CN102111166A - 一种调整射频放大器增益的方法和设备 - Google Patents

一种调整射频放大器增益的方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例涉及无线通信技术领域，特别涉及一种调整射频放大器增益的方法和设备，用以解决现有技术中存在的动态调整射频放大器增益的方案无法正确反映有效信号幅值大小，容易造成有效信号被饱和的问题。本发明实施例的方法包括：将信号参考值与标准接收功率范围进行比较；在所述信号参考值不在标准接收功率范围内时，调整射频放大器的放大倍数，使调整后确定的信号参考值在标准接收功率范围内。由于根据信号参考值对射频放大器的放大倍数进行调整，从而能够正确反映有效信号幅值大小，不容易造成有效信号被饱和。

Description

一种调整射频放大器增益的方法和设备
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种调整射频放大器增益的方法和设备。
背景技术
LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)调制，OFDM信号的一个重要特点就是信号峰均比(PAPR)较高，这就要求终端(UE)接收功率动态范围较大。
LTE协议规定的终端的接收动态范围在72db左右。但为了降低成本、降低功耗，终端会选择比特位数较少的ADC(Analog-Digital Converter，模数转换器)，比如10bit的ADC，实际应用范围约为20～36db左右。这就要求移动终端能够动态调整射频放大器增益，以适应ADC需求，满足协议规定的动态范围。
若进入ADC的信号过大则会造成信号失真，若进入ADC的信号过小则会精度不够。
目前动态调整射频放大器增益的方案是利用整个时域信号求平均功率，然后根据平均功率调整调整射频放大器增益。但是这种方案无法正确反映有效信号幅值大小，容易造成有效信号被饱和。
综上所述，目前动态调整射频放大器增益的方案无法正确反映有效信号幅值大小，容易造成有效信号被饱和。
发明内容
本发明实施例提供一种调整射频放大器增益的方法和设备，用以解决现有技术中存在的动态调整射频放大器增益的方案无法正确反映有效信号幅值大小，容易造成有效信号被饱和的问题。
本发明实施例提供的一种调整射频放大器增益的方法，包括：
将信号参考值与标准接收功率范围进行比较；
在所述信号参考值不在标准接收功率范围内时，调整射频放大器的放大倍数，使调整后确定的信号参考值在标准接收功率范围内。
本发明实施例提供的一种调整射频放大器增益的设备，包括：
比较模块，用于将信号参考值与标准接收功率范围进行比较；
调整模块，用于在所述信号参考值不在标准接收功率范围内时，调整射频放大器的放大倍数，使调整后确定的信号参考值在标准接收功率范围内。
由于信号参考值反映的是射频放大器输入功率，根据这个值进行自适应动态调整，射频放大器输出信号的幅值将落在ADC输入有效范围内，从而能够正确反映有效信号幅值大小，不容易造成有效信号被饱和。
附图说明
图1为本发明实施例调整射频放大器增益的设备结构示意图；
图2为本发明实施例接收链路结构示意图；
图3为本发明实施例调整射频放大器增益的方法流程示意图；
图4为本发明实施例利用RSRP(Reference signal received power，参考信号接收功率)值调整射频放大器增益的方法流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例在信号参考值不在标准接收功率范围内时，调整射频放大器的放大倍数，使调整后确定的信号参考值在标准接收功率范围内。由于根据信号参考值对射频放大器的放大倍数进行调整，从而能够正确反映有效信号幅值大小，不容易造成有效信号被饱和。
其中，本发明实施例的信号参考值包括但不限于下列之中的一种：
RSRP值、RSSI(Received Signal Strength Indicator，接收信号强度指示)值。
由于本发明实施例利用已有测量值，计算量小，实现简单，成本低，可在更短时间内调整到准确的射频放大器位置。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
如图1所示，本发明实施例调整射频放大器增益的设备包括：比较模块10和调整模块20。
