CN102510316B - 一种基于两段式的直放站自动定标校准方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于两段式的直放站自动定标校准方法及系统，该方法包括步骤：先固定中频，移动本振获取不同频点的射频增益修正因子；再固定本振，移动中频获取不同频点的中频增益修正因子；最后剔除射频增益修正因子和中频增益修正因子相互影响的分量，获取各频点对应的总增益修正因子。本发明基于两段式的直放站自动定标校准方法及系统，不但链路增益控制精度高，而且定标采集的数据量从N*N减少到2*N，大大减少了数据采集量，提高了生产效率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域，特别涉及一种基于两段式的直放站自动定标校准方法及系统。
背景技术
直放站射频拉远系统对链路增益控制精度要求较高，由于链路中的主控板、功放模块、腔体滤波器等个体器件增益差异，需要通过定标获取整机链路实际增益与目标增益差值，即增益修正因子，在整机进入工作状态后进行校准，即根据增益修正因子调整链路增益，使链路增益达到目标增益。
直放站整机链路增益包括射频增益和中频增益两部分，实际工作中无法把链路增益的两部分从物理上分开，即无法分别独立地对中频增益和射频增益定标、校准。传统上获取每个频点的总增益修正因子，是通过二维查表法实现的。
二维查表法的实现原理是：为获取总增益修正因子，先在设备支持的带宽内选择N个特定频点，生产时通过二维定标获取每个中频频点和射频频点对应的修正因子，即定标时逐个固定中频，移动本振获取该中频频点时不同射频频点的增益修正因子；整机进入工作状态后，根据每个频点对应的中频频点索引和射频频点索引获取对应的增益修正因子。二维查表法定标的优点是：该方法结合分段线性算法，控制精度高；但缺点是：生产时定标采集的数据量大，为N*N个，严重影响生产效率，增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种基于两段式的直放站自动定标校准方法及系统，该方法在保证链路增益控制精度不变的情况下，能减少生产定标采集数据量，提高生产效率和生产自动化程度。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种基于两段式的直放站自动定标校准方法，先固定中频，移动本振获取不同频点的射频增益修正因子；再固定本振，移动中频获取不同频点的中频增益修正因子；最后剔除射频增益修正因子和中频增益修正因子相互影响的分量，获取各频点对应的总增益修正因子。
根据本发明的实施例，获取不同频点的中频增益修正因子的方法是：固定本振为射频频段中心频点对应零中频时对应的本振，定标值：g_corr[0]......g_corr[N-1]
g_corr[i]＝g_corr_rf[i]+g_corr_if[i] i＝0，1，…，N-1
其中，N表示在带宽内选择的N个特定频点，i为整数，g_corr[i]表示总增益修正因子，g_corr_rf[i]表示射频增益修正因子，g_corr_if[i]表示中频增益修正因子。
根据本发明的实施例，获取不同频点的射频增益修正因子的方法是：固定中频为零赫兹，定标值：g_corr’[0]......g_corr’[N-1]
g_corr’[j]＝g_corr_rf[j]+g_corr_if[n] j＝0，1，…，N-1；n＝0，1，…，N-1
其中，g_corr’[j]表示总增益修正因子，g_corr_rf[j]表示射频增益修正因子，g_corr_if[n]表示中频增益修正因子。
因为定标获取的射频增益修正因子或中频增益修正因子都含有对方的分量，所以在整机进入工作状态时，需要剔除射频增益修正因子和中频增益修正因子相互影响的分量，获取各频点对应的总增益修正因子。其方法是：针对任意频点的总增益修正因子，其对应中频索引为x，射频索引为y：
g_corr[x，y]＝g_corr_if[x]+g_corr_rf[y]
＝(g_corr[x]-g_corr_rf[x])+(g_corr’[y]-g_corr_if[n])
＝g_corr[x]+g_corr’[y]-(g_corr_rf[x]+g_corr_if[n])
＝g_corr[x]+g_corr’[y]-g_corr’[x]
其中，g_corr[x，y]表示任意频点的总增益修正因子，g_corr[x]表示获取中频增益修正因子、索引为中频索引x时的总增益修正因子，g_corr’[y]表示获取射频增益修正因子、索引为射频索引y时的总增益修正因子，g_corr’[x]表示获取射频增益修正因子、索引为中频索引x时的总增益修正因子，g_corr’[x]即表示包含射频增益修正因子和中频增益修正因子相互影响的分量时的总增益修正因子。
一种基于两段式的直放站自动定标校准系统，包括安装有自动定标校准系统的计算机，与计算机连接的直放站，与直放站连接的功率分配器(简称功分器)，与功率分配器连接的环形器分别与计算机连接的频谱仪(VSA)和信号源(VSG)，所述频谱仪和信号源通过环形器相互连通，所述直放站、频谱仪和信号源均受控于计算机中的基于两段式的自动定标校准系统。
