CN106102152B

CN106102152B - 一种多制式数字功率均衡控制输出方法及其控制装置

Info

Publication number: CN106102152B
Application number: CN201610374939.3A
Authority: CN
Inventors: 高国庆; 艾锋; 江鹏
Original assignee: Wuhan Hongxin Telecommunication Technologies Co Ltd
Current assignee: CICT Mobile Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2036-05-31
Also published as: CN106102152A

Abstract

本发明提供一种多制式数字功率均衡控制输出的方法及其控制装置，本发明方法具体为：读取同频段各制式的功率，利用多制式数字信号功率合成计算方法获取合成总功率P_all，将合成总功率P_all与宽带功放满载输出时的最大输入功率P_{pa max}比较，当P_all＞P_{pa max}时，调整选取同频段中制式信号功率最大者进行增大衰减值为最小衰减控制精度A_db的操作，当P_all＜P_{pa max}‑1时，调整选取同频段各制式衰减最大者进行减少衰减值为最小衰减控制精度A_db的操作；本发明方法和装置起到优化功放输出性能，改善信号质量的最终目的。

Description

一种多制式数字功率均衡控制输出方法及其控制装置

技术领域

本发明涉及应用于数字直放站中的一种多制式数字信号功率输出控制方法及其控制装置，本发明属于电信通信技术领域。

背景技术

电信通信领域中由于各运营商占用的频谱资源不同，同频段的频谱带宽资源往往由不同运营商分别占用，不同运营商在同频段的频谱资源上部署有不同制式的信号，如1800M频段可以部署DCS制式、FDD-LTE制式，其中中国移动部署了DCS，FDD-LTE又分别被中国电信、中国联通分别分段占用，各运营商基站信源经由多制式数字直放站系统做室内分布覆盖，用户接入覆盖单元接收端获得的数字信号经过FPGA(Field－Programmable GateArray,现场可编程门阵列)处理后经过DA转换送入功放进行放大覆盖，出于成本考虑，现有多制式系统设计时，会将同频段不同制式的信号送入同一宽带功放，当各制式信源输入功率较大，均处于让功放输出最大时，将严重影响功放输出信号的互调指标，进而影响到用户通话质量，严重的会导致用户无法接入通话。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，提出一种多制式数字功率均衡控制输出方法及其控制装置，利用本发明可以有效规避信源输入功率大小变动的不确定性，通过在信号传输的用户覆盖接收端对各制式的数字信号大小进行均衡控制，进而对输出功放的入口总功率进行控制，对整机指标影响小。

本发明的技术方案是：

一种多制式数字功率均衡控制输出的方法，读取同频段各制式的功率，利用多制式数字信号功率合成计算方法获取合成总功率P_all，将合成总功率P_all与宽带功放满载输出时的最大输入功率P_pamax比较，当P_all＞P_pamax时，调整选取同频段中制式信号功率最大者进行增大衰减值为最小衰减控制精度A_db的操作，当P_all＜P_pamax-1时，调整选取同频段各制式衰减最大者进行减少衰减值为最小衰减控制精度A_db的操作。

所述读取同频段各制式的功率采用方法为：采用FPGA将同频段内的多制式数字功率值存储于不同的寄存器中，读取对应寄存器中的值并经过换算得到各制式信号的功率值。

所述同频段中制式信号功率最大者的确认方法为：通过冒泡排序方法得到不同制式中的最大数字功率P_max，确定该P_max对应的制式为Z_pmax。

所述同频段各制式衰减最大者的确认方法为：通过冒泡排序方法找到不同制式中的衰减最大者A_max对应的制式Z_amax。

将所述各制式信号(P_a、P_b、P_c)计入P_all＝10*log₁₀(10^(P_a/10)+10^(P_b/10)+10^(P_c/10))中获得合成输出总功率P_all。

所述P_all＜P_pamax-1时的调整过程，当衰减最大值A_max为0时，停止调整。

所述最小衰减控制精度A_db优选值为0.5db。

一种多制式数字功率均衡控制输出的方法的控制装置，包括读取模块、计算功率模块、控制模块，所述读取模块：将同频段内的多制式数字功率值存储于不同的寄存器中，读取对应寄存器中的值并且换算得到各制式信号的功率大小(P_a、P_b、P_c)；所述计算功率模块将读取模块获得的功率值由P_all＝10*log₁₀(10^(P_a/10)+10^(P_b/10)+10^(P_c/10))计算获得合成总功率P_all；以及计算功放额定最大输出功率时的最大输入功率P_pamax；所述控制模块比较计算功率模块获得值P_all、P_pamax，当P_all＞P_pamax时，选取同频段各制式信号中功率最大者对应的制式Z_pmax的衰减增加最小衰减控制精度A_db；当P_all＜(P_pamax-1)时，选取同频段各制式衰减最大者对应的制式Z_amax制式的衰减减小最小衰减控制精度A_db。所述最大输入功率P_pamax是数字直放站采用宽带功放满载输出的功放额定最大输出功率值。

