CN104349436B - 自动功率控制码字的自动获取方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，公开了一种自动功率控制码字的自动获取方法及装置。本发明中，根据码字和功率之间的非线性特性，计算得到目标值两端的码字及所对应的功率的斜率，并更新目标值两端的码字及所对应的功率，通过计算变化的斜率，从目标值两端向目标值收敛，可以非常快速的找到目标功率所对应的码字，而不必去频繁的测试所有的码字功率，使得根据APC码字精度要求，可以快速获取APC码表功率范围的APC码字，快速制作APC码表，从而极大地提升了效率，节省人力及时间成本。

Description

自动功率控制码字的自动获取方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及自动功率控制码字的自动获取方法及装置。

背景技术

CDMA系统是一个自干扰系统，系统内其它用户的发射功率对本用户表现为噪声干扰，因此功率控制是CDMA系统的一个非常关键的技术要求，对上行发射功率控制是最严格的，因此基于这个技术的3G移动通信对自动功率控制(Automatic Power Control，简称“APC”)的发射功率要求误差为±0.5dB；2G/4G移动通信虽然要求低一些，但考虑到批量产品一致性要求，特别是射频芯片低成本压力下，射频硬件功率输出线性有好有差，性能不一。一般对于线性好的射频硬件，采用线性算法拟合的方法得到APC码表，效率高，实现方法简单；对于线性差的射频硬件，则一般有两种方法：

1、通过手动调节功率控制码字，在频谱仪上测试该码字的功率，调整不同的码字，从而得到精确步进的APC码字，制作成APC码表。

2、利用计算机自动控制终端和频谱仪，穷举APC码字，获得每一码字的功率，再根据这些码字和功率来制作APC码表。

低成本射频硬件的穷举码字至少几千个，且APC码字与功率之间的对应为非线性，采用此方法制作的APC码表，非常繁琐，效率低，通常要几天时间才能完成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动功率控制码字的自动获取方法及装置，使得根据APC码字精度要求，可以快速获取APC码表功率范围的APC码字，快速制作APC码表，从而极大地提升了效率，节省人力及时间成本。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种自动功率控制码字的自动获取方法，包含以下步骤：

S1.获取高端收敛点的码字b及所对应的功率Bp，低端收敛点的码字c及所对应功率Cp；所述高端收敛点和低端收敛点用于根据自动功率控制APC码字和功率之间的非线性特性，逼近目标功率Ap寻找所对应的APC码字，其中，所述高端收敛点和所述低端收敛点的初始值为APC码字和功率之间对应关系曲线上的任意两点；

S2.根据所述b、Bp、c和Cp，计算得到斜率；

S3.根据所述斜率计算目标功率Ap所对应的码字x；

S4.测量所述x的实际功率Xp；

S5.计算所述Ap与所述Xp之差；

如果所述Ap与所述Xp之差在功率的误差允许范围内，则将所述x作为目标功率对应的APC码字；

如果所述Ap与所述Xp之差不在功率的误差允许范围内，则更新高端收敛点的码字b及所对应的功率Bp，低端收敛点的码字c及所对应功率Cp，重复步骤S2至S5，直到找到目标功率对应的APC码字。

本发明的实施方式还提供了一种自动功率控制码字的自动获取装置，包含：收敛点获取模块、斜率计算模块、码字计算模块、实际功率测量模块、功率差计算模块、功率差判断模块、收敛点更新模块、APC码字确定模块；

所述收敛点获取模块用于获取高端收敛点的码字b及所对应的功率Bp，低端收敛点的码字c及所对应功率Cp；所述高端收敛点和低端收敛点用于根据自动功率控制APC码字和功率之间的非线性特性，逼近目标功率Ap寻找所对应的自动功率控制APC码字，其中，所述高端收敛点和所述低端收敛点的初始值为APC码字和功率之间对应关系曲线上的任意两点；

所述斜率计算模块用于根据所述b、Bp、c和Cp，计算得到斜率；

所述码字计算模块用于根据所述斜率计算目标功率Ap所对应的码字x；

所述实际功率测量模块用于测量所述x的实际功率Xp；

所述功率差计算模块用于计算所述Ap与所述Xp之差；

所述功率差判断模块用于判断所述Ap与所述Xp之差是否在功率的误差允许范围内；

在所述功率差判断模块判定所述Ap与所述Xp之差在功率的误差允许范围内时，所述APC码字确定模块将所述x作为目标功率对应的APC码字；

在所述功率差判断模块判定所述Ap与所述Xp之差不在功率的误差允许范围内时，所述收敛点更新模块更新高端收敛点的码字b及所对应的功率Bp，低端收敛点的码字c及所对应功率Cp，所述斜率计算模块、码字计算模块、实际功率测量模块、功率差计算模块、功率差判断模块、收敛点更新模块反复运行，直到所述APC码字确定模块确定目标功率对应的APC码字。