根据本发明的实施例，所述计算机通过集线器(HUB)与直放站、频谱仪和信号源连接。所述环形器、功率分配器和直放站均设置有射频口，所述环形器通过射频线与功率分配器连接，所述功率分配器通过射频线与直放站连接。
根据本发明的实施例，所述环形器与功率分配器之间连接有衰减器。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明基于两段式的直放站自动定标校准方法及系统，不但链路增益控制精度高，而且定标采集的数据量从N*N减少到2*N，大大减少了数据采集量，提高了生产效率，降低了生产成本。
附图说明：
图1为本发明基于两段式的直放站自动定标校准系统框图。
图2为基于本发明自动定标校准方法时整机定标和校准流程框图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
本发明的基于两段式的直放站自动定标校准方法，总增益修正因子＝射频增益修正因子+中频增益修正因子，即g_corr＝g_coff_rf+g_corr_if，其中g_corr表示总增益修正因子，g_coff_rf表示射频增益修正因子，g_corr_if表示中频增益修正因子。
固定本振，移动中频，获取不同频点的中频增益修正因子g_corr_if[i]，进而得到相应的射频增益修正因子g_corr_rf[i]：固定本振为射频频段中心频点对应零中频时对应的本振(射频频率由本振频率和中频频率共同决定，一组本振频率和中频频率确定唯一射频频率)，定标值(即总增益修正因子)：g_corr[0]......g_corr[N-1]；
g_corr[i]＝g_corr_rf[i]+g_corr_if[i] i＝0，1，…，N-1 (1)
其中，N表示在带宽内选择的N个特定频点，i为整数，g_corr[i]表示总增益修正因子，g_corr_rf[i]表示射频增益修正因子，g_corr_if[i]表示中频增益修正因子。需要说明的是，因为无法将链路中的射频增益和中频增益独立的分开，所以无法单独获得射频增益因子g_corr_rf[i]和中频增益因子g_corr_if[i]，而只能获取总增益修正因子g_corr[i]，此处，根据描述本发明方法的需要，在式子(1)中引用了g_corr_rf[i]、g_corr_if[i]。
固定中频，移动本振，获取不同频点的射频增益修正因子g_corr_rf[j]，进而获得相应的中频增益修正因子g_corr_if[n]：固定中频为零赫兹，定标值：g_corr’[0]......g_corr’[N-1]；
g_corr’[j]＝g_corr_rf[j]+g_corr_if[n] j＝0，1，…，N-1；n＝0，1，…，N-1(2)
其中，g_corr’[j]表示总增益修正因子，g_corr_rf[j]表示射频索引为j的射频增益修正因子，g_corr_if[n]表示中频索引为n的中频增益修正因子。
因为定标获取的射频增益修正因子或中频增益修正因子都含有对方的分量，在整机进入工作状态时，需要剔除射频增益修正因子和中频增益修正因子相互影响的分量，获取各频点对应的总增益修正因子。针对任意频点的总增益修正因子，其对应中频索引为x，射频索引为y：
g_corr[x，y]＝g_corr_if[x]+g_corr_rf[y]
＝(g_corr[x]-g_corr_rf[x])+(g_corr’[y]-g_corr_if[n])
＝g_corr[x]+g_corr’[y]-(g_corr_rf[x]+g_corr_if[n])
＝g_corr[x]+g_corr’[y]-g_corr’[x] (3)
其中，g_corr[x，y]表示任意频点的总增益修正因子，g_corr[x]表示获取中频增益修正因子、索引为中频索引x时的总增益修正因子，g_corr’[y]表示获取射频增益修正因子、索引为射频索引y时的总增益修正因子，g_corr’[x]表示获取射频增益修正因子、索引为中频索引x时的总增益修正因子，g_corr’[x]即表示包含射频增益修正因子和中频增益修正因子相互影响的分量时的总增益修正因子。
如图1所示，基于两段式的直放站自动定标校准系统框图，该系统包括安装有自动定标校准系统的计算机，与计算机连接的直放站，与直放站连接的功分器，与功率分配器连接的环形器分别与计算机连接的频谱仪(VSA)和信号源(VSG)，所述频谱仪和信号源通过环形器相互连通，所述直放站、频谱仪和信号源均受控于计算机中的基于两段式的自动定标校准系统，所述计算机通过集线器(HUB)与直放站、频谱仪和信号源连接，所述环形器通过射频线与功率分配器连接，所述功率分配器通过射频线与直放站连接，所述环形器与功分器之间连接有衰减器，直放站接入电源。
本发明基于两段式的直放站自动定标校准系统开始工作前，将被测试设备与直放站连接，测量信号源和频谱仪与被测试设备之间的路损。其方法是，先用信号源和频谱仪分别测量信号源到设备各端口相应频段的路损，再用信号源和频谱仪分别测量频谱仪到设备各端口相应频段的路损；把相应路损值记录到计算机自动定标校准系统。
