CN101383666B - 一种适用于多种信号带宽的功率校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于多种信号带宽的功率校准方法，其包括步骤：选择作为校准信号源的信号带宽BW；以BW带宽的信号为单位，以STEP为步进，对整个频段进行扫描，获得校准数据；根据上述获得的校准数据，确定需要带宽的校准值，并根据校准值对功率进行校准。采用本发明后，当支持不同的应用时，不需要将硬件收回厂家重新校准，可以通过升级软件完成，达到了同一个硬件平台支持不同应用的目的，从而节省了运输成本和升级周期，提高了升级的效率。

Description

一种适用于多种信号带宽的功率校准方法

技术领域

本发明涉及一种适用于多种信号带宽的功率校准方法，尤其涉及通讯领域不同信号带宽的信号需要共用硬件的情况。

背景技术

在无线通讯领域，为了保证输出信号的准确性，需要对发射输出功率进行校准；为了保证接收机上报功率的准确性，需要对接收功率进行校准。校准数据针对不同的个体而不同，通常存放在基站或者RRU的存储芯片(如EEROM)中。

一方面，新的制式LTE，定义了从1.4MHz到20MHz，不同等级带宽的信号；另一方面，随着软件无线电技术的不断发展，逐渐出现了软基站的概念。不管对于软基站，还是对于LTE，以后的发展趋势，都希望在不改变硬件的情况下，设备能够适应不同的制式，适应不同的信号带宽。

作为功率校准，由于每台硬件设备都具有特殊性，功率校准数据不可复制。当设备在外场使用过程中，需要对设备的应用改变时，比如对于LTE，需要从3MHz升级到5MHz时，无法对硬件设备重新校准，需要将设备收回厂家重新校准，增加了设备的维护成本。因此要求设备内部的校准数据能够通过一定的处理来适应新的需求。

因此，为了适应未来设备灵活使用的需求，达到硬件设备成为一个平台的目的，需要考虑一种方法，来兼容不同带宽情况下的功率校准问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种适用于多种信号带宽的功率校准方法，使得硬件平台能够适应不同带宽情况下校准数据统一。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于多种信号带宽的功率校准方法，包括以下步骤：

(a)选择作为校准信号源的信号带宽BW；

(b)以BW带宽的信号为单位，以STEP为步进，对整个频段进行扫描，获得校准数据；

(c)根据上述获得的校准数据，确定需要带宽的校准值，并根据校准值对功率进行校准。

进一步，上述功率校准方法可具有以下特点：步骤a中，所述校准信号带宽BW是由需要兼容的FDD模式的信号带宽中选取最大公约数的带宽来确定的最小带宽BWmin。

进一步，上述功率校准方法可具有以下特点：步骤a中，当需要兼容的信号带宽中的最大带宽与各信号带宽的最大公约数比值大于等于100时，所述校准信号带宽BW是由部分带宽的最大公约数的带宽来确定的最小带宽BWmin。

进一步，上述功率校准方法可具有以下特点：步骤b中，所述校准方法是固定中频，射频以STEP为步进进行扫描，获得校准数据，存入存储芯片。

进一步，上述功率校准方法可具有以下特点：步骤c中，所述需要带宽的校准值计算方法为：

其中，delta G为比值。deltaG_i，i＝1...N，为某射频频率下，在[f₀-BW₀/2，f₀+BW₀/2]内对应的校准值；BW₀为有用信号的带宽；N值根据不同的信号带宽和步进确定；K为修正因子，根据试验确定。

进一步，上述功率校准方法可具有以下特点：步骤b中，所述校准方法是分别固定中频、射频，以STEP为步进进行扫描，获得校准数据，存入存储芯片。

进一步，上述功率校准方法可具有以下特点：步骤c中，所述需要带宽的校准值计算方法为： $\mathrm{delta\; G}=K*N/\left(\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{delta}{G}_{i,\mathrm{IF}}+\mathrm{delta}{G}_{i,\mathrm{RF}})\right),$ 其中，deltaG_i，IF对应频率范围[f_IF-BW₀/2，f_IF+BW₀/2]，delta G_i，RF对应频率范围[f_RF-BW₀/2，f_RF+BW₀/2]；BW₀为有用信号的带宽；N值根据不同的信号带宽和步进确定；K为修正因子，根据试验确定。

进一步，上述功率校准方法可具有以下特点：所述固定中频、射频进行扫描，不分先后顺序。

进一步，上述功率校准方法可具有以下特点：所述步进STEP在BWmin较小时，即取为BWmin，在BWmin较大时，取为BWmin的1/2到1/5范围的值。

本发明提供的一种适用于多种信号带宽的功率校准方法与现有技术相比，达到了同一个硬件平台支持不同应用的目的，当支持不同的应用时，不需要将硬件收回厂家重新校准，可以通过升级软件完成，从而节省了运输成本和升级周期，提高了升级的效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是传统的功率校准方法