比较模块10，用于将信号参考值与标准接收功率范围进行比较。
调整模块20，用于在信号参考值不在标准接收功率范围内时，调整射频放大器的放大倍数，使调整后确定的信号参考值在标准接收功率范围内。
其中，比较模块10可以根据ADC的比特位数，确定标准接收功率范围，比如根据ADC比特位数，估计当前接收机需要满足的ADC有效输入功率，即标准接收功率范围。
假设ADC的比特位数是10，则ADC有效比特为中间3bit，ADC有效输入功率范围为24dB～42dB。
具体的，取ADC中间1/3部分比特位作为有效输入比特位。比特数为10时，有效比特位数为第5、6、7位，因此数据有效输入幅度在2^4～2^7之间，输入功率则为(2^4)^2～(2^7)^2，换算成dB为24dB～42dB。
ADC的比特位数是12，则ADC有效比特数为4bit，ADC有效输入范围为24dB～48dB。
具体的，比特数为12时，有效比特位数为第5、6、7、8位，数据有效输入功率在(2^4)^2～(2^8)^2之间，换算成dB为24dB～48dB。
由于根据ADC的比特位数，确定标准接收功率范围，在ADC比特位数较少动态范围较小的情况下也能够实现信号功率大动态范围接收，并且更加准确的反映射频放大器调整大小。
当然，在实施中也可以根据经验值确定标准接收功率范围，并设置到本发明实施例的设备中，供比较模块10调用。
其中，标准接收功率范围包括两个值，即最大值(Gate_high)和最小值(Gate_low)。
在比较时，比较模块10查看信号参考值是否在这两个值之间。如果信号参考值大于标准接收功率范围内的最大值，调整模块20减小射频放大器的放大倍数；在信号参考值小于标准接收功率范围内的最小值时，调整模块20增加射频放大器的放大倍数。
在调整时，调整模块20可以直接增大或减小放大倍数，然后比较模块10查看调整后的信号参考值是否在标准接收功率范围内，如果在则调整模块20停止调整；否则调整模块20继续增大或减小放大倍数，直到调整后的信号参考值是否在标准接收功率范围内。
较佳的，可以设定档位，这样每次确定需要调整多少个档位，从而可以避免调整的放大倍数过大或过小的情况。
具体的，比较模块10根据应用系统规定的接收功率和标准接收功率范围，将调整倍数划分多个挡位，其中每一档对应的放大倍数相同。
比如LTE系统规定的接收功率是70dB；标准接收功率范围是20dB～50dB；则标准接收功率范围是30dB，用70dB-30dB＝40dB；假设每个档位放大倍数是10dB，则40dB需要4个档位，即将射频放大器的调整范围划分4个挡位。
根据需要也可以每个档位的放大倍数不相同。
在实施中也可以事先将调整倍数划分多个挡位，然后设置到本发明实施例的设备中，在需要时使用。
相应的，调整模块20在信号参考值大于标准接收功率范围内的最大值时，根据信号参考值和标准接收功率范围内的最大值的差值确定调整档位数N，并根据确定的调整档位数减小N个档位，其中N是正整数；
调整模块20在信号参考值小于标准接收功率范围内的最小值时，根据信号参考值和标准接收功率范围内的最大值的差值确定调整档位数M，并根据确定的调整档位数增加M个档位，其中M是正整数。
比如按照上面的例子标准接收功率范围是20dB～50dB，一共四个档位，每个档位放大倍数是10dB。
假设测量的信号参考值是65dB，将65dB与50dB做差，得到15dB，由于每个档位放大倍数是10dB，所以确定需要调整档位数是2，并且信号参考值大于标准接收功率范围的最大值，则减小2个档位。如果减小3个或更多档位也能保证信号参考值在标准接收功率范围内，则也可以减小更多的档位。
假设测量的信号参考值是5dB，将10dB与20dB做差，得到10dB，由于每个档位放大倍数是10dB，所以确定需要调整档位数是1，并且信号参考值小于标准接收功率范围的最小值，则增加1个档位。如果增加2个或更多档位也能保证信号参考值在标准接收功率范围内，则也可以增加更多的档位。
本发明实施例可以直接确定接收的信号的信号参考值，即接收的信号没进入射频放大器之前根据该信号确定的。较佳的，可以采用基带处理中确定的信号参考值。
具体的，本发明实施例的设备还可以进一步包括：参考值确定模块30。
参考值确定模块30，用于进行基带处理，并确定信号参考值。
具体的，参考值确定模块30根据模数转换器输出的信号确定待调整的信号参考值，根据射频放大器放大倍数，对待调整的信号参考值进行调整，得到信号参考值。
