CN103427915A - 一种射频设备驻波比检测中的去干扰方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频设备驻波比检测中的去干扰方法和装置，提高驻波比检测精度。所述方法包括：对各通道执行以下操作得到各通道的原始IQ数据：在同一时隙仅在一个通道上发第一连续波，并在该通道进行前向功率检测和反向功率检测，得到该通道的原始前向IQ数据和原始反向IQ数据；在第一预设时隙仅在第一预设通道上发第二连续波，在第二预设通道上进行前向功率检测和反向功率检测，得到干扰前向IQ数据和干扰反向IQ数据；用各通道的原始前反向IQ数据减去干扰前反向IQ数据，得到各通道去干扰后的前反向IQ数据。所述装置包括原始数据测量模块、干扰数据测量模块和去干扰模块。本发明可以有效的提高RRU驻波比检测精度。

Description

一种射频设备驻波比检测中的去干扰方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，具体涉及一种射频设备驻波比检测中的去除干扰信号的方法和装置。

背景技术

在无线通讯系统中，射频单元的射频通道性能的优良与否以及各通道天线馈线的连接是否正常，都会直接影响射频信号输出的幅度以及相位等性能指标，从而对用户通话的感官造成一定程度的影响。驻波比检测的目的就是通过检测驻波比判断天线是否连接正常。但目前关于驻波比的性能要求，即如何进一步提升驻波比检测的精度，采用矢量驻波比检测算法可以一定程度的起到改善作用，但针对不同的射频单元，存在干扰现象诸如通道硬件隔离度特性本身存在差异性等，又比如信号泄漏异常，也还是会对驻波比检测精度造成一定程度的影响，从而使得在不同硬件设备上采用同一种检测方法，得到的检测结果精确度指标不同，完全受制于硬件设备的好坏。

现有的矢量驻波比检测算法例如：一种包括功率放大器、前向检波器、反向检波器、环形器和驻波比检测装置的射频设备，该前向检波器通过前向检测通道检测功率放大器输出端获取前向功率采样信号；该反向检波器通过反向检测通道及环形器从功率放大器输出端检测获取反向功率采样信号；驻波比检测装置从前向检波器获得前向取样功率、从反向检波器获得反向取样功率，采用矢量分析计算得到驻波比。

因此，针对RRU（远端射频单元，Remote Radio Unit）上的驻波比检测，为了达到进一步提高检测精度的目的，避免由于硬件原因造成检测不准，必须消除这类信号泄漏产生的干扰对检测的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种射频设备驻波比检测中的去干扰方法和装置，提高驻波比检测精度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种射频设备驻波比检测中的去干扰方法，包括：

对各通道执行以下操作得到各通道的原始IQ数据：在同一时隙仅在一个通道上发第一连续波，并在该通道进行前向功率检测和反向功率检测，得到该通道的原始前向IQ数据和原始反向IQ数据；

在第一预设时隙仅在第一预设通道上发第二连续波，在第二预设通道上进行前向功率检测和反向功率检测，得到干扰前向IQ数据和干扰反向IQ数据；

用各通道的原始前向IQ数据减去所述干扰前向IQ数据，得到各通道去干扰后的前向IQ数据；用各通道的原始反向IQ数据减去所述干扰反向IQ数据，得到各通道去干扰后的反向IQ数据。

进一步地，所述第一连续波的IQ数据与第二连续中的IQ数据相同或者不同。

进一步地，所述第一连续波和/或第二连续波中的I数据与Q数据相同或不同。

进一步地，所述第一预设时隙与在第一预设通道上发第一连续波的时隙相同或不同。

进一步地，所述方法适用于驻波校准和/或驻波检测过程中。

进一步地，所述各通道为主板通道或从板通道。

进一步地，所述第一预设通道为检测通道，第二预设通道为除检测通道外的任意一条通道。

进一步地，所述各通道均为复用通道。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种射频设备驻波比检测中的去干扰装置，包括原始数据测量模块、干扰数据测量模块和去干扰模块，其中：