所述控制模块进一步包括：当P_all＜(P_pamax-1)时，选取同频段各制式衰减最大者对应的Z_amax制式的衰减为0时，所述控制模块停止调整操作。

本发明方法的优点是：

本发明技术方案充分利用信号在数字域比较容易度量计算的特点，对同频段各制式数字信号分别统计计算，比较容易获得信号的大小，同时数字信号在FPGA中处理时可以很方便做加减操作即设置数字域衰减，达到控制合成信号总功率大小的目的，因此，将均衡控制放在数字域处理是最合适的，利用该算法调节多制式数字信号功率达到调节送入功放功率的目的，起到优化功放输出性能，改善信号质量的最终目的。本发明方法对整机指标影响小，且对输出信号质量改善效果明显。

附图说明

图1是本发明实施例的算法流程图；

图2是本发明实施例的模块框图；

图3是本发明控制装置的功能模块结构框图；

具体实施方式

以下结合附图1说明本发明技术方案，以同频段内三种制式Z_a，Z_b，Z_c为例，所述算法包括以下步骤：

步骤1、读取同频段各制式的功率，实现方式如下：

FPGA将同频段内的多制式数字功率值存储于不同的寄存器中，通过读取对应寄存器中的值经过换算得到各制式信号的功率大小，分别为P_a，P_b，P_c。

步骤2、利用多制式数字信号功率合成计算方法计算多制式的合成总功率，按照附图2的合成方法，合成计算方法如下：

根据步骤1中获取的功率大小，通过如下计算方法得到合成输出总功率P_all。

P_all＝10*log₁₀(10^(P_a/10)+10^(P_b/10)+10^(P_c/10))

步骤3，判定调整需求，实现过程如下：

数字直放站采用宽带功放满载输出，获得功放额定最大输出功率时的最大输入功率P_pamax。比较合成总功率P_all与功放额定最大输出功率时的最大输入功率P_pamax，如果P_all＜(P_pamax-1)判定需要调整，进入调整步骤5，找到各制式信号衰减中最大者对应的制式进行衰减调整；如果P_all＞P_pamax判定需要调整，则进入步骤4，找到各制式信号中功率最大者对应的制式进行功率调整。执行完以上步骤后再次进入步骤1；

步骤4、找到各制式信号中功率最大者对应的制式，然后进行功率调整，实现方式如下：

根据步骤1中获取的功率大小，通过冒泡排序方法得到Z_a，Z_b，Z_c三种制式中的最大数字功率P_max，从而确定P_max对应的制式为Z_pmax；

本发明中A_a，A_b，A_c分别代表三种制式的信号衰减量，此时通过增加Z_pmax制式的衰减量达到减小Z_pmax制式输出功率的目的，每次增加的衰减量为系统设计上所能支持的最小衰减单位A_db，如果设计条件允许，A_db越小控制越精确。A_db为系统硬件设计所能实现的最小衰减控制精度，本发明应用实施例中的最小精度为0.5db

步骤5、找到各制式信号衰减量中最大者对应的制式，然后进行衰减调整，实现方式如下：

根据已有制式信号衰减量A_a，A_b，A_c，通过冒泡排序方法得到Z_a，Z_b，Z_c三种制式中的最大衰减A_max，从而确定A_max对应的制式为Z_amax；

步骤6、衰减调节总功率，实现方式如下：

当P_all＞P_pamax时，调整选取同频段中制式信号最大者进行增大衰减操作，即将Z_pmax制式的衰减增加A_db。

当P_all＜(P_pamax-1)时，调整选取同频段各制式衰减最大者进行减少衰减操作。具体方法如下：如果Z_amax制式的衰减A_max大于0，将A_max对应制式的衰减量减小A_db，由于衰减不能为负值，如果A_max衰减为0后不做处理，即停止调整操作。

