CN100544329C - 一种获得接收机校正系数的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种获得接收机校正系数的装置，包括接收机、后台计算机和噪声源，所述噪声源的一端与接收机模拟通道输入端口相连，另一端与接收机控制单元相连以便接收机对噪声源进行控制；后台计算机与接收机控制单元相连，为接收机下发噪声源的校正请求信息，所述校正请求信息包括噪声源的超噪比信息和接收机的校正范围。本发明还提供了一种获得接收机校正系数的方法，包括：后台计算机给接收机下发噪声源的校正请求信息；接收机根据校正请求信息，控制噪声源，测量接收机的校正系数。本发明采用了通用噪声源，因此使用方便，并降低了测试的成本，提高了测试精度，扩大了测试的范围。

Description

一种获得接收机校正系数的装置和方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种获得接收机校正系数的装置和方法。

背景技术

在现代通信系统中，人们对通信质量的要求越来越高，从而对接收机所接收的信号强度测量有很高的精度要求。因此，为了保证接收机工作在不同信道，不同增益情况下，其所接收到的信号强度测量能够保持较小的误差，通常接收机在生产、开通、维护时都需要进行接收通道的校正，即对接收通道的参数进行校正，并希望有较高的校正精度，所述校正参数通常包括增益和噪声系数。

接收机对接收到的信号强度进行测量的时候，需要知道接收本身的噪声系数和增益数据，由于接收机可以工作在不同频率信道下，也可以工作在不同的增益状况下。在不同工作条件下，接收机的增益和噪声系数都不是恒定不变的值，其需要经过一一测试，并得到一张与设计的理想值有一定偏差量的数据表，运用这些测试获得的增益和噪声系数所组成的数据表计算出接收信号的场强，从而减小测量误差，提高计算接收信号场强的精度。

在现有技术中，如图1所示，传统的接收机校正装置包括：被校正的接收机、至少需要一个射频信号源和一台控制用后台计算机。后台计算机通过接收机控制接口去控制接收机和读取接收机上报的信号，同时后台计算机通过射频信号源控制接口，一般是GPIB接口或以太网网口，对射频信号源进行控制。后台计算机协同射频信号源和接收机的动作，对接收机通道的增益和噪声系数进行校正。

然而，在对接收机通道的系数进行测试校正过程中，由于射频信号源体积大，不便于携带，特别是维护在基站中所安装的接收机时，使得测试校正非常麻烦。此外，由于射频信号源价格昂贵，使用成本高。测试时连接比较复杂，后台计算机不但要控制接收机，还需要控制射频信号源。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的缺点，提供了一种获得接收机校正系数的装置和方法，解决了现有技术的不便和成本高的问题，从而为测试提供了方便、降低的测试成本并提高了测试精度。

本发明提供一种接收通道校正的装置，包括接收机、后台计算机和噪声源，所述接收机还包括接收机模拟通道、接收机数字处理单元和接收机控制单元，所述噪声源的一端与接收机模拟通道输入端口相连，另一端与接收机控制单元相连以便接收机对噪声源进行控制；后台计算机与接收机控制单元相连，为接收机下发噪声源的校正请求信息。

本发明还提供了一种获得接收机校正系数的方法，包括：

A、后台计算机给接收机下发噪声源的校正请求信息；

B、接收机根据校正请求信息，控制噪声源的状态，测量接收机的校正系数。

所述校正系数包括噪声系数和增益值。

所述校正请求信息包括噪声源的超噪比信息和接收机校正范围。

所述步骤B进一步包括：

B1、接收机根据校正请求信息配置工作频点和接收增益；

B2、接收机控制噪声源，使之处于冷态，并测试接收到的信号强度；

B3、接收机控制噪声源，使之处于热态，并测试接收到的信号强度；

B4、接收机对上述B2和B3步骤测试得到的信号强度进行分析，得到校正系数。

所述步骤B4是根据下述公式得到校正系数：

T₂＝(T_s ^ON-Y₂T_s ^OFF)/(Y₂-1)

G＝N₂ ^ON/(K*B*(T₂ ^ON+T₂))