本发明基于两段式的直放站自动定标校准系统开始工作后，在计算机自动定标校准系统中配置好各器件参数，选择自动定标校准功能，执行自动定标，计算机自动定标校准系统会自动完成设备发射通道链路、反馈通道链路和接收通道链路的增益定标，及定标后校准验证。其工作流程为：
一方面，计算机中自动定标校准系统触发直放站发送下行定标信号，同时触发频谱仪采集下行定标信号的功率，并将采集到的数据通过HUB传输至计算机；另一方面，计算机中自动定标校准系统触发信号源发送上行定标信号，同时触发直放站采集上行定标信号的功率，并将采集到的数据通过HUB传输至计算机；计算机中自动定标校准系统在获取到采样数据后，计算出对应频段频率的增益修正因子，再采用基于两段式的直放站自动定标校准方法获取增益修正因子数据。
在本发明基于两段式的直放站自动定标校准系统中，各主要设备的功能如下：
一、计算机
1、通过HUB控制信号源发送定标信号，读取频谱仪测试数据；
2、通过HUB控制直放站接收来自信号源的定标信号的功率，触发直放站发送下行发送定标信号；
3、记录并计算测试数据，把获取的增益修正因子配置给直放站，验证定标的准确性。
二、信号源和频谱仪
1、信号源为直放站提供上行测试数据(定标信号)。
2、频谱仪测试直放站发送的定标信号的输出功率。
三、环形器、衰减器和功率分配器
1、环形器解决了频谱仪和信号源收发信号的方向性，从而保护仪表。
2、衰减器保护频谱仪和信号源不被大功率信号影响性能，甚至损坏。
3、功率分配器解决两通道定标测试的连接问题。
如图2所示，整机定标和校准流程框图，生产定标时，先获取射频增益修正因子，再获取中频增益修正因子，然后把总增益修正因子写入直放站中。
整机工作运行时，根据配置的频点分别计算中频频点和射频频点；然后根据中频频点，计算中频频点在定标频点中的索引，根据射频频点，计算射频频点在定标频点中的索引；再通过本发明基于两段式的直放站自动定标校准方法获取对应频点总增益修正因子；最后根据获取的总增益修正因子调整链路增益。
大量设备的生产和测试验证了本发明基于两段式的直放站自动定标校准方法和系统具有实用性和可靠性。
Claims (5)
1.一种基于两段式的直放站自动定标校准方法，其特征在于，先固定中频，移动本振获取不同频点的射频增益修正因子；再固定本振，移动中频获取不同频点的中频增益修正因子；最后剔除射频增益修正因子和中频增益修正因子相互影响的分量，获取各频点对应的总增益修正因子。
2.根据权利要求1所述的基于两段式的直放站自动定标校准方法，其特征在于，获取不同频点的中频增益修正因子的方法是：固定本振为射频频段中心频点对应零中频时对应的本振，定标值：g_corr[0]……g_corr[N-1]，
g_corr[i]=g_corr_rf[i]+g_corr_if[i]i=0，1，…，N-1，其中，N表示在带宽内选择的N个特定频点，i为整数，g_corr[i]表示总增益修正因子，g_corr_rf[i]表示射频增益修正因子，g_corr_if[i]表示中频增益修正因子。
3.根据权利要求2所述的基于两段式的直放站自动定标校准方法，其特征在于，获取不同频点的射频增益修正因子的方法是：固定中频为零赫兹，定标值：g_corr’[0]……g_corr’[N-1]，
g_corr’[j]=g_corr_rf[j]+g_corr_if[n]j=0，1，…，N-1；n=0，1，…，N-1，其中，g_corr’[j]表示总增益修正因子，g_corr_rf[j]表示射频增益修正因子，g_corr_if[n]表示中频增益修正因子。
4.根据权利要求3所述的基于两段式的直放站自动定标校准方法，其特征在于，剔除射频增益修正因子和中频增益修正因子相互影响的分量，获取各频点对应的总增益修正因子的方法是：针对任意频点的总增益修正因子，其对应中频索引为x，射频索引为y：
g_corr[x,y]=g_corr_if[x]+g_corr_rf[y]
=(g_corr[x]–g_corr_rf[x])+(g_corr’[y]-g_corr_if[n])
=g_corr[x]+g_corr’[y]–(g_corr_rf[x]+g_corr_if[n])
=g_corr[x]+g_corr’[y]–g_corr’[x]
其中，g_corr[x,y]表示任意频点的总增益修正因子，g_corr[x]表示获取中频增益修正因子、索引为中频索引x时的总增益修正因子，g_corr’[y]表示获取射频增益修正因子、索引为射频索引y时的总增益修正因子，g_corr’[x]表示获取射频增益修正因子、索引为中频索引x时的总增益修正因子。
5.根据权利要求1至4之一所述的基于两段式的直放站自动定标校准方法，其特征在于，整机工作运行时，根据配置的频点分别计算中频频点和射频频点；然后根据中频频点，计算中频频点在定标频点中的索引，根据射频频点，计算射频频点在定标频点中的索引；再获取对应频点总增益修正因子；最后根据获取的总增益修正因子调整链路增益。
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