所述原始数据测量模块，用于对各通道执行以下操作得到各通道的原始IQ数据：在同一时隙仅在一个通道上发第一连续波，并在该通道进行前向功率检测和反向功率检测，得到该通道的原始前向IQ数据和原始反向IQ数据；

所述干扰数据测量模块，用于在第一预设时隙仅在第一预设通道上发第二连续波，在第二预设通道上进行前向功率检测和反向功率检测，得到干扰前向IQ数据和干扰反向IQ数据；

所述去干扰模块，用于用各通道的原始前向IQ数据减去所述干扰前向IQ数据，得到各通道去干扰后的前向IQ数据；用各通道的原始反向IQ数据减去所述干扰反向IQ数据，得到各通道去干扰后的反向IQ数据。

在现有矢量驻波比检测算法基础之上，本发明在做驻波比检测时加入了信号泄漏校准流程，以提高检测精度。可以针对远端射频设备中各个正常通道进行去除干扰信号的优化处理。这里以复用通道为例做举证：由于做功率检测的通道复用了接收通道，如果去除该复用通道发射对接收的影响，则可以显著提高功率检测的精度，进而提高驻波比检测的精度。通过一系列的验证测试，利用该套去干扰测量方法验证出的结果表明该类方法检测的精度和准确性、通道对同一负载检测的一致性较没有采用去干扰方法有比较大的提升，从而有效的提高RRU驻波比检测精度。

仿真模拟采用CW信号验证两个通道的测试结果如下：

从上表格中的验证数据可以看出，两个通道通过矢量算法的去干扰检测驻波比较矢网检测的结果差异：通道2最大为0.166，通道6最大为0.184。而未去干扰算法检测的驻波比较矢网差异:通道2最大1.032，通道6最大为0.776。通道2和通道6对同样的负载测量相对差异小于0.02。验证结果表明矢量算法的去干扰检测的精度、准确性，以及通道对同一负载检测的一致性较未去干扰检测算法有比较大的提升。

附图说明

图1为实施例1流程图；

图2为实施例4装置结构示意图。

具体实施方式

驻波比检测方法，包括：

步骤一，对射频设备的天线端口分别进行开路、短路检测，根据反向检波器检测获得的开路检波信号和短路检波信号，计算获得环形器的泄露信号和前反向的增益差异系数；

步骤二，检测接标准50欧姆负载及接实际负载时反向检波器的反向检波信号，再结合所述泄露信号和增益差异系数，分别计算得到源反射系数和实际反射系数；

步骤三，根据所述源反射系数和实际反射系数确定出待测负载的反射系数，根据所述待测负载的反射系数最终确定该天线端口的驻波比。

详见中国专利201010580694.2。

通过对以下信号中的一种或几种进行去干扰，以达到提高驻波比检测精度的目的：开路检波信号、短路检波信号、反向检波信号。除此之外，还可以对中国专利201010580694.2中的匹配校准过程的IQ数据进行去干扰操作。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例1

本实施例对驻波比检测中的去干扰信号方法进行概述，如图1所示，包括以下步骤110-130：

步骤110，对各通道执行以下操作得到各通道的原始IQ数据：在同一时隙仅在一个通道上发第一连续波，并在该通道进行前向功率检测和反向功率检测，得到该通道的原始前向IQ数据和原始反向IQ数据；

上述通道指射频设备中硬件发射物理通道。

在每个通道上发送的第一连续波相同，其中I数据可以等于Q数据也可以不等于Q数据。

步骤120，在第一预设时隙仅在第一预设通道上发第二连续波，在第二预设通道上进行前向功率检测和反向功率检测，得到干扰前向IQ数据和干扰反向IQ数据；

上述第一预设时隙可以是检测第一预设通道原始前反向IQ数据的时隙，也可以是另一预设时隙。可以是空闲时隙也可以是测试时隙，只要是非业务时隙即可。

上述第一预设通道优选为检测通道，优选为复用为检测通道的复用通道，该第二预设通道为除检测通道外的任意一条通道。

如果对主板通道进行检测和去干扰，即步骤110中的各通道为主板通道，则该第一预设通道为复用为检测通道的主板通道；同样地，如果是对从板通道进行检测和去干扰，则步骤110中的各通道为从板通道，该第一预设通道为复用为检测通道的从板通道。