由于模数转换器输出的信号是经过射频放大器放大后的信号，所以要根据射频放大器的放大倍数相应缩小待调整的信号参考值，从而得到信号参考值。
如图2所示，信号先由射频放大器接收并放大后输出给模数转换器；
模数转换器将处理后的信号输出给参考值确定模块30；
参考值确定模块30根据信号确定信号参考值；
比较模块10将参考值确定模块30确定的信号参考值与标准接收功率范围进行比较；
在信号参考值不在标准接收功率范围内时，调整模块20调整射频放大器的放大倍数，使调整后确定的信号参考值在标准接收功率范围内，在信号参考值在标准接收功率范围内时，调整模块20不进行调整。
其中，本发明实施例的设备可以是移动终端、家庭基站、基站测试设备等。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种调整射频放大器增益的方法，由于调整射频放大器增益的方法解决问题的原理与调整射频放大器增益的设备相似，因此调整射频放大器增益的方法可以参见设备的实施，重复之处不再赘述。
如图3所示，本发明实施例调整射频放大器增益的方法包括下列步骤：
步骤301、将信号参考值与标准接收功率范围进行比较。
步骤302、在信号参考值不在标准接收功率范围内时，调整射频放大器的放大倍数，使调整后确定的信号参考值在标准接收功率范围内。
步骤301中，可以根据ADC的比特位数，确定标准接收功率范围，比如根据ADC比特位数，估计当前接收机需要满足的接收功率动态范围。
当然，在实施中也可以根据经验值确定标准接收功率范围。
其中，标准接收功率范围包括两个值，即最大值和最小值。
步骤301中，在比较时，可以查看信号参考值是否在这两个值之间。相应的步骤302中，如果信号参考值大于标准接收功率范围内的最大值，减小射频放大器的放大倍数；在信号参考值小于标准接收功率范围内的最小值时，增加射频放大器的放大倍数。
步骤301中，在调整时，可以直接增大或减小放大倍数，然后查看调整后的信号参考值是否在标准接收功率范围内，如果在则停止调整；否则继续增大或减小放大倍数，直到调整后的信号参考值是否在标准接收功率范围内。
较佳的，可以设定档位，这样每次确定需要调整多少个档位，从而可以避免调整的放大倍数过大或过小的情况。
具体的，步骤301中，根据应用系统规定的接收功率和标准接收功率范围，将调整倍数划分多个挡位，其中每一档对应的放大倍数相同。
根据需要也可以每个档位的放大倍数不相同。在实施中也可以事先将调整倍数划分多个挡位。
步骤302中，在信号参考值大于标准接收功率范围内的最大值时，根据信号参考值和标准接收功率范围内的最大值的差值确定调整档位数N，并根据确定的调整档位数减小N个档位，其中N是正整数；
在信号参考值小于标准接收功率范围内的最小值时，根据信号参考值和标准接收功率范围内的最大值的差值确定调整档位数M，并根据确定的调整档位数增加M个档位，其中M是正整数。
本发明实施例可以直接确定接收的信号的信号参考值。较佳的，可以采用基带处理中确定的信号参考值。
具体的，步骤301之前还包括：
根据模数转换器输出的信号确定待调整的信号参考值，根据射频放大器放大倍数，对待调整的信号参考值进行调整，得到信号参考值。
由于模数转换器输出的信号是经过射频放大器放大后的信号，所以要根据射频放大器的放大倍数相应缩小待调整的信号参考值，从而得到信号参考值。
其中，本发明实施例方法的执行主体可以是移动终端、家庭基站、基站测试设备等。
如图4所示，本发明实施例利用RSRP值调整射频放大器增益的方法包括下列步骤：
步骤401、提取接收信号中的参考信号。
步骤402、根据提取的参考信号，计算RSRP值。
这里的RSRP值可以是在基带处理中确定的；也可以是直接根据接收的信号确定的。
步骤403、将RSRP值与标准接收功率范围的最大值进行比较，判断RSRP值是否大于标准接收功率范围的最大值，如果是，则执行步骤404；否则执行步骤406。
步骤404、计算RSRP值与标准接收功率范围的最大值的差值。
步骤405、根据差值确定需要调整的档位数，并根据档位数减小射频放大器的档位，并结束本流程。
步骤406、将RSRP值与标准接收功率范围的最小值进行比较，判断RSRP值是否小于标准接收功率范围的最小值，如果是，则执行步骤407；否则结束本流程。
步骤407、计算RSRP值与标准接收功率范围的最小值的差值。
