CN101183922A

CN101183922A - 一种零中频方案中温度补偿的实现方法

Info

Publication number: CN101183922A
Application number: CNA2007101248663A
Authority: CN
Inventors: 于敬武; 屈斌; 李香玲; 闫鹏周
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2027-12-07
Also published as: CN101183922B

Abstract

本发明公开了一种零中频方案中温度补偿的实现方法，用于收发信板的校准，其包括以下步骤：对测试仪器和收发信板分别进行初始化设置；测试机对不同温度下的频率点进行本振泄漏和边带的性能进行数据校准，获得一组校准数据，并将校准数据保存到所述收发信板的存储单元内；所述收发信机上电后自动根据不同温度选用某一校正温度下的校准数据。本发明零中频方案中温度补偿的实现方法极大地减少了发射机的体积、重量、功耗和成本，同时通过校正实现了校准数据优化的自动化过程。

Description

一种零中频方案中温度补偿的实现方法

技术领域

本发明涉及一种通讯测试领域的方法，具体涉及的是一种零中频方案温度补偿的实现方法。

背景技术

现有技术中，在不降低基站性能的情况下，为了尽可能地减小基站体积，基站的核心单板——TRB单板(Transmit Receive Board，收发信板)，采用了零中频ZIF方案(Zero Intermediate Frequence)。

ZIF方案极大地减小了发射机的体积、重量、功耗和成本。但这项技术也存在很多缺点，如对正交调制信号和正交本振信号的相位和幅度不平衡以及直流偏移失真非常敏感，因此可导致严重的边带和本振泄漏。

3GPP中规定的指标IQ origin offset和EVM分别反映本振泄漏和边带的性能。目前，TRB校准数据优化的方式主要是人工进行，被校准温度点不完全确定，具体可按以下步骤进行：

首先将被测单板TRB、多台测试仪器和测试机搭建好，组成测试环境，如图1所示。其中，从外部设置温度控制器，对所述TRB板形成温度环境，测试仪器具体可以为频谱分析仪或稳压电源等；

其次，检查TRB单板上的指示灯情况，查看连接是否正常；

最后，测试人员在不同的温度下手动调节测试仪器，测量对应的结果。如果结果合适，则将当前结果写入TRB单板的存储单元，否则继续调整，直到找到近似理想值即达到局部最优门限。

显然，上述优化过程存在诸多缺点，至少罗列如下：

一是，工作量繁重：需要人为对TRB单板和多台测试仪器进行大量的设置，设置的过程比较复杂；不同温度下的环境，各种状态也不一致，同时需要对数据进行人工记录、人工分析，存在重复工作的可能性，更会使得工作量异常繁重。

二是，准确性差：测试人员在进行大量的测试时，难免引入人为误差，甚至出现各种操作和记录的失误，准确性难以保证。

三是，一致性差：测试结果取决于测试人员的技术水平和测试经验，不同测试人员的测试结果不同，测试结果一致性很难保证；同时由于人工测量，测试次数也有限，测试结果的通用性也无法完全保证。

四是，测试效率低下：由于是手动设置仪表，设置过程比较缓慢，造成测试效率比较低下。

五是，对人员要求高：最优值的判断需要依靠经验进行设置，测试人员不仅要明白测试仪器的使用，同时要明白TRB单板的一些基本原理，如各接口的功能等，对测试人员的素质有较高的要求。

六是，不能实现全温度覆盖：由于器件存在温漂，在一个温度下得到的校准数据不能在另一个温度下继续有效，使得TRB单板不能适用全温度场合。

因此，现有技术存在缺陷，而有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种零中频方案中温度补偿的实现方法，通过全温度覆盖IQ origin offset和EVM自动优化，优化零中频ZIF的发射通路边带和本振泄漏，解决现有校准数据优化的自动化程度低的问题。

本发明的技术方案包括：

一种零中频方案中温度补偿的实现方法，用于收发信板的校准，其包括以下步骤：

A、对测试仪器和收发信板分别进行初始化设置；

B、测试机对不同温度下的频率点进行本振泄漏和边带的性能校准，获得一组校准数据，并将校准数据保存到所述收发信板的存储单元内；

C、所述收发信机上电后自动根据不同温度选用某一校正温度下的校准数据。

所述的实现方法，其中，所述步骤B还包括：

B1、所述测试机下发未校准的单一特定温度的发信数据到所述收发信板，通过测试仪器获得表征发信通路性能的数据结果，与相应指标数据对比；

B2、调整相应的发信数据直至数据结果达到指标要求，确定调整后的发信数据为该特定温度的校准数据。

所述的实现方法，其中，所述步骤B还包括：选取多个温度点以覆盖全温度范围，并获得对应的校准数据。

所述的实现方法，其中，所述全温度范围为-50～85℃。

所述的实现方法，其中，所述数据结果为IQ origin offset和EVM数据，所述IQ origin offset数据表征零中频的本振泄漏性能，所述EVM数据表征零中频的边带抑制性能。