在检测获得干扰IQ的过程中，在第一预设通道上发送的第二连续波可以不同于在第一预设通道检测原始IQ时发送的第一连续波，优选，可大于该第一连续波，例如是检测原始IQ时发送的连续波的2倍，但不限于此，只要处于射频设备能接受的范围内即可。其连续波中的I数据可以等于Q数据也可以不等于Q数据。

得到的干扰IQ数据可以与原始IQ数据一并存储于闪存中，以便及时调用。

步骤130，用各通道的原始前向IQ数据减去所述干扰前向IQ数据，得到各通道去干扰后的前向IQ数据；用各通道的原始反向IQ数据减去所述干扰反向IQ数据，得到各通道去干扰后的反向IQ数据。

进行去干扰计算时，可直接从闪存中读取原始IQ数据和干扰IQ数据。

上述去干扰方法可以应用在驻波校准和/或驻波检测过程中，驻波校准包括开路校准、短路校准和匹配校准，在以上各类校准中均可应用上述去干扰方法得到去干扰后的前反向IQ数据，然后再进行相应的归一化处理，分别得到各类归一化IQ数据，包括：开路归一化IQ数据（中国专利201010580694.2中的归一化开路检波信号）、短路归一化IQ数据（中国专利201010580694.2中的归一化短路检波信号）和匹配归一化IQ数据（中国专利201010580694.2中的匹配标准前反向检测数组）。

实施例2

本实施例以在驻波校准中的开路校准中去干扰为例进行说明，在实施例中，选复用为检测通道的物理通道作为第一预设通道。

主板通道包括：通道0、通道1、通道2和通道3，从板通道包括：通道4、通道5、通道6和通道7，其中主板通道2和从板通道6为复用作检测通道的物理通道。

去干扰处理包括以下步骤：

步骤210，通道0、1、2、3、4、5、6、7分别在某个固定的时隙依次各自发连续波，进行前向功率检测和反向功率检测，检测时其余通道关闭，得到原始前反向开路IQ数据；

进行前反向功率检测得到前反向IQ数据的过程参见中国专利201010580694.2。

步骤220，通道2在某个固定时隙发连续波，其余通道关闭，同时进行通道0的前向和反向功率检测，得到主板通道的干扰前向开路IQ数据和干扰反向开路IQ数据；

在本实施例中，通道2自己的发射泄漏到检测通道的干扰是用通道0检测来得到的，由于检测通道是公用的，所以在其他实施例中不用通道0而用其他通道进行干扰测量也可以。

步骤230，通道6在某个固定时隙发连续波，其余通道关闭，同时进行通道4的前向和反向功率检测，得到从板通道的干扰前向开路IQ数据和干扰反向开路IQ数据；

在步骤220和步骤230中，分别在通道2或通道6自发IQ数据，I数据可以与Q数据，也可以不相同。在通道0和通道4进行前反向功率检测得到前反向IQ数据的方法可采用中国专利201010580694.2中的方法实现。

步骤240，各主板通道的原始前向开路IQ数据减去主板通道的干扰前向开路IQ数据，原始反向开路IQ数据减去主板通道的干扰反向开路IQ数据，各从板通道的原始前向开路IQ数据减去从板通道的干扰前向开路IQ数据，原始反向开路IQ数据减去从板通道的干扰反向开路IQ数据。

对于某一通道，消除干扰影响的前向IQ分别为：

I_F_OPEN＝I_F_OPEN_T-I_F_OPEN_I

Q_F_OPEN＝Q_F_OPEN_T-Q_F_OPEN_I

其中I_F_OPEN_T为该通道的原始前向开路I数据，I_F_OPEN_I为干扰前向开路I数据；Q_F_OPEN_T为该通道的原始前向开路Q数据，Q_F_OPEN_I为干扰前向开路Q数据。

