CN108923872B - 一种直放站带内波动校准方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于直放站技术领域，公开了一种直放站带内波动校准方法和系统，通过直放站的数字处理单元产生一个基带信号，变频收发单元对基带信号进行上变频、增益放大、滤波处理后得到目标频段信号，目标频段信号通过反馈单元耦合得到回路信号，变频收发单元对回路信号进行下变频采样后得到反馈信号，数字处理单元将反馈信号传输至功率计算单元，功率计算单元根据反馈信号的带宽选取中心频点以及多个采样频点，分别计算多个采样频点与中心频点的功率差值，数字处理单元根据功率差值对多个采样频点的功率进行校准。本发明解决了现有技术中直放站带内波动的校准需要采用设备本身以外的仪器，测试成本较高、耗时较长的问题。

Description

一种直放站带内波动校准方法和系统

技术领域

本发明涉及直放站技术领域，尤其涉及一种直放站带内波动校准方法和系统。

背景技术

直放站在无线覆盖中起着重要的作用，且应用广泛，它包含数字处理及模拟变频电路，在一定的带宽内，不同的频点会存在增益偏差现象，为了使这种带内波动保持在要求范围内，都需要对设备进行手动校准。在初始的实验室环境中，需要接入信号源、频谱仪测试链路上的带波，或人为写命令发测试信号，根据测试信号在不同频点的偏差对数字滤波器配合着模拟电路进行反复调整、测试，工作量大且效果不好。

发明内容

本申请实施例通过提供一种直放站带内波动校准方法和系统，解决了现有技术中直放站带内波动的校准需要采用设备本身以外的仪器，测试成本较高、耗时较长的问题。

本发明提供一种直放站带内波动校准方法，包括如下步骤：

直放站的数字处理单元产生一个基带信号，并将所述基带信号传输至变频收发单元；

所述变频收发单元对所述基带信号进行上变频、增益放大、滤波处理后得到目标频段信号，所述目标频段信号通过反馈单元耦合得到回路信号，所述回路信号再传输至变频收发单元；

所述变频收发单元对所述回路信号进行下变频采样后得到反馈信号，并将所述反馈信号传输至所述数字处理单元；

所述数字处理单元将所述反馈信号传输至功率计算单元；

所述功率计算单元根据所述反馈信号的带宽选取中心频点以及多个采样频点，分别计算多个采样频点与中心频点的功率差值，并将功率差值反馈至所述数字处理单元；

所述数字处理单元根据功率差值对多个采样频点的功率进行校准。

优选的，所述基带信号为数字宽带信号，或者为数个点频信号。

优选的，所述变频收发单元为集成射频收发器，或者为分立式AD/DA。

优选的，所述反馈单元将所述目标频段信号通过微带线耦合得到所述回路信号。

此外，本发明提供一种直放站带内波动校准系统，包括：

数字处理单元，用于产生一个基带信号，并将基带信号传输至变频收发单元；用于将变频收发单元发送来的反馈信号传输至功率计算单元；用于根据功率计算单元发送来的功率差值对多个采样频点的功率进行校准；

变频收发单元，用于对基带信号进行上变频处理后得到目标频段信号；用于接收反馈单元发送来的回路信号；用于对回路信号进行下变频采样后得到反馈信号，并将反馈信号传输至数字处理单元；

反馈单元，用于将目标频段信号耦合得到回路信号，并将所述回路信号传输至变频收发单元；

功率计算单元，用于根据反馈信号的带宽选取中心频点以及多个采样频点，分别计算多个采样频点与中心频点的功率差值，并将功率差值反馈至数字处理单元。

优选的，所述数字处理单元产生的基带信号为数字宽带信号，或者为数个点频信号。

优选的，所述变频收发单元为集成射频收发器，或者为分立式AD/DA。

优选的，所述反馈单元将所述目标频段信号通过微带线耦合得到所述回路信号。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在本申请实施例中，提供的直放站带内波动校准方法和系统，可在每台直放站上电后、正常工作前，不增加任何新器件，利用直放站原有电路，对带内波动进行自动校准，并保存在直放站里。即本发明通过数字处理单元产生基带测试信号，用直放站单盘上的变频收发单元进行上变频得到目标频段信号，仅在其PCB走线旁增加一条微带线，再送至变频收发单元进行下变频处理，最后通过直放站上的数字处理单元和功率计算单元进行采样、计算、校准。本发明在直放站原有程序前添加校准程序，直放站上电后自动执行的校准程序会自发一个测试信号，然后根据校准系统反馈的值去计算、校准并保存，校准完成后直放站就自动进入正常模式启动工作，校准过程无需人为控制，程序自动实现。即每台直放站上电后均自动执行校准程序，校准过程完全自动化，无需人为发起测试模式，简单、智能，效率高、成本低。综上，本发明提供一种直放站带内波动校准方法和系统，可以利用直放站本身对带波进行校准，无需增设新器件，更无需使用其他仪表，用时少，校准精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种直放站带内波动校准方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种直放站带内波动校准系统的结构图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本发明提供一种直放站带内波动校准方法主要包括如下步骤：

