 5).
Durch die Fehlertoleranz des erfindungsgemäßen Verfahrens kann bei derselben minimalen Anzahl von Iterationen wie bei dem Prinzip der binären Suche vorteilhaft die Messung bzw. Auswertung der physikalischen Größe wie z.B. des Restträgers des in Figur 4 gezeigten Aufwärtsmischers 200 mit einer geringeren Genauigkeit erfolgen, so dass ein entsprechender Aufwand verringert und die Dauer des Abgleichverfahrens verkürzt werden kann, ohne auf die optimalen Abgleichwerte verzichten zu müssen.
Fig. 5 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Sende-/Empfangsvorrichtung für ein Datenübertragungssystem gemäß IEEE 802.16 (WiMax) mit einem Aufwärtsmischer 200, der durch das erfindungsgemäße Verfahren abgeglichen wird.
Die Sende-/Empfangsvorrichtung 400 weist eine Basisbandeinheit (BB) 410, Additionsknoten 420, 421, einen Aufwärtsmischer 200, einen Oszillator 430, einen Quadraturgenerator 431, einen Subtraktionsknoten 440, einen Leistungsverstärker (PA) 450, eine Antenne 460 sowie eine Steuereinheit (CTRL) 300 auf.
Die Basisbandeinheit (BB) 410 stellt ein komplexwertiges Sendesignal mit einer Inphase- Komponente 10 und einer Quadraturkomponente QO bereit, das möglichst verzerrungsfrei gesendet werden soll. Die Additionsknoten 420 und 421 addieren zum jeweiligen Signal 10 bzw. QO den jeweiligen von der Steuereinheit 300 für den Offsetabgleich bereitgestellten Parameter x bzw. y und bilden so die Eingangssignale Il und Ql des Aufwärtsmischers 200.
Der Oszillator 430 stellt ein lokales Oszillatorsignal bereit, aus dem der Quadraturgenerator 431 eine Inphase-Komponente (0) und eine Quadraturkomponente (90) des lokalen Oszillatorsignals ableitet.
Der Aufwärtsmischer 200 mischt die Eingangssignale II, Ql mit der Inphase-Komponente (0) bzw. der Quadraturkomponente (90) des lokalen Oszillatorsignals, wobei das Ausgangssignal gebildet wird, indem die beiden resultierenden Signale im Subtraktionsknoten 440 voneinander abgezogen werden. Das so gebildete Sendesignal wird schließlich durch den Leistungsverstärker (PA) 450 verstärkt und über die Antenne 460 abgestrahlt.
Die Steuereinheit 300 (und damit die Sende-/Empfangsvorrichtung 400 bzw. das elektronische System) ist ausgebildet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzufuhren. Hierzu wertet sie das Ausgangssignal des Subtraktionsknotens 440 aus, leitet hieraus Parameterwerte x, y ab und beaufschlagt die Eingangssignale des Aufwärtsmischers 200 mit diesen Parametern, bis der Aufwärtsmischer 200 im Rahmen des vorstehend beschriebenen iterativen Verfahrens abgeglichen ist.
In weiteren Ausführungsformen kann auch eine Drehstreckung der Eingangssignale des Aufwärtsmischers mit zwei Parametern x, y vorgenommen werden.
Die Erfindung kann selbstverständlich auch in Sende-/Empfangsvorrichtungen vorteilhaft eingesetzt werden, die nach anderen Standards zur Datenübertragung spezifiziert sind.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Abgleichen eines elektronischen Systems (200), bei dem n viele Parameter (x, y) des Systems (200) vorgegeben werden können, die einem n-dimensionalen Abgleichraum entsprechen, wobei zu Beginn des Abgleiche je Parameter (x, y) zwei Grenzwerte (xθ, xl, yθ, yl) vorgegeben werden, die einen entsprechenden Ausgangsbereich (B_0) in dem n- dimensionalen Abgleichraum begrenzen, und bei dem die nachfolgenden Schritte wiederholt werden, bis eine Abbruchbedingung erreicht ist:
- Auswerten (100) einer die Erreichung eines Abgleichziels quantifizierenden Zielfunktion für die den Ausgangsbereich (B O) begrenzenden Grenzwerte (xθ, xl, yθ, yl), wobei das Auswerten die Messung und/oder Auswertung mindestens einer von dem jeweiligen Parameter (x, y) bzw. dessen Grenzwert (xθ, xl, yθ, yl) abhängigen physikalischen Größe des Systems (200) umfasst, und wobei entsprechende, den Grenzwerten zugeordnete Zielfunktionswerte erhalten werden,
- Definieren (110) eines veränderten, insbesondere verkleinerten, Ausgangsbereiches (B l, B_2) für eine nachfolgende Iteration in Abhängigkeit der erhaltenen Zielfunktionswerte,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zielfunktionswerte zwei verschiedenen Klassen zugeordnet werden, wobei alle Zielfunktionswerte, die einem Zielkriterium entsprechen, einer ersten Klasse zugeordnet werden, und wobei alle Zielfunktionswerte, die dem Zielkriterium nicht entsprechen, einer zweiten Klasse zugeordnet werden, und dass das Definieren des veränderten Ausgangsbereichs (B_l, B_2) für die nachfolgende Iteration in Abhängigkeit derjenigen Zielfunktionswerte erfolgt, die der ersten Klasse zugeordnet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Zielkriterium ein Schwellwert für die Zielfunktionswerte verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der veränderte Ausgangsbereich (B_l, B_2) für die nachfolgende Iteration so gewählt wird, dass er näher an jedem Grenzwert liegt, der einem Zielfunktionswert der ersten Klasse zugeordnet ist, als an einem Grenzwert, der einem Zielfunktionswert der zweiten Klasse zugeordnet ist.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der
Ausgangsbereich (B O) bzw. ein veränderter Ausgangsbereich (B_l, B_2) in jeder Dimension dieselbe Länge aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des veränderten Ausgangsbereichs (B l, B_2) vorzugsweise in jeder der n vielen Dimensionen der halben Länge des Ausgangsbereichs (B_0) der vorhergehenden Iteration entspricht.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbruchbedingung abhängt von einer Messgenauigkeit bei der Messung der physikalischen Größe und/oder der Zahl durchlaufener Iterationen und/oder der Größe des momentanen Ausgangsbereichs (B_0, B_l , B_2).
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System (200) als Aufwärtsmischer ausgebildet ist, und dass zwei Parameter (x, y) vorgegeben werden können, wobei die Parameter (x, y) die Beaufschlagung zweier Eingangssignale des Aufwärtsmischers, vorzugsweise einer In-Phase-Komponente und einer Quadraturkomponente, mit einem Offset beeinflussen.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei (n=2) Parameter (x, y) vorgegeben werden können, die einem zweidimensionalen Abgleichraum entsprechen.
9. Elektronisches System, das zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche konfiguriert ist.
10. Elektronisches System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (300) vorgesehen ist, die zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
11. Elektronisches System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufwärtsmischer (200) vorgesehen ist und die Steuereinheit (300) ausgebildet ist, zwei Parameter (x, y) vorzugeben, die die Beaufschlagung zweier Eingangssignale des Aufwärtsmischers (200), vorzugsweise einer In-Phase-Komponente und einer Quadraturkomponente, mit einem Offset beeinflussen.
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