对于某一通道，消除干扰影响的反向IQ分别为：

I_B_OPEN＝I_B_OPEN_T-I_B_OPEN_I

Q_B_OPEN＝Q_B_OPEN_T-Q_B_OPEN_I

其中I_B_OPEN_T为该通道的原始反向开路I数据，I_B_OPEN_I为干扰反向开路I数据；Q_B_OPEN_T为该通道的原始反向开路Q数据，Q_B_OPEN_I为干扰反向开路Q数据。

上述以后缀I表示干扰信号；后缀T表示有用信号和干扰信号的叠加。

根据消除干扰影响的前反向IQ数据，计算得到归一化的开路IQ数据。归一化IQ数据的计算详见中国专利201010580694.2，由于通过校准的方法对接不同的开路，短路以及标准50欧负载下分别测试校准，让射频设备自发模拟测试数据并采集到原始前反向IQ数据值，并通过计算得出不同CHIP平均后的归一化的IQ数据，随后经过源反射系数和实测反射系数模值以及相位得出相应的归一化IQ数据。

本实施例中，通道2和6发数据，通道0和4做检测，测量出来的干扰信号用于全部通道的去干扰信号处理，在其他实施例中，也可以只在复用的通道例如通道2和6才去除干扰信号，因为通道2和6的发射泄漏到检测通道带来的干扰，所以只要这2个通道不发射，就不会有干扰，其他通道测试的时候这两个通道不打开，所以可以不用去除。

同样地，在短路和匹配校准过程中，采用的特定通道去干扰信号测量的方法都和开路校准相同，得到的数据同样分为前反向短路IQ数据或前反向匹配IQ数据，这里不再详细描述。

实施例3

本实施例以在驻波检测去干扰为例进行说明，在实施例中，选复用为检测通道的物理通道作为第一预设通道。

驻波检测是利用驻波校准得出的各类归一化IQ数据最终计算得出的驻波比结果的计算过程，基于驻波校准得到的去干扰后的开路归一化IQ，短路归一化IQ以及匹配归一化IQ数据，结合以下的驻波检测得到的去干扰后的实时前反向检测的原始IQ，并将其进行相应的归一化处理得到去干扰后的实测归一化IQ数据。最终，才能计算得到各个通道的驻波比。

在驻波检测中去干扰处理步骤与上述实施例2中的步骤类似，首先逐个通道进行检测获得各通道的原始IQ数据，检测时仅打开被测通道的发射开关。然后在各检测通道（例如通道2和通道6）上分别进行发射，测量其他通道上的干扰IQ数据。

对于某一通道，消除干扰影响的前向IQ分别为：

I_F＝I_F_T-I_F_I

Q_F＝Q_F_T-Q_F_I

其中I_F_T为该通道的原始前向I数据，I_F_I为干扰前向I数据；Q_F_T为该通道的原始前向Q数据，Q_F_I为干扰前向Q数据。

对于某一通道，消除干扰影响的反向IQ分别为：

I_B＝I_B_T-I_B_I

Q_B＝Q_B_T-Q_B_I

其中I_B_T为该通道的原始反向I数据，I_B_I为干扰反向I数据；Q_B_T为该通道的原始反向Q数据，Q_B_I为干扰反向Q数据。

将以上I_F，Q_F，I_B，Q_B取代现有的实时前反向检测的IQ，其余步骤同现有矢量驻波比检测计算方案，最终计算得到各通道的驻波比。

实施例4

本实施例介绍实现上述方法的去干扰测量装置，如图2所示，包括原始数据测量模块、干扰数据测量模块和去干扰模块，其中：

该原始数据测量模块，用于对各通道执行以下操作得到各通道的原始IQ数据：在同一时隙仅在一个通道上发第一连续波，并在该通道进行前向功率检测和反向功率检测，得到该通道的原始前向IQ数据和原始反向IQ数据；

该干扰数据测量模块，用于在第一预设时隙仅在第一预设通道上发第二连续波，在第二预设通道上进行前向功率检测和反向功率检测，得到干扰前向IQ数据和干扰反向IQ数据；

该去干扰模块，用于用各通道的原始前向IQ数据减去所述干扰前向IQ数据，得到各通道去干扰后的前向IQ数据；用各通道的原始反向IQ数据减去所述干扰反向IQ数据，得到各通道去干扰后的反向IQ数据。

