CN105491613A - 一种检测td-lte上下行配比的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种检测TD-LTE上下行配比的方法，步骤如下：BPF滤波器把从基站或者天线接收过来的信号进行滤波，经过LNA对信号进行放大，本振/混频器把放大后的信大从高的频段混到低的频段，再通过高速ADC进行模数转换，最后到FPGA中进行数字信号处理；把Channel？filter？Data接收到的数据缓存到RAM中；在判断时，对输入信号的功率进行实时统计，对PSS的相关峰与输入信号功率的求比值，以这个比值作为判断标准。本发明有益的效果：本发明适用于直放站和分布式天线系统中用来检测TD-LTE基站的上下行配比。利用FPGA的并行处理能力实现对TD-LTE上下行配比的实时检测。

Description

一种检测TD-LTE上下行配比的方法
技术领域
本发明涉及移动通信领域，具体涉及一种检测TD-LTE上下行配比的方法。
背景技术
随着移动互联网的迅猛发展，用户对移动无线通信网络的数据速率提出了更高的要求，进一步推动了宽带移动通信网络的发展。室内是话务发生的密集区域，尤其是数据话务量，TD-LTE的优势在于能更好地支撑高速数据业务和多媒体业务。目前，正在大规模地建设TD-LTE网络，室内分布系统作为解决室内覆盖问题的主要方式，也是TD-LTE网络建设的重点。Repeater和DAS是室内分布系统的主要解决方案。Repeater和DAS要接入TD-LTE基站，需要知道TD-LTE基站的上下行配比。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，而提供一种检测TD-LTE上下行配比的方法，解决Repeater和DAS在接入TD-LTE基站的重要难题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。这种检测TD-LTE上下行配比的方法，该方法步骤如下：BPF滤波器把从基站或者天线接收过来的信号进行滤波，经过LNA对信号进行放大，本振/混频器把放大后的信大从高的频段混到低的频段，再通过高速ADC进行模数转换，最后到FPGA中进行数字信号处理；把ChannelfilterData接收到的数据缓存到RAM中；每接收一个数据，进行一次完整的运算，每次对缓存的128个点的数据与ROM中的数据进行共轭运算；每5ms把运算得到的最大值保存起来，根据三种ROOT的最大值和缓存数据的功率进行相关对比和同步保持检测，确定PSS的位置和ROOT类型，根据缓存数据的功率进行相关对比，在判断时，对输入信号的功率进行实时统计，对PSS的相关峰与输入信号功率的求比值，以这个比值作为判断标准。
更进一步，在FPGA中，ADCInterface是接收高速ADC数据的通道；DDC实现对从ADC接收过来的数据进行数字下变频处理，从高采样率抽到低采样率，减少PSS检测的运算量；pss_search模块实现对PSS的实时检测；cp_check模块用于检测CP的类型；dl_ul_config模块用于检测上下行配比类型，tdl_updw_config模块用于检测特殊时隙的类型。
更进一步，DDC实现对从ADC接收过来的数据进行数字下变频处理，从ADCInterface从得到采样率为184.32Mbps的数据，进行四分之一fs的混频后，把信号从46.08M中心频点搬到以零为中心频点，再用半带滤波器进行滤波，然后进行2倍抽取，把采样率降为92.16Mbps；使用的是184.32Mbps高采样率的ADC，可以得到80M的带宽，最多可以得到4个20M的LTE信号，NCO模块可以用来选择80M带宽内的任一信号。选择相应信号后，连续进行两次半带滤波和2倍抽取，再用CIC滤波器和12倍抽取，把采样率降为1.92Mbps，最后进行信道滤波。信道滤波器的采样率为1.92Mbps，通带为0.45MHz,阻带为0.54MHz。
本发明有益的效果：本发明适用于直放站(Repeater)和分布式天线系统(DAS:DistributedAntennaSystem)中用来检测TD-LTE基站的上下行配比。TD-LTE上下行共用相同的频段，Repeater和DAS在接入TD-LTE基站，需要检测出TD-LTE信号的上下行配比，以便控制Repeater和DAS中的功率放大器(PA:PowerAmplifier)和低噪声放大器(LNA:LowerNoiseAmplifier)的工作时间。利用FPGA(Field-ProgrammableGateArray)的并行处理能力实现对TD-LTE上下行配比的实时检测。
附图说明
图1是本发明系统的框架图；
图2是本发明FPGA的框架图；
图3是本发明DDC的框架图；
图4是本发明PSS检测的框架图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。
本系统的硬件由BPF滤波器，LNA，本振/混频器，ADC和FPGA组成。图1是本发明系统的框架图，BPF滤波器滤除所需频段以外的信号，LNA对所需频段的信号进行放大，本振/混频器把信号从高频段混到低的频段，以便ADC对信号进行采样，最后由ADC把模拟的信号转换为数字信号输入到FPGA中，进行数字信号处理。
图2是本发明FPGA内部框架。FPGA中共有6个模块，分别为ADCInterface、DDC、cp_check、pss_search、dl_ul_config和tdl_updw_config。ADCInterface是接收高速ADC数据的通道；DDC实现对从ADC接收过来的数据进行数字下变频处理，从高采样率抽到低采样率，减少PSS检测的运算量；pss_search模块实现对PSS的实时检测；cp_check模块用于检测CP的类型；dl_ul_config模块用于检测上下行配比类型，tdl_updw_config模块用于检测特殊时隙的类型。在FPGA中对ADC采样过来的TD-LTE信号，进行数字下变频(DDC:DigitalDownConverter)，把采样率降到1.92Mbps并对其进行信道滤波，得到中间宽带为1.08M的频谱数据。TD-LTE定义了主同步信号(PSS:PrimarySynchronizationSignal)，PSS为长度为63的Zadoff-Chu序列。根据Zadoff-Chu序列的时域镜像对称特性，对处理得到的1.08M的数据与FPGA上预存的三种根的Zadoff-Chu共轭序列进行相关检测，得到TD-LTE的5ms帧。根据PSS的位置和两种CP类型的长度对PSS和两种CP对应位置的功率进行统计对比，得出CP的类型。在检测得到TD-LTE的5ms帧和CP类型后，根据上下行信号的功率对信号进行适配，找出基站的上下行配比类型和特殊时隙的类型。
本发明的工作原理：
1)FPGA实现ADCInterface、DDC、cp_check、pss_search、dl_ul_config和tdl_updw_config的工作时钟为184.32MHz。
2)图3是本发明DDC的框架图，从ADCInterface从得到采样率为184.32Mbps的数据，进行四分之一fs的混频后，把信号从46.08M中心频点搬到以零为中心频点，再用半带滤波器进行滤波，然后进行2倍抽取，把采样率降为92.16Mbps；使用的是184.32Mbps高采样率的ADC，可以得到80M的带宽，最多可以得到4个20M的LTE信号，NCO模块可以用来选择80M带宽内的任一信号。选择相应信号后，连续进行两次半带滤波和2倍抽取，再用CIC滤波器和12倍抽取，把采样率降为1.92Mbps，最后进行信道滤波。信道滤波器的采样率为1.92Mbps，通带为0.45MHz,阻带为0.54MHz。
3)图4是本发明PSS检测的框架图，把ChannelfilterData接收到的数据缓存到RAM中。每接收一个数据，进行一次完整的运算，每次对缓存的128个点的数据与ROM中的数据进行共轭运算。每5ms把运算得到的最大值保存起来，根据三种ROOT的最大值和缓存数据的功率进行相关对比和同步保持检测，确定PSS的位置和ROOT类型。根据缓存数据的功率进行相关对比，减少功率对三种ROOT在相关度对比时的影响。
4)应用场景中基站功率的突然变化和上行信号功率的过大会导致PSS的位置和ROOT类型的错误，在判断时，对输入信号的功率进行实时统计，对PSS的相关峰与输入信号功率的求比值，以这个比值作为判断标准，能够有效的排除干扰。
以上所述，仅为本发明较好的实施方式而已，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明精神之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (3)