直放站上电后先进入测试模式进行带波校准；

数字处理单元发出指定带宽、幅值的宽带信号或数个点频信号；

在射频输出端口前通过微带线耦合方式将检测到的信号直接送入设备本身的变频收发单元进行采样；

所述数字处理单元将采样到的反馈信号送入功率计算单元计算；

根据反馈信号的带宽选定数个相同间隔的采样点，计算各频点与中心频点的功率差值，并记录下来；

根据所述功率差值对所述数字处理单元中对应功率进行校准补偿；

保存好校准数据后设备自动退出校准模式，切换入正常工作模式。

可以看到，本发明提供的校准方法是利用直放站本身对带波进行校准，无需增设新器件。

为了更好地理解本发明，下面做进一步的解释说明。

请参照图1，本发明实施例所提供的直放站带内波动校准方法包括如下步骤：

步骤101，将校准程序固化在直放站的设备程序前，数字处理单元在直放站上电后先进入测试模式，产生一个指定带宽、幅值的宽带信号至变频收发单元；

在一个实施例中，具体地，数字处理芯片如FPGA在加载成功后，首先进入测试模式，产生一个一定幅值的设备工作频段内的宽带信号，送至变频收发单元，此过程中其余芯片均处于正常工作模式。此时变频单元将此数字宽带信号上变频为射频信号，即目标频段信号，后经过增益放大、滤波一系列射频链路送至射频输出端口。

步骤102，在射频输出端口前通过微带线耦合方式将检测到的信号直接送入变频收发单元进行采样；

在一个实施例中，具体地，在射频输出端口前，增益放大管、滤波器之后的一段射频走线旁，根据信号大小以相应间距建立微带线，使输出信号按一定比例大小耦合到微带线上，形成回路信号。此微带线输出直接接到所述变频收发单元进行下变频采样。

步骤103，所述数字处理单元将采样到的反馈信号送入功率计算单元计算；

在一个实施例中，具体地，步骤102中反馈信号经下变频，还原成数字基带信号(即反馈信号)至所述数字处理芯片，数字处理芯片将反馈信号送至功率计算单元，如CPU有空闲计算资源的芯片中进行处理。

步骤104，根据反馈信号的带宽选定数个相同间隔的采样点，计算各频点与中心频点的功率差值，并记录下来；

在一个实施例中，具体地，步骤103中所述功率计算模块根据反馈信号的带宽，以一定间隔选取多个采样频点，并选定中心频点，计算各频点的功率值与中心频点功率值的差值，记录下来，将结果反馈入所述数字处理单元。

例如，目标频段信号为934M到954MHZ，信号带宽为20MHZ，选取40个采样点，即从934M开始以每间隔500KHZ为单位作为采样点，其中944M作为中心频点。

步骤105，根据所述功率差值对所述数字处理单元中对应功率进行校准补偿；

在一个实施例中，具体地，所述数字处理单元根据由步骤104中计算所得的功率差值，对各频点对应的功率进行校准补偿，使得每个频点的输出功率偏差在规定的范围内。

上述实施例提供的带波校准方法，可在设备上电后、正常工作前对带内波动进行自动校准，并保存在设备里，无需增添任何新器件，使每个设备都有各自的带波校准值。且该校准过程完全自动化，无需人为发起测试模式，更无需使用仪表，简单、智能，效率高。

在一个实施例中，直放站带内波动校准数方法还包括：数字处理单元在测试模式时可产生宽带信号，也可以一定间隔产生数个大小相同的点频信号。

在一个实施例中，直放站带内波动校准方法还包括：变频收发单元可以是集成的射频收发器RF transceiver，上下变频功能集成在一起，也可以是分立式AD/DA，数字处理单元发出的测试信号进入DA及射频链路再直接反馈进入AD采样，无论以哪种方式，该方法都无需额外增加器件实现。

在一个实施例中，直放站带内波动校准方法还包括：数字处理单元在对功率差值进行校准时，为使设备达到最优性能，也可调整变频收发单元中的增益值。

在一个实施例中，功率计算单元可以是单独存在，也可直接是数字处理单元完成，在实际应用中，因功率差值计算占用不少资源而由其他芯片完成。

下面结合附图对本发明的直放站带内波动校准方法对应系统的具体实施方式作详细描述。

请参照图2，图2所示为本发明实施例所提供的采用了本发明实施例所提供的直放站带内波动校准方法的系统框图，主要包括：数字处理单元100、变频收发单元200、反馈单元300、功率计算单元400。