本发明实施方式相对于现有技术而言，根据码字和功率之间的非线性特性，计算得到目标值两端的码字及所对应的功率的斜率，并更新目标值两端的码字及所对应的功率，通过计算变化的斜率，从目标值两端向目标值收敛，可以非常快速的找到目标功率所对应的码字，而不必去频繁的测试所有的码字功率，使得根据APC码字精度要求，可以快速获取APC码表功率范围的APC码字，快速制作APC码表，从而极大地提升了效率，节省人力及时间成本。

另外，在所述步骤S1之前，还包含以下步骤：

根据码字和功率之间的非线性特性，得到最小码字l及所对应的功率Lp，最大码字h及所对应的功率Hp；

在所述步骤S1中，将所述h和所述Hp作为高端收敛点的码字b和功率Bp，所述l和所述Lp作为低端收敛点的码字c和功率Cp。

通过将最小码字、最大码字及它们对应的功率作为收敛的初始值，易于获取，而且使目标功率最终能获取APC码表功率范围的APC码字，不会出现找不到APC码字的情况。

另外，在所述更新高端收敛点的码字b及所对应的功率Bp，低端收敛点的码字c及所对应功率Cp的步骤中，包含以下子步骤：

比较所述Xp与所述Ap；

如果所述Xp大于所述Ap，则将所述x和所述Xp作为高端收敛点的码字b和功率Bp；

如果所述Xp小于所述Ap，则将所述x和所述Xp作为低端收敛点的码字c和功率Cp。

通过从目标值两端向目标值收敛，计算变化的斜率，可以达到快速收敛的目的，可以非常快速的找到目标功率所对应的码字，而不必去频繁的测试所有的码字功率。

另外，根据终端发射功率，变换目标功率Ap的值，重复步骤S1至S5，得到终端发射功率与APC码字的对应关系；

将APC码字及对应的功率按功率从小到大的顺序排列，得到APC码字和终端发射功率的线性关系分布。

通过上述方式可以将码字和功率之间的射频非线性特性变成满足一定精度的APC码字和功率之间的射频线性特性，可以根据APC码字精度要求，快速制作APC码表，进一步提升了效率，节省人力及时间成本。

另外，所述功率的误差允许范围为-0.5dB至0.5dB，满足移动通信对APC控制的发射功率的误差要求。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的自动功率控制码字的自动获取方法的流程图；

图2是根据本发明第一实施方式的自动功率控制码字的自动获取方法的流程图；

图3是码字和功率的对应分布示意图；

图4至图6是24dBm功率所对应码字的计算过程分步示意图；

图7是APC码字与功率对应分布示意图；

图8是根据本发明第二实施方式的自动功率控制码字的自动获取装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种自动功率控制码字的自动获取方法，在计算机自动控制的基础上提出了一种新的获取APC码字的算法，可将“码字-功率”的非线性特性变成满足一定精度的APC码字-功率线性特性。算法利用码字-功率变化的斜率，来逼近需要的APC码字。具体流程如图1所示，包含以下步骤：

步骤101，获取高端收敛点的码字b及所对应的功率Bp，低端收敛点的码字c及所对应功率Cp；高端收敛点和低端收敛点用于根据码字和功率之间的非线性特性，逼近目标功率Ap寻找所对应的自动功率控制APC码字。

其中，高端收敛点和低端收敛点的初始值为APC码字和功率之间对应关系曲线上的任意两点，也就是说，可以任意取两点作为收敛的初始值。在此值得说明的是，较理想的情况是选取高端收敛点的功率大于目标功率，低端收敛点的功率小于目标功率，即Bp大于Ap，Cp小于Ap，这样有利于从两端逼近目标功率。然而，即使选取的高端收敛点和低端收敛点的初始功率均小于或均大于目标功率，经过若干次迭代，总能使目标功率处于高端收敛点的功率和低端收敛点的功率之间，因此，高端收敛点和低端收敛点的初始值可以为APC码字和功率之间对应关系曲线上的任意两点，不影响最终目标功率对应APC码字的获取，只是多一些迭代步骤而已。