上述第一连续波的IQ数据与第二连续中的IQ数据相同或者不同。第一连续波和/或第二连续波中的I数据与Q数据相同或不同。第一预设时隙与在第一预设通道上发第一连续波的时隙相同或不同。

优选地，上述各通道为主板通道或从板通道。

优选地，上述第一预设通道为检测通道，第二预设通道为除检测通道外的任意一条通道。

优选地，上述各通道均为复用通道，即仅对复用通道进行去干扰。

使用本发明的方法和装置，能够避免由于存在干扰现象诸如硬件通道隔离度问题产生的信号泄漏，射频设备内部产生的信号串扰等，从而造成RRU上的驻波比检测精度不够的情况，可以有效提高TD-SCDMA系统中RRU驻波比检测精度准确性和一致性的性能。

本发明的意义在于直接有效地解决了由于基站RRU驻波比检测精度不够精确造成的频繁出现驻波比告警误警以及漏警的问题，同时能够通过驻波比检测结果精确反映出当前各通道天线连接是否正常，并且具有很好的扩展性。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种射频设备驻波比检测中的去干扰方法，包括：

对各通道执行以下操作得到各通道的原始IQ数据：在同一时隙仅在一个通道上发第一连续波，并在该通道进行前向功率检测和反向功率检测，得到该通道的原始前向IQ数据和原始反向IQ数据；

在第一预设时隙仅在第一预设通道上发第二连续波，在第二预设通道上进行前向功率检测和反向功率检测，得到干扰前向IQ数据和干扰反向IQ数据；

用各通道的原始前向IQ数据减去所述干扰前向IQ数据，得到各通道去干扰后的前向IQ数据；用各通道的原始反向IQ数据减去所述干扰反向IQ数据，得到各通道去干扰后的反向IQ数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述第一连续波的IQ数据与第二连续中的IQ数据相同或者不同。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述第一连续波和/或第二连续波中的I数据与Q数据相同或不同。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述第一预设时隙与在第一预设通道上发第一连续波的时隙相同或不同。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述方法适用于驻波校准和/或驻波检测过程中。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述各通道为主板通道或从板通道。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述第一预设通道为检测通道，第二预设通道为除检测通道外的任意一条通道。

8.如权利要求1或6或7所述的方法，其特征在于：

所述各通道均为复用通道。

9.一种射频设备驻波比检测中的去干扰装置，包括原始数据测量模块、干扰数据测量模块和去干扰模块，其中：

所述原始数据测量模块，用于对各通道执行以下操作得到各通道的原始IQ数据：在同一时隙仅在一个通道上发第一连续波，并在该通道进行前向功率检测和反向功率检测，得到该通道的原始前向IQ数据和原始反向IQ数据；

所述干扰数据测量模块，用于在第一预设时隙仅在第一预设通道上发第二连续波，在第二预设通道上进行前向功率检测和反向功率检测，得到干扰前向IQ数据和干扰反向IQ数据；

所述去干扰模块，用于用各通道的原始前向IQ数据减去所述干扰前向IQ数据，得到各通道去干扰后的前向IQ数据；用各通道的原始反向IQ数据减去所述干扰反向IQ数据，得到各通道去干扰后的反向IQ数据。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于：

所述第一连续波的IQ数据与第二连续中的IQ数据相同或者不同。

11.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于：

所述第一连续波和/或第二连续波中的I数据与Q数据相同或不同。

12.如权利要求9所述的装置，其特征在于：

所述第一预设时隙与在第一预设通道上发第一连续波的时隙相同或不同。

13.如权利要求9所述的装置，其特征在于：

所述各通道为主板通道或从板通道。

14.如权利要求9所述的装置，其特征在于：

所述第一预设通道为检测通道，第二预设通道为除检测通道外的任意一条通道。

15.如权利要求9或13或14所述的装置，其特征在于：

所述各通道均为复用通道。

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