步骤6执行完后回到步骤1。

为了满足不同运营商对同一频段部署不同制式信号，开发出适合对同一频段不同制式信源进行放大的直放站设备，其中系统中最重要的功放模块为某一频段宽带功放，在遇到不同制式信源大小不同时，同一功放的输出指标恶化，本技术方案采用一套完整的循环检测均衡控制方法控制送入功放的输入功率，通过控制功放输入信号各制式信源大小实现输入功放功率的均衡，达到优化输出的目的。

本发明方法由数字直放站的控制装置1控制完成，如图3所示，控制装置至少包括读取模块2、计算功率模块3、控制模块4，所述读取模块将同频段内的多制式数字功率值存储于不同的寄存器中，读取对应寄存器中的值并且换算得到各制式信号的功率大小P_a、P_b、P_c；所述计算功率模块3将读取模块2获得的功率值由P_all＝10*log₁₀(10^(P_a/10)+10^(P_b/10)+10^(P_c/10))计算获得合成总功率P_all；以及计算功放额定最大输出功率时的最大输入功率P_pamax；所述控制模块4比较计算功率模块获得值P_all、P_pamax，当P_all＞P_pamax时，选取同频段各制式信号中功率最大者对应的制式Z_pmax的衰减增加最小衰减控制精度A_db；当P_all＜(P_pamax-1)时，选取同频段各制式衰减最大者对应的制式Z_amax制式的衰减减小最小衰减控制精度A_db。

以上对本发明实施例所提供的均衡调度方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施例方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种多制式数字功率均衡控制输出的方法，其特征为：读取同频段各制式的功率，利用多制式数字信号功率合成计算方法获取合成总功率P_all，将合成总功率P_all与宽带功放满载输出时的最大输入功率P_pamax比较，当P_all＞P_pamax时，调整选取同频段中制式信号功率最大者进行增大衰减值为最小衰减控制精度A_db的操作，当P_all＜P_pamax-1时，调整选取同频段各制式衰减最大者进行减少衰减值为最小衰减控制精度A_db的操作；其中，所述P_all＜P_pamax-1时的调整过程，当衰减最大值A_max为0时，停止调整。

2.根据权利要求1所述的一种多制式数字功率均衡控制输出的方法，其特征在于：所述读取同频段各制式的功率采用方法为：采用FPGA将同频段内的多制式数字功率值存储于不同的寄存器中，读取对应寄存器中的值并经过换算得到各制式信号的功率值。

3.根据权利要求1所述的一种多制式数字功率均衡控制输出的方法，其特征在于：所述同频段中制式信号功率最大者的确定方法为：通过冒泡排序方法得到不同制式中的最大数字功率P_max，确定该P_max对应的制式为Z_pmax。

4.根据权利要求1所述的一种多制式数字功率均衡控制输出的方法，其特征在于：所述同频段各制式衰减最大者的确定方法为：通过冒泡排序方法找到不同制式中的衰减最大者A_max对应的制式Z_amax。

5.根据权利要求1或2所述的一种多制式数字功率均衡控制输出的方法，其特征在于：将所述各制式信号(P_a、P_b、P_c)计入P_all＝10*log₁₀(10^(P_a/10)+10^(P_b/10)+10^(P_c/10))中获得合成输出总功率P_all。

6.根据权利要求1所述的一种多制式数字功率均衡控制输出的方法，其特征在于：所述最小衰减控制精度A_db优选值为0.5db。

7.一种应用权利要求1所述的一种多制式数字功率均衡控制输出的方法的控制装置，其特征在于：包括读取模块、计算功率模块、控制模块，所述读取模块将同频段内的多制式数字功率值存储于不同的寄存器中，读取对应寄存器中的值并且换算得到各制式信号的功率大小(P_a、P_b、P_c)；

所述计算功率模块将读取模块获得的功率值由P_all＝10*log₁₀(10^(P_a/10)+10^(P_b/10)+10^(P_c/10))计算获得合成总功率P_all；以及计算功放额定最大输出功率时的最大输入功率P_pamax；

所述控制模块比较计算功率模块获得值P_all、P_pamax，当P_all＞P_pamax时，选取同频段各制式信号中功率最大者对应的制式Z_pmax的衰减增加最小衰减控制精度A_db；当P_all＜(P_pamax-1)时，选取同频段各制式衰减最大者对应的制式Z_amax制式的衰减减小最小衰减控制精度A_db；其中，所述P_all＜P_pamax-1时的调整过程，当衰减最大值A_max为0时，停止调整。

8.根据权利要求7所述的一种控制装置，其特征在于：所述最大输入功率P_pamax是数字直放站采用宽带功放满载输出的功放额定最大输出功率值。