所述的实现方法，其中，所述校准数据包括：增益平衡、相位、I路直流偏移和Q路直流偏移。

所述的实现方法，其中，所述测试仪器采用频谱分析仪。

所述的实现方法，其中，所述测试机采用通用计算机或工业控制计算机。

所述的实现方法，其中，所述收发信板设置采用8PSK调制方式，所述频谱分析仪设置采用EVM测试模板。

所述的实现方法，其中，所述步骤B还包括：在所述测试机中同时保存所述校准数据。

本发明所提供的一种零中频方案中温度补偿的实现方法，由于采用补偿的是IQ origin offset和EVM，IQ校正实现本振泄漏的补偿；EVM校正实现边带抑制的补偿，通过优化校正数据的校正得到全温度覆盖最佳的Gain Balance(增益平衡)、Phase Balance(相位)、I origin offset(I路直流偏移)和Q origin offset(Q路直流偏移)，极大地减少了发射机的体积、重量、功耗和成本，同时通过校正实现了校准数据优化的自动化过程。

附图说明

图1为现有技术的零中频测试时的系统架设示意图；

图2为本发明方法的ZIF方案中TX通路校准原理框图；

图3为本发明方法的不同温度下校准数据优化实现步骤框图。

具体实施方式

以下结合附图，将对本发明的各较佳实施例进行更为详细和具体的描述。

本发明的零中频方案温度补偿的实现方法中，其核心的构思在于采用全温度的IQ origin offset和EVM校正，其校正过程简要步骤为：测试机首先下发未校准的单一特定温度下的发信数据到TRB(Transmit Receive Board收发信板)单板，通过测试仪器获得表征发信通路性能的IQ origin offset和EVM数据，根据所得的数据与相应指标数据对比，如果数据结果没有达到指标要求，则调整相应的校准数据并下发，然后重复测试IQ origin offset和EVM数据。

如此循环测试直至测试的数据达到指标要求或者达到优化的门限，将此时的所选取的校准数据作为当前温度点优化的校准数据保存，这里保存的是一组频率点的校准优化数据。

在单一温度点测试之后，再选取其他几个温度点(2个或者更多)，要求这些温度点同前一温度点具有分散性，能够平均覆盖全温度范围(-50～85℃)，同样通过上述测试获取优化的校准数据。

将所有的校准数据保存文档，并且下载到TRB板上的存储单元内，后续上电后单板将自动根据不同的温度同时依据前面校准数据，设置选用某一校正温度下的校准数据，从而保证发信通路IQ origin offset和EVM性能在不同温度下均能满足指标要求。

如图3所示，本发明关于ZIF方案全温度覆盖IQ origin offset和EVM自动优化的实现方案中，具体包含以下步骤：

a、按图1所述架设连接单板和测试仪器，检查单板状态指示和测试仪器状态指示是否正常，该架设连接方式与现有技术一致，因此不再赘述。

b、测试开始，对测试仪器进行初始化设置，并对TRB单板进行初始化设置。

c、测试机首先下发未校准的单一特定温度的发信数据到TRB(TransmitReceive Board收发信板)单板，通过测试仪器获得表征发信通路性能的IQorigin offset和EVM数据，根据所得的数据与相应指标数据对比，如果数据结果没有达到指标要求，则调整相应的校准数据并下发，然后重复测试IQorigin offset和EVM数据。

所述单一特定温度的设定是由外部的温度控制器给TRB单板提供的不同温度测试环境。根据所得的数据与相应指标数据对比以及判断是否达到相应的指标数据要求，该对比及判断是由测试软件完成的，对比、判断以及继续下发发信数据是自动完成的。

所述测试机通过串口、网口和TRB单板相连，通过测试软件控制下发发信数据给TRB单板，所述TRB单板发信输出口接入测试仪器，所述测试机通过网口或者GPIP接口与测试仪器相连，测试软件可以直接读取测试仪器的相应数据，从而形成反馈。这样测试软件就实现了发信到反馈的闭环控制。

所述校准数据包括Gain Balance(增益平衡)、Phase Balance(相位)、Iorigin offset(I路直流偏移)和Q origin offset(Q路直流偏移)4个数据。

循环测试直至测试的数据达到指标要求或者达到优化的门限，将此时的所选取的校准数据作为当前温度点优化的校准数据进行保存。这里保存的是一组频率点的校准优化数据，即对于所涉及的全频段范围，将其平均分成n段，取每段中间对应的共计n个频率点，对这n个频率点逐一进行IQorigin offset和EVM校准，每个频点下的校准数据是4个，即Gain Balance(增益平衡)、Phase Balance(相位)、I origin offset(I路直流偏移)和Q originoffset(Q路直流偏移)；这n个频点的校准数据加起来形成一组数据，即为一组频率点的校准优化数据。这种方式是分段覆盖选取校准频率点的方式。

单一温度点测试之后，再选取其他几个温度点(2个或者更多)，要求这些温度点同前一温度点具有分散性，能够平均覆盖全温度范围(-50～85℃)，同样通过上述测试获取优化的校准数据。在此过程中，下发的校准数据是Gain Balance、Phase Balance、I origin offset、和Q origin offset。测试数据是IQ origin offset和EVM。IQ origin offset补偿ZIF的本振泄漏，而EVM补偿ZIF的边带抑制。