其中：

数字处理单元100，用于发出指定带宽的宽带信号至变频收发单元，并根据功率差值对相应频点的功率进行校准；变频收发单元200，用于将数字处理单元发出的数字基带信号上变频到射频信号，并将反馈单元反馈的射频信号采样成数字信号；反馈单元300，用于在射频输出端口通过微带线将耦合到的信号直接送入变频收发单元进行采样；功率计算单元400，用于选定数个相同间隔的采样点，计算各频点与中心频点的功率差值，并记录下来。

直放站带内波动校准方法对应校准系统工作流程如下：

数字处理单元100在上电并加载完成后先切换入测试模式，产生所需频段的一定幅值的数字基带信号，可以是宽带信号，也可是数个点频信号，送至变频收发单元200进行DAC上变频，混频到射频信号后再进入反馈单元300，该反馈单元是在所述射频信号经过增益放大器、滤波电路后的一段射频走线旁的耦合微带线，按一定比例(比例无特殊要求，保证耦合的信号可正常检测即可)将发射信号耦合至反馈线路上，并直接接回变频收发单元200进行下变频采样，使射频信号还原成数字基带信号，再送至数字处理单元100处理。数字处理单元100将此数据交给功率计算单元400进行比较计算，将此宽带信号分为若干个等频率间隔的采样点，选定中心频点，并比较各采样点与中心频点的功率差值，反馈给数字处理单元100。此时数字处理单元100继续将所述功率差值校准到各对应的频点中，并保存下来。至此，直放站带内波动校准完成，数字处理单元100进入到正常工作模式。

在一个实施例中，数字处理单元100在测试模式时可产生宽带信号，也可以一定间隔产生数个大小相同的点频信号。

在一个实施例中，变频收发单元200可以是集成的RF transceiver(射频集成收发器)，上下变频功能集成在一起，也可以是分立式AD/DA，数字处理单元100发出的测试信号进入DA及射频链路再直接反馈进入AD采样，无论以哪种方式，该方法都无需额外增加器件实现。

在一个实施例中，数字处理单元100在对功率差值进行校准时，为使设备达到最优性能，也可调整变频收发单元200中的增益值。

在一个实施例中，功率计算单元400可以是单独存在，也可直接是数字处理单元100完成，在实际应用中，因功率差值计算占用不少资源而由其他芯片完成。

在一个实施例中，反馈单元300仅仅是用微带线耦合，不需增加额外的耦合器，并利用设备本身的变频收发单元200进行采样还原。

综上，本发明提供的直放站带内波动校准方法既无需仪表测试，也无需任何人为调试，设备上电后自动完成频段内带波校准工作，设备本身不增加任何器件，节约成本。且每个设备即使存在指标差异，也都能很好的满足要求。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种直放站带内波动校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

直放站的数字处理单元产生一个基带信号，并将所述基带信号传输至变频收发单元；

所述变频收发单元对所述基带信号进行上变频、增益放大、滤波处理后得到目标频段信号，所述目标频段信号通过反馈单元以微带线耦合方式得到回路信号，所述回路信号再传输至变频收发单元；

所述变频收发单元对所述回路信号进行下变频采样后得到反馈信号，并将所述反馈信号传输至所述数字处理单元；

所述数字处理单元将所述反馈信号传输至功率计算单元；

所述功率计算单元根据所述反馈信号的带宽选取中心频点以及多个采样频点，分别计算多个采样频点与中心频点的功率差值，并将功率差值反馈至所述数字处理单元；

所述数字处理单元根据功率差值对多个采样频点的功率进行校准。

2.根据权利要求1所述的直放站带内波动校准方法，其特征在于，所述基带信号为数字宽带信号，或者为数个点频信号。

3.根据权利要求1所述的直放站带内波动校准方法，其特征在于，所述变频收发单元为集成射频收发器，或者为分立式AD/DA。

4.一种直放站带内波动校准系统，其特征在于，包括：

数字处理单元，用于产生一个基带信号，并将基带信号传输至变频收发单元；用于将变频收发单元发送来的反馈信号传输至功率计算单元；用于根据功率计算单元发送来的功率差值对多个采样频点的功率进行校准；

变频收发单元，用于对基带信号进行上变频处理后得到目标频段信号；用于接收反馈单元发送来的回路信号；用于对回路信号进行下变频采样后得到反馈信号，并将反馈信号传输至数字处理单元；

反馈单元，用于将目标频段信号通过微带线耦合得到回路信号，并将所述回路信号传输至变频收发单元；

功率计算单元，用于根据反馈信号的带宽选取中心频点以及多个采样频点，分别计算多个采样频点与中心频点的功率差值，并将功率差值反馈至数字处理单元。

5.根据权利要求4所述的直放站带内波动校准系统，其特征在于，所述数字处理单元产生的基带信号为数字宽带信号，或者为数个点频信号。

6.根据权利要求4所述的直放站带内波动校准系统，其特征在于，所述变频收发单元为集成射频收发器，或者为分立式AD/DA。

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