图2是本发明适应于多种信号带宽的功率校准方法一

图3是本发明适应于多种信号带宽的功率校准方法二

具体实施方式

本发明在图1所示的传统的功率校准方法基础上提出了更适用于多种信号带宽的功率校准方法。

一种适用于多种信号带宽的功率校准方法如图2所示，其包括以下步骤：

1、选择校准用信号源的信号带宽。由需要兼容的模式的信号带宽中选取最大公约数的带宽来确定最小带宽BWmin为校准信号源的信号带宽BW。当需要兼容的各种信号带宽中的最大带宽BW_0，max与各种带宽的最大公约数之间的比值超过100时，可以选取部分带宽的最大公约数的带宽来确定最小带宽BWmin，其余带宽由于与BWmin不具备倍数关系，需要通过修正因子对校准数据进行修正来保证精度。信号源的类型可以根据不同的需要确定。本发明可适用于LTE制式以及WCDMA/CDMA/GSM等制式，例如对于LTE来讲，由于一共定义了6种信号带宽(1.4MHz/3MHz/5MHz/10MHz/15MHz/20MHz)，需要对带宽进行分析，选取最大公约数的一个带宽(BWmin)作为校准用信号源的带宽。若需要兼容1.4MHz带宽的信号，为了提高工作效率，则从1.4MHz以外的带宽中取最大公约数BWmin作为校准用信号源的带宽，随后通过修正因子对校准数据进行修正。

2、中频固定在中频的中心频率，射频以STEP为步进进行扫描。射频每改变一个频点，需要以BWmin带宽的信号为单位，以STEP为步进，对整个中频带宽(比如LTE的20Mhz带宽)完成一次扫描，从而得到二维的校准数据。对于BWmin比较小的情况，步进可以选取为BWmin；对于BWmin比较大的情况，步进可以取BWmin的1/2到1/5范围的值。如果STEP与产品要求的步进不符，则需要将校准数据以产品要求的步进平滑后再存储到设备中。

3、由于得到的校准数据已经是整个射频通道的频响误差，则根据以下公式对校准数据在信号范围内进行加权平均，得到需要信号带宽(BW₀)内的校准值：

其中，delta G为比值，无单位。deltaG_i，i＝1...N，为某射频频率下，在[f₀-BW₀/2，f₀+BW₀/2]内对应的校准值；BW₀为有用信号的带宽；N值＝[BW₀/BWmin]，这里[]表示取整，下同，即根据信号的带宽BW₀和校准时的信号带宽BWmin，得到BW₀内需要的校准点数N；K为修正因子，可以根据试验进行调整。

4、根据计算出的校准值，对功率进行校准。最终的输出功率(或者接收测量功率)：P_校准后＝P_校准前*deltaG。单位：W。

图3给出另一种适用于多种信号带宽的功率校准方法，其中步骤2采用另一种功率校准方法，将中频固定在中频的中心频率，以BWmin带宽的信号为单位，以STEP为步进，对射频频段进行扫描，得到一组校准数据，将校准数据以协议要求的步进平滑后存储在设备中。

随后固定射频频率，以BWmin带宽的信号为单位，以STEP为步进，对中频频段进行扫描，得到一组校准数据。校准数据以协议要求的步进平滑后存储在设备中。

两次扫描不分先后顺序。

由于得到的是中频校准值delta G_i，IF和射频校准值delta G_i，RF，i＝1...N，delta G_i，IF对应频率范围[f_IF-BW₀/2，f_IF+BW₀/2]，delta G_i，RF对应频率范围[f_RF-BW₀/2，f_RF+BW₀/2]。

则相应的步骤3中总带宽内的校准值为：

$\mathrm{delta\; G}=K*N/\left(\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{delta}{G}_{i,\mathrm{IF}}+\mathrm{delta}{G}_{i,\mathrm{RF}})\right)$

其中，delta G为比值；BW₀为有用信号的带宽；N值确定方法同第一种方法；K为修正因子，可以根据实验进行调整。

Claims (6)

1.一种适用于多种信号带宽的功率校准方法，包括以下步骤：

(a)选择作为校准信号源的信号带宽BW；

(b)以BW带宽的信号为单位，以STEP为步进，对整个频段进行扫描，获得校准数据；获得校准数据的具体过程是：固定中频，射频以STEP为步进进行扫描，获得校准数据，存入存储芯片；

(c)根据上述获得的校准数据，确定需要带宽的校准值，并根据校准值对功率进行校准，确定所述需要带宽的校准值的方法为： 

其中，delta G为比值，deltaG_i，i＝1...N，为某射频频率下，在[f₀-BW₀/2，f ₀+BW₀/2]内对应的校准值；BW₀为有用信号的带宽；N值根据不同的信号带宽和步进确定；K为修正因子，根据试验确定。

2.如权利要求1所述的功率校准方法，其特征在于：步骤a中，所述校准信号源的信号带宽BW是由需要兼容的FDD模式的信号带宽中选取最大公约数的带宽来确定的最小带宽BWmin。

3.如权利要求1所述的功率校准方法，其特征在于：步骤a中，当需要兼容的信号带宽中的最大带宽与各信号带宽的最大公约数比值大于等于100时，所述校准信号源的信号带宽 BW是由部分带宽的最大公约数的带宽来确定的最小带宽BWmin。

4.如权利要求1或2或3所述的功率校准方法，其特征在于：步骤b中，获得校准数据的具体过程替换为：分别固定中频、射频，以STEP为步进进行扫描，获得校准数据，存入存储芯片；

步骤c中，确定所述需要带宽的校准值的方法替换为：

其中，delta G_i，IF对

应频率范围[f_IF-BW₀/2，f_IF+BW₀/2]，delta G_i， RF对应频率范围[f_RF-BW₀/2，f_RF+BW₀/2]；BW₀为有用信号的带宽；N值根据不同的信号带宽和步进确定；K为修正因子，根据试验确定。

5.如权利要求4所述的功率校准方法，其特征在于：所述固定中频、射频进行扫描，不分先后顺序。

6.如权利要求1或4所述的功率校准方法，其特征在于：所述步进STEP在BWmin较小时，即取为BWmin，在BWmin较大时，取为BWmin的1/2到1/5范围的值。 

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