1.一种检测TD-LTE上下行配比的方法，其特征在于：该方法步骤如下：BPF滤波器把从基站或者天线接收过来的信号进行滤波，经过LNA对信号进行放大，本振/混频器把放大后的信大从高的频段混到低的频段，再通过高速ADC进行模数转换，最后到FPGA中进行数字信号处理；把ChannelfilterData接收到的数据缓存到RAM中；每接收一个数据，进行一次完整的运算，每次对缓存的128个点的数据与ROM中的数据进行共轭运算；每5ms把运算得到的最大值保存起来，根据三种ROOT的最大值和缓存数据的功率进行相关对比和同步保持检测，确定PSS的位置和ROOT类型，根据缓存数据的功率进行相关对比，在判断时，对输入信号的功率进行实时统计，对PSS的相关峰与输入信号功率的求比值，以这个比值作为判断标准。
2.根据权利要求1所述的检测TD-LTE上下行配比的方法，其特征在于：在FPGA中，ADCInterface是接收高速ADC数据的通道；DDC实现对从ADC接收过来的数据进行数字下变频处理，从高采样率抽到低采样率，减少PSS检测的运算量；pss_search模块实现对PSS的实时检测；cp_check模块用于检测CP的类型；dl_ul_config模块用于检测上下行配比类型，tdl_updw_config模块用于检测特殊时隙的类型。
3.根据权利要求2所述的检测TD-LTE上下行配比的方法，其特征在于：DDC实现对从ADC接收过来的数据进行数字下变频处理，从ADCInterface从得到采样率为184.32Mbps的数据，进行四分之一fs的混频后，把信号从46.08M中心频点搬到以零为中心频点，再用半带滤波器进行滤波，然后进行2倍抽取，把采样率降为92.16Mbps；使用的是184.32Mbps高采样率的ADC，可以得到80M的带宽，最多可以得到4个20M的LTE信号，NCO模块可以用来选择80M带宽内的任一信号。选择相应信号后，连续进行两次半带滤波和2倍抽取，再用CIC滤波器和12倍抽取，把采样率降为1.92Mbps，最后进行信道滤波。信道滤波器的采样率为1.92Mbps，通带为0.45MHz,阻带为0.54MHz。
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