在实际应用中，可以将最小码字、最大码字及它们对应的功率作为收敛的初始值，具体地说，根据码字和功率之间的非线性特性，得到最小码字l及所对应的功率Lp，最大码字h及所对应的功率Hp；在步骤101中，将h和Hp作为高端收敛点的码字b和功率Bp，l和Lp作为低端收敛点的码字c和功率Cp。这样的方式使得初始值易于获取，而且使目标功率最终能获取APC码表功率范围的APC码字，不会出现找不到APC码字的情况。

步骤102，根据b、Bp、c和Cp，计算得到斜率。

步骤103，根据斜率计算目标功率Ap所对应的码字x。

步骤104，测量x的实际功率Xp。

步骤105，计算Ap与Xp之差。

步骤106，判断Ap与Xp之差是否在功率的误差允许范围内，若是，则执行步骤107；若否，则执行步骤108。

在本步骤中，功率的误差允许范围可以根据实际精度需要确定，比如说，功率的误差允许范围可以定为-0.5dB至0.5dB，满足移动通信对APC控制的发射功率的误差要求。

步骤107，将x作为目标功率对应的APC码字。

步骤108，更新高端收敛点的码字b及所对应的功率Bp，低端收敛点的码字c及所对应功率Cp，返回执行步骤S2；

在步骤108中，更新目标值两端的值之后，重复步骤S2至S5，直到找到目标功率对应的APC码字。具体的更新方法如下：

比较Xp与Ap；如果Xp大于Ap，则将x和Xp作为高端收敛点的码字b和功率Bp；如果Xp小于Ap，则将x和Xp作为低端收敛点的码字c和功率Cp。通过从目标值两端向目标值收敛，计算变化的斜率，可以达到快速收敛的目的，可以非常快速的找到目标功率所对应的码字，而不必去频繁的测试所有的码字功率。

以下以快速找到某一功率(例如：最大发射功率24dBm)所对应的APC码字为例来具体说明。获得APC码字的算法流程如图2所示，码字与功率对应分布如图3所示，可以通过下列步骤来得到：

1、根据最小码字(l)和最大码字(h)以及它们所对应的功率(-65dBm和31dBm)来得到初始斜率，根据这个斜率计算24dBm功率所对应的码字，如图4中的b点；

2、测得码字b所对应的实际功率B点的功率值，此功率值大于目标值(A点)且误差大于允许范围，则计算最小码字与B点的斜率，根据此斜率计算24dBm功率所对应的码字，如图5中的c点；

3、测得码字c所对应的实际功率C点的功率值，此功率值小于目标值(A点)且误差大于允许范围，则计算C点与B点的斜率，根据此斜率计算24dBm功率所对应的码字，如图6中的d点；

4、测得码字d所对应的实际功率D点的功率值，若此功率值在目标值(A点)的误差允许范围内，则码字d即为所需的APC码字；若此功率值大于或小于目标值，则重复步骤2或3的过程，最终必然会收敛到目标值；

从图中我们可以看到，经过三步后，所得的D点已经非常接近目标值A点了，因此，通过此算法，可以非常快速的找到目标功率所对应的码字，而不必去频繁的测试所有的码字功率，通过计算机控制自动扫描测试，在一个小时内就可以将所需的码表功率值及码字扫描出来，极大的提升效率，节省人力及时间成本。

APC码表就是由上面所得到的APC码字与终端发射功率所组成的对应表，APC码字对应功率顺序排列，这样就将原来的码字-功率非线性关系转化成了APC码字-功率的线性关系，如图7所示。也就是说，根据终端发射功率，变换目标功率Ap的值，重复步骤101至108，得到终端发射功率与APC码字的对应关系；将APC码字及对应的功率按功率从小到大的顺序排列，得到APC码字和终端发射功率的线性关系分布。通过上述方式可以将码字和功率之间的射频非线性特性变成满足一定精度的APC码字和功率之间的射频线性特性，可以根据APC码字精度要求，快速制作APC码表，进一步提升了效率，节省人力及时间成本。

与现有技术相比，本实施方式根据码字和功率之间的非线性特性，计算得到目标值两端的码字及所对应的功率的斜率，并更新目标值两端的码字及所对应的功率，通过计算变化的斜率，从目标值两端向目标值收敛，可以非常快速的找到目标功率所对应的码字，而不必去频繁的测试所有的码字功率，使得根据APC码字精度要求，可以快速获取APC码表功率范围的APC码字，快速制作APC码表，从而极大地提升了效率，节省人力及时间成本。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第二实施方式涉及一种自动功率控制码字的自动获取装置，如图8所示，包含：收敛点获取模块、斜率计算模块、码字计算模块、实际功率测量模块、功率差计算模块、功率差判断模块、收敛点更新模块、APC码字确定模块。