步骤408、根据差值确定需要调整的档位数，并根据档位数增大射频放大器的档位，并结束本流程。
在实施中，也可以先与最小值进行比较然后与最大值进行比较，或与最小值和最大值同时进行比较，具体过程与图4类似，不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
由于根据信号参考值对射频放大器的放大倍数进行调整，从而能够正确反映有效信号幅值大小，不容易造成有效信号被饱和。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种调整射频放大器增益的方法，其特征在于，该方法包括：
将信号参考值与标准接收功率范围进行比较；
在所述信号参考值不在标准接收功率范围内时，调整射频放大器的放大倍数，使调整后确定的信号参考值在标准接收功率范围内。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述信号参考值与标准接收功率范围进行比较之前还包括：
根据模数转换器ADC的比特位数，确定标准接收功率范围。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述调整射频放大器放大倍数包括：
在所述信号参考值大于标准接收功率范围内的最大值时，减小射频放大器的放大倍数；
在所述信号参考值小于标准接收功率范围内的最小值时，增加射频放大器的放大倍数。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调整射频放大器放大倍数之前包括：
根据应用系统规定的接收功率和标准接收功率范围，将调整倍数划分多个挡位；其中每一档对应的放大倍数相同。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调整射频放大器放大倍数包括：
在所述信号参考值大于标准接收功率范围内的最大值时，根据信号参考值和标准接收功率范围内的最大值的差值确定调整档位数N，并根据确定的调整档位数减小N个档位，其中N是正整数；
在所述信号参考值小于标准接收功率范围内的最小值时，根据信号参考值和标准接收功率范围内的最大值的差值确定调整档位数M，并根据确定的调整档位数增加M个档位，其中M是正整数。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号参考值在基带处理中确定的。
7.一种调整射频放大器增益的设备，其特征在于，该设备包括：
比较模块，用于将信号参考值与标准接收功率范围进行比较；
调整模块，用于在所述信号参考值不在标准接收功率范围内时，调整射频放大器的放大倍数，使调整后确定的信号参考值在标准接收功率范围内。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述比较模块还用于：
根据ADC的比特位数，确定标准接收功率范围。
9.如权利要求7或8所述的设备，其特征在于，所述调整模块具体用于：
在所述信号参考值大于标准接收功率范围内的最大值时，减小射频放大器的放大倍数；在所述信号参考值小于标准接收功率范围内的最小值时，增加射频放大器的放大倍数。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述比较模块还用于：
根据应用系统规定的接收功率和标准接收功率范围，将调整倍数划分多个挡位；其中每一档对应的放大倍数相同。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述调整模块具体用于：
在所述信号参考值大于标准接收功率范围内的最大值时，根据信号参考值和标准接收功率范围内的最大值的差值确定调整档位数N，并根据确定的调整档位数减小N个档位，其中N是正整数；在所述信号参考值小于标准接收功率范围内的最小值时，根据信号参考值和标准接收功率范围内的最大值的差值确定调整档位数M，并根据确定的调整档位数增加M个档位，其中M是正整数。
12.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
参考值确定模块，用于进行基带处理，并确定信号参考值。
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