上述发信数据是设置发信通路的相对应频率的锁相环数据，与下发的校准数据不是同一数据，发信数据只跟频率有关，校准数据和电路以及器件特性相关，因此每个电路板都不相同，从而修正电路的输出特性，所以每一块TRB单板都要校准。

d、将所有的校准数据保存文档供后续使用，并且将校准数据下载到TRB板上的存储单元内，后续上电后单板自动根据不同温度，依据前面设置的校正温度点选用某一校正温度下的校准数据，从而保证发信通路IQorigin offset和EVM性能在不同温度下均能满足指标要求。

在本发明方法的所述测试仪器可采用频谱分析仪，如图1所示。所述TRB单板设置为8PSK调制方式，由于在频谱分析仪设置了使用EVM测试模板，将简化测试软件对频谱分析仪的设置，测试软件可以直接读出相关的IQ origin offset和EVM数据，这是频谱分析仪自身的一个集成功能，数据准确可信；否则，测试软件需要对频谱分析仪进行繁琐的设置，才能得到相关的IQ origin offset和EVM数据，因此保证了采集数据的高效和准确。

在本发明的所述步骤b和步骤c的校准数据获取过程中，是通过相应的测试软件和测试仪器控制包中的库函数辅助完成的。所述测试仪器控制包中的库函数包括频谱仪的打开、关闭、初始化、各个功能模块的设置，各种数据的读取等等。

例如下面的语句执行初始化仪表，生成频谱仪对象：

m_pSpectrum＝(TSpectrum^*)NewAMeter(getSpectrumInfo()，this)；

所述测试软件将所涉及的仪器库函数以头文件的方式包含进程序内，需要的时候直接调用相应的库函数，就可以控制仪器执行相应的功能，对涉及到的数据可以通过调用相应的库函数即可以进行读或者写，在测试软件的界面上，由仪器的型号输入框，以及相应仪器的地址输入框，从而可以选择不同型号的仪表。也就是说，测试软件可以通过这种选择支持几种型号的仪器。因此本发明方法所述步骤c中可以通过计算机自动给频谱分析仪发指令，控制其执行相应的功能。同时，所述测试机具有人机交互界面，人为可以进行必要的参数设置。

此外，在本发明的所述步骤d中，为方便测试员进行分析和后续应用，在测试完成后将校准数据的优化结果自动下载到TRB单板的存储单元的同时，可在所述测试机中进行保存，例如保存为特有的文本文件。本发明的测试机可以采用目前大多数的PC通用计算机或者工业控制计算机。

本发明方法在将校准数据保存到所述TRB板的存储单元中后，如图2所示的，所述TRB板根据输入的温度，将经过校准处理模块，对基带信号和基带调制后的信号进行对应温度的校准处理，其中基带信号包含TRB单板的发信通路和测试软件下发的数据，即软件数据和硬件电路的结合；基带调制是TRB单板的发信通路的基带调制电路。

经过校准处理后的信号经过数模转换器DAC以及IQ调制，最终将射频信号RF发出，所述DAC以及IQ调制均为TRB单板的发信通路硬件电路，且为现有技术已知电路，因此，其具体实现细节不再赘述。所述校准处理由本发明软件功能实现。

本发明的零中频方案温度补偿方法，由于采用了ZIF方案的全温度覆盖IQ origin offset和EVM自动优化实现方式，并且采用分段覆盖选取校准温度点的方法，使得被测试频率点的优化校准数据能够实现全温度覆盖，使其发信通路IQ origin offset和EVM性能在不同温度下均能满足指标要求。

本发明方法大量节约了人力资源，提高了优化的效率，其测试软件可自动进行仪表的设置，设置时间迅速，测试过程自动化程度高，实现了数据分析自动化、数据结果处理自动化，缩短了优化时间。

应当理解的是，上述针对本发明较佳实施例的描述较为具体，并不能因此而理解为对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种零中频方案中温度补偿的实现方法，用于收发信板的校准，其包括以下步骤：

A、对测试仪器和收发信板分别进行初始化设置；

2.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述步骤B还包括：

3.根据权利要求2所述的实现方法，其特征在于，所述步骤B还包括：选取多个温度点以覆盖全温度范围，并获得对应的校准数据。

4.根据权利要求3所述的实现方法，其特征在于，所述全温度范围为-50～85℃。

5.根据权利要求2至4任一所述的实现方法，其特征在于，所述数据结果为IQ origin offset和EVM数据，所述IQ origin offset数据表征零中频的本振泄漏性能，所述EVM数据表征零中频的边带抑制性能。

6.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述校准数据包括：增益平衡、相位、I路直流偏移和Q路直流偏移。

7.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述测试仪器采用频谱分析仪。

8.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述测试机采用通用计算机或工业控制计算机。

9.根据权利要求7所述的实现方法，其特征在于，所述收发信板设置采用8PSK调制方式，所述频谱分析仪设置采用EVM测试模板。

10.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述步骤B还包括：在所述测试机中同时保存所述校准数据。