收敛点获取模块用于获取高端收敛点的码字b及所对应的功率Bp，低端收敛点的码字c及所对应功率Cp；高端收敛点和低端收敛点用于根据码字和功率之间的非线性特性，从两端逼近目标功率Ap寻找所对应的自动功率控制APC码字，其中，所述高端收敛点和所述低端收敛点的初始值为APC码字和功率之间对应关系曲线上的任意两点。

斜率计算模块用于根据b、Bp、c和Cp，计算得到斜率。

码字计算模块用于根据斜率计算目标功率Ap所对应的码字x。

实际功率测量模块用于测量x的实际功率Xp。

功率差计算模块用于计算Ap与Xp之差。

功率差判断模块用于判断Ap与Xp之差是否在功率的误差允许范围内，比如所采用的功率的误差允许范围为-0.5dB至0.5dB。

在功率差判断模块判定Ap与Xp之差在功率的误差允许范围内时，APC码字确定模块将x作为目标功率对应的APC码字。

在功率差判断模块判定Ap与Xp之差不在功率的误差允许范围内时，收敛点更新模块更新高端收敛点的码字b及所对应的功率Bp，低端收敛点的码字c及所对应功率Cp，斜率计算模块、码字计算模块、实际功率测量模块、功率差计算模块、功率差判断模块、收敛点更新模块反复运行，直到APC码字确定模块确定目标功率对应的APC码字。

收敛点更新模块进一步包含以下子模块：比较子模块、高端收敛点更新子模块、低端收敛点更新子模块；其中，比较子模块用于比较Xp与Ap；高端收敛点更新子模块用于在比较子模块判定Xp大于Ap时，将x和Xp作为高端收敛点的码字b和功率Bp；低端收敛点更新子模块用于在比较子模块判定Xp小于Ap，将x和Xp作为低端收敛点的码字c和功率Cp。

此外，本实施方式的自动功率控制码字的自动获取装置还包含初始值获取模块；初始值获取模块用于根据码字和功率之间的非线性特性，得到最小码字l及所对应的功率Lp，最大码字h及所对应的功率Hp；收敛点获取模块将初始值获取模块获取的h和Hp作为高端收敛点的码字b和功率Bp，l和Lp作为低端收敛点的码字c和功率Cp。

此外，值得一提的是，本实施方式的自动功率控制码字的自动获取装置还包含：目标功率变换模块、排序模块；目标功率变换模块用于根据终端发射功率，变换目标功率Ap的值，触发收敛点获取模块、斜率计算模块、码字计算模块、实际功率测量模块、功率差计算模块、功率差判断模块、收敛点更新模块、APC码字确定模块，得到终端发射功率与APC码字的对应关系；排序模块用于将APC码字及对应的功率按功率从小到大的顺序排列，得到APC码字和终端发射功率的线性关系分布。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自动功率控制码字的自动获取方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1.获取高端收敛点的码字b及所对应的功率Bp，低端收敛点的码字c及所对应功率Cp；所述高端收敛点和低端收敛点用于根据自动功率控制APC码字和功率之间的非线性特性，逼近目标功率Ap寻找所对应的APC码字；其中，所述高端收敛点和所述低端收敛点的初始值为APC码字和功率之间对应关系曲线上的任意两点；

S2.根据所述b、Bp、c和Cp，计算得到斜率；

S3.根据所述斜率计算目标功率Ap所对应的码字x；

S4.测量所述x的实际功率Xp；

S5.计算所述Ap与所述Xp之差；

如果所述Ap与所述Xp之差在功率的误差允许范围内，则将所述x作为目标功率对应的APC码字；

如果所述Ap与所述Xp之差不在功率的误差允许范围内，则更新高端收敛点的码字b及所对应的功率Bp，低端收敛点的码字c及所对应功率Cp，重复步骤S2至S5，直到找到目标功率对应的APC码字。

2.根据权利要求1所述的自动功率控制码字的自动获取方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，还包含以下步骤：

根据码字和功率之间的非线性特性，得到最小码字l及所对应的功率Lp，最大码字h及所对应的功率Hp；

在所述步骤S1中，将所述h和所述Hp作为高端收敛点的码字b和功率Bp，所述l和所述Lp作为低端收敛点的码字c和功率Cp。

3.根据权利要求1所述的自动功率控制码字的自动获取方法，其特征在于，在所述更新高端收敛点的码字b及所对应的功率Bp，低端收敛点的码字c及所对应功率Cp的步骤中，包含以下子步骤：