其中：T₂    接收机的噪声系数

      G     接收机的增益

      T_s ^OFF 噪声源的冷态时的温度

      T_s ^ON  噪声源的热态时的噪声温度

      Y₂＝N₂ ^ON/N₂ ^OFF＝T₂ ^ON/T₂ ^OFF＝(T_s ^ON+T₂)/(T_s ^OFF+T₂)

      N₂ ^ON  测试到的噪声源处于热态的噪声功率

      N₂ ^OFF 测试到的噪声源处于冷态的噪声功率

      Y₂    Y因子系数

      T₂ ^ON  等效到接收机输入口噪声源处于热态的总噪声功率

      K     玻尔兹曼常数

      B     接收机接收带宽。

在步骤B4之后还包括：

B5、接收机判断是否完成所有设定范围的校正测试，若是，则执行步骤B6，否则，返回步骤B1；

B6、接收机对所有工作频点和接收增益下的测试数据进行处理，得到接收机接收通道校正数据表。

利用本发明，本发明采用了通用噪声源，由于通用噪声源积小巧，因此，使用方便。此外，由于本发明所使用的噪声源价格低，从而降低了测试的成本。由于可对通用噪声源进行定期校正，因其具有可追溯的精度；因此，对接收通道的校正来说可以获得很好的精度。由于噪声源频率覆盖范围宽，可以适应不同通信频段的接收机，因此，扩大了测试的范围。

附图说明

图1示出了现有技术的信道校正装置的示意图；

图2示出本发明的实施例的信道校正装置的示意图；

图3示出了本发明的信道校正方法的流程图。

具体实施方式

为了便于本领域一般技术人员理解和实现本发明，现结合附图描绘本发明的实施例。

为了更好地理解本发明，首先简单介绍一下本发明的校正原理。

本发明采用本领域技术人员熟知的Y因子测试方法，通过两次加不同信号强度的噪声信号，接收机测试接收到的信号强度，完成噪声系数和增益的测试。

现假设噪声源用超噪比(ENR)表示，ENR校正信息由噪声源提供，在T₀＝290K条件下有效，并且，

Ts^OFF＝噪声源的物理温度(通常定义为290K)，

Ts^ON＝噪声源在“ON”状态时的噪声温度。则

ENR_dB＝10log₁₀[(Ts^ON-Ts^OFF)/T₀]

Y₂＝N₂ ^ON/N₂ ^OFF＝T₂ ^ON/T₂ ^OFF＝(T_s ^ON+T₂)/(T_s ^OFF+T₂)其中：ON       噪声源处于热态

    OFF      噪声源处于冷态

    N₂ ^ON     测试到的噪声功率(噪声源处于ON态)

N₂ ^OFF        测试到的噪声功率(噪声源处于OFF态)

Y            Y因子系数

T₂           接收机的噪声系数

T_s ^ON         通过噪声源的ENR值计算得到

T_s ^OFF        噪声源的物理温度

因此，接收机的噪声系数为：

T₂＝(T_s ^ON-Y₂T_s ^OFF)/(Y₂-1)

接收机的增益为：

G＝N₂ ^ON/(K*B*(T₂ ^ON+T₂))

其中K  玻尔兹曼常数

    B  接收机接收带宽

根据本发明，如图2所示，本发明的信道校正装置包括接收机、噪声源和后台计算机。所述接收机包括接收机模拟通道、接收机数字处理单元和接收机控制单元。噪声源为一个通用的噪声源，例如，可以是商用仪器中通用的噪声源，如Agilent公司的346系列噪声源。接收机控制单元与噪声源相连，用于对通用噪声源的控制。后台计算机与接收机相连，为接收机提供超噪比信息和校正的范围，接收机的控制单元有内置控制软件，可执行校正程序，自动完成接收机的校正。

如图3所示，下面将介绍本发明的校正方法。

在步骤1中，后台计算机给接收机下发噪声源的超噪比信息和本次校正的范围；

在步骤2中，接收机配置工作频点和接收增益；

在步骤3中，接收机控制噪声源，使之处于冷态，测试接收机接收到的信号强度；

在步骤4中，接收机控制噪声源，使之处于热态，测试接收机接收到的信号强度；

在步骤5中，接收机对两次测试得到的数据分析演算，得到增益和噪声系数的实际值；

在步骤6中，获得当前工作频点和增益条件下接收机通道的校正数据；

在步骤7中，判断接收机是否完成所有设定范围的校正测试，若完成，则执行步骤8，否则，执行步骤2；

在步骤8中，接收机对所有测试数据进行处理，得到接收机接收通道校正数据表。

根据本发明，利用接收机内置的控制软件，代替传统方法所需要的后台计算机，简化了测试条件的需求。同时使用通用的噪声源代替射频信号源，降低了测试用信号源的体积和成本。由于噪声源的控制非常简单，譬如346A噪声源的控制仅仅需要加上一个可以开关控制的28V直流电源即可，使用接收机来直接控制通用噪声源也非常简单。而传统方法的射频信号源控制复杂，不适合把控制功能做到接收机中，必须用后台计算机来控制，后台计算机同时协同接收机和射频信号源的控制方可实现接收机的校正。

由于通用噪声源体积小巧，譬如Agilent公司的346A噪声源，长宽高约为：140*32*21mm，因此，使用方便。

此外，由于本发明所使用的噪声源价格不及射频信号源的十分之一，所以，本发明降低了测试的成本。

此外，由于可对通用噪声源进行定期校正，其其具有可追溯的精度；因此，对接收通道的校正来说可以获得很好的精度。

由于噪声源频率覆盖范围宽，可以适应不同通信频段的接收机，譬如Agilent公司的346A噪声源，频率覆盖10MHz～18GHz。因此，扩大了测试的范围

虽然通过实施例描绘了本发明，但本领域普通技术人员知道，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，就可使本发明有许多变形和变化，本发明的范围由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种接收通道校正的装置，其特征在于，包括接收机、后台计算机和噪声源，所述接收机还包括接收机模拟通道、接收机数字处理单元和接收机控制单元，所述噪声源的一端与接收机模拟通道输入端口相连，另一端与接收机控制单元相连以便接收机对噪声源进行控制；后台计算机与接收机控制单元相连，为接收机下发噪声源的校正请求信息；所述接收机根据校正请求信息配置工作频点和接收增益；控制噪声源，使之处于冷态，并测试接收到的信号强度；控制噪声源，使之处于热态，并测试接收到的信号强度；并对对上述测试得到的信号强度进行分析，得到校正系数。

2.一种获得接收机校正系数的方法，其特征在于，包括：

A、后台计算机给接收机下发噪声源的校正请求信息；

B1、接收机根据校正请求信息配置工作频点和接收增益；

B2、接收机控制噪声源，使之处于冷态，并测试接收到的信号强度；

B3、接收机控制噪声源，使之处于热态，并测试接收到的信号强度；

B4、接收机对上述B2和B3步骤测试得到的信号强度进行分析，得到校正系数。

3.根据权利要求2所述的获得接收机校正系数的方法，其特征在于，所述校正系数包括噪声系数和增益值。

4.根据权利要求2所述的获得接收机校正系数的方法，其特征在于，所述校正请求信息包括噪声源的超噪比信息和接收机校正范围。

5.根据权利要求4所述的获得接收机校正系数的方法，其特征在于，所述步骤B4是根据下述公式得到校正系数：

T₂＝(T_s ^ON-Y₂T_s ^OFF)/(Y₂-1)

G＝N₂ ^ON/(K*B*(T₂ ^ON+T₂))

其中：T₂   接收机的噪声系数

G    接收机的增益

T_s ^OFF 噪声源的冷态时的温度

T_s ^ON  噪声源的热态时的噪声温度

Y₂＝N₂ ^ON/N₂ ^OFF＝T₂ ^ON/T₂ ^OFF＝(T_s ^ON+T₂)/(T_s ^OFF+T₂)

N₂ ^ON  测试到的噪声源处于热态的噪声功率

N₂ ^OFF 测试到的噪声源处于冷态的噪声功率

Y₂    Y因子系数

T₂ ^ON  等效到接收机输入口噪声源处于热态的总噪声功率

K    玻尔兹曼常数

B    接收机接收带宽。

6.根据权利要求2所述的获得接收机校正系数的方法，其特征在于，在步骤B4之后还包括：

B5、接收机判断是否完成所有设定范围的校正测试，若是，则执行步骤B6，否则，返回步骤B1；

B6、接收机对所有工作频点和接收增益下的测试数据进行处理，得到接收机接收通道校正数据表。

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