比较所述Xp与所述Ap；

如果所述Xp大于所述Ap，则将所述x和所述Xp作为高端收敛点的码字b和功率Bp；

如果所述Xp小于所述Ap，则将所述x和所述Xp作为低端收敛点的码字c和功率Cp。

4.根据权利要求1至3任一项所述的自动功率控制码字的自动获取方法，其特征在于，根据终端发射功率，变换目标功率Ap的值，重复步骤S1至S5，得到终端发射功率与APC码字的对应关系；

将APC码字及对应的功率按功率从小到大的顺序排列，得到APC码字和终端发射功率的线性关系分布。

5.根据权利要求4所述的自动功率控制码字的自动获取方法，其特征在于，所述功率的误差允许范围为-0.5dB至0.5dB。

6.一种自动功率控制码字的自动获取装置，其特征在于，包含：收敛点获取模块、斜率计算模块、码字计算模块、实际功率测量模块、功率差计算模块、功率差判断模块、收敛点更新模块、APC码字确定模块；

所述收敛点获取模块用于获取高端收敛点的码字b及所对应的功率Bp，低端收敛点的码字c及所对应功率Cp；所述高端收敛点和低端收敛点用于根据自动功率控制APC码字和功率之间的非线性特性，逼近目标功率Ap寻找所对应的APC码字，其中，所述高端收敛点和所述低端收敛点的初始值为APC码字和功率之间对应关系曲线上的任意两点；

所述斜率计算模块用于根据所述b、Bp、c和Cp，计算得到斜率；

所述码字计算模块用于根据所述斜率计算目标功率Ap所对应的码字x；

所述实际功率测量模块用于测量所述x的实际功率Xp；

所述功率差计算模块用于计算所述Ap与所述Xp之差；

所述功率差判断模块用于判断所述Ap与所述Xp之差是否在功率的误差允许范围内；

在所述功率差判断模块判定所述Ap与所述Xp之差在功率的误差允许范围内时，所述APC码字确定模块将所述x作为目标功率对应的APC码字；

在所述功率差判断模块判定所述Ap与所述Xp之差不在功率的误差允许范围内时，所述收敛点更新模块更新高端收敛点的码字b及所对应的功率Bp，低端收敛点的码字c及所对应功率Cp，所述斜率计算模块、码字计算模块、实际功率测量模块、功率差计算模块、功率差判断模块、收敛点更新模块反复运行，直到所述APC码字确定模块确定目标功率对应的APC码字。

7.根据权利要求6所述的自动功率控制码字的自动获取装置，其特征在于，还包含初始值获取模块；

所述初始值获取模块用于根据码字和功率之间的非线性特性，得到最小码字l及所对应的功率Lp，最大码字h及所对应的功率Hp；

所述收敛点获取模块将所述初始值获取模块获取的h和Hp作为高端收敛点的码字b和功率Bp，l和Lp作为低端收敛点的码字c和功率Cp。

8.根据权利要求6所述的自动功率控制码字的自动获取装置，其特征在于，所述收敛点更新模块包含以下子模块：比较子模块、高端收敛点更新子模块、低端收敛点更新子模块；

比较子模块用于比较所述Xp与所述Ap；

所述高端收敛点更新子模块用于在所述比较子模块判定所述Xp大于所述Ap时，将所述x和所述Xp作为高端收敛点的码字b和功率Bp；

所述低端收敛点更新子模块用于在所述比较子模块判定所述Xp小于所述Ap，将所述x和所述Xp作为低端收敛点的码字c和功率Cp。

9.根据权利要求6至8任一项所述的自动功率控制码字的自动获取装置，其特征在于，还包含：目标功率变换模块、排序模块；

所述目标功率变换模块用于根据终端发射功率，变换目标功率Ap的值，触发所述收敛点获取模块、斜率计算模块、码字计算模块、实际功率测量模块、功率差计算模块、功率差判断模块、收敛点更新模块、APC码字确定模块，得到终端发射功率与APC码字的对应关系；

所述排序模块用于将APC码字及对应的功率按功率从小到大的顺序排列，得到APC码字和终端发射功率的线性关系分布。

10.根据权利要求9所述的自动功率控制码字的自动获取装置，其特征在于，所述功率差判断模块所采用的功率的误差允许范围为-0.5dB至0.5dB。