CN111082884A - 宽带波动的校准方法、装置和直放站系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及直放站技术领域，尤其涉及一种宽带波动的校准方法、装置和直放站系统，包括：获取系统当前的工作频段带宽以及零中频芯片支持的工作带宽，根据所述工作带宽确定所述系统当前的工作频段带宽；若所述工作频段带宽大于所述零中频芯片支持的工作带宽，则确定所述系统当前的工作信道以及所述零中频芯片的工作本振频点；根据所述零中频芯片的工作本振频点和所述系统当前的工作信道确定所述系统的波动校准数据和增益补偿值；本申请旨在使用低工作带宽的零中频芯片实现工作在宽工作频段的无线直放站的宽带波动校准功能及系统设计，使得工作信道在频段内任意设置频点和带宽时，可以达到优良的增益/功率平坦性能。

Description

宽带波动的校准方法、装置和直放站系统

技术领域

本申请涉及直放站技术领域，尤其涉及一种宽带波动的校准方法、装置和直放站系统。

背景技术

直放站是一种移动通信设备，对移动通信网络中的信号进行放大、透明传输，以提高覆盖区域范围。当前的无线直放站，主要采用射频前后端+零中频(ZIF)集成transceiver芯片，相对于射频前后端+分立AD/DA的架构，具有成本低，芯片布局面积小，功耗低的显著优势。

但是，由于零中频架构的工作带宽的中心频点为本振频点，当发生发射本振泄露(发射LOL)时，其泄露的频点与零中频架构接收/发射的本振频点相同，这样不仅会导致零中频架构的工作带宽对应的中心频点接收到的信号受到影响，还会导致发射信号中存在该中心频点的杂散信号，该杂散信号会干扰信号的接受和发射质量，影响信号传输质量和覆盖效果。

另外，由于直放站属于透明传输设备，仅对传输的信号进行放大，因此，直放站的增益、功率平坦度指标，对信号的传输质量有着显著的影响。由于射频器件/滤波器件的幅频响应，使得工作频段的带内增益、功率不平坦，也会导致信道内子载波功率不均衡，影响信号传输质量和覆盖效果。

发明内容

本申请的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是现有技术中采用射频前后端+零中频(ZIF)集成transceiver芯片的直放站中信号传输和覆盖效果不佳的技术缺陷，进一步的，是提供一种直放站系统的宽带波动校准方法和系统，旨在使用低工作带宽的零中频集成式transceiver芯片，去实现工作在宽工作频段的直放站系统的设计，使得系统工作信道在系统工作频段内任意设置频点和带宽时，可以达到优良的增益/功率平坦性能。

本申请提供一种宽带波动的校准方法，其包括如下步骤：

获取系统当前的工作频段带宽以及零中频芯片支持的工作带宽，根据所述工作带宽确定所述系统当前的工作频段带宽；

若所述工作频段带宽大于所述零中频芯片支持的工作带宽，则确定所述系统当前的工作信道以及所述零中频芯片的工作本振频点；

根据所述零中频芯片的工作本振频点和所述系统当前的工作信道确定所述系统的波动校准数据和增益补偿值，并依据所述波动校准数据和增益补偿值对所述工作信道的带内波动进行校准以及带内增益、功率进行补偿。

在一个实施例中，确定所述系统当前的工作信道以及所述零中频芯片的工作本振频点的步骤之后，还包括：

根据所述系统当前的工作频段带宽和所述零中频芯片支持的工作带宽将所述系统当前的工作频段带宽划分为多个波动校准频率段，并确定各个所述波动校准频率段的频率区间；

根据所述频率区间确定各个所述波动校准频率段对应的中心频点，并将所述中心频点作为各个所述波动校准频率段的波动校准本振频点。

在一个实施例中，根据所述频率区间确定各个所述波动校准频率段对应的中心频点，并将所述中心频点作为各个所述波动校准频率段的波动校准本振频点的步骤之后，还包括：

根据各个所述波动校准频率段对应的波动校准本振频点确定各个所述波动校准频率段对应的零中频芯片工作的本振频点区间。

在一个实施例中，根据所述零中频芯片的工作本振频点和所述系统当前的工作信道确定所述系统的波动校准数据和增益补偿值的步骤，包括：

根据所述零中频芯片的工作本振频点确定所述零中频芯片的工作带宽对应的频率区间；

根据所述系统当前的工作信道以及所述零中频芯片的工作带宽对应的频率区间确定所述零中频芯片当前的本振频点；

将所述零中频芯片当前的本振频点与各个所述波动校准频率段对应的本振频点区间进行比对，确定所述零中频芯片当前的本振频点对应的波动校准频率段；

根据所述波动校准频率段确定所述工作信道的波动校准数据和增益补偿值。

在一个实施例中，所述工作信道包括单信道；

若所述工作信道为单信道，则根据所述零中频芯片的工作本振频点以及所述工作信道的上下边带对应的带宽，确定所述零中频芯片当前的本振频点。

在一个实施例中，根据所述波动校准频率段确定所述工作信道的波动校准数据和增益补偿值的步骤之后，还包括：

根据所述零中频芯片的工作本振频点和所述零中频芯片当前的本振频点确定搬移频点；

根据所述搬移频点将所述零中频芯片对应的频率区间搬移至与所述波动校准频率段对应的频率区间。

在一个实施例中，依据所述波动校准数据和增益补偿值对所述工作信道的带内波动进行校准以及带内增益、功率进行补偿的步骤，包括：

根据所述波动校准数据对所述工作信道中的带内波动进行幅频修正；

根据所述增益补偿值对幅频修正后的带内增益、功率进行补偿。

在一个实施例中，依据所述波动校准数据和增益补偿值对所述工作信道的带内波动进行校准以及带内增益、功率进行补偿的步骤之后，还包括：

在校准后的工作信道中对所述零中频芯片发送的数字信号进行选频/滤波，并将选频/滤波后的数字信号对应的频率区间的频点搬移至初始位置。

本申请还提供了一种宽带波动的校准装置，其包括：

第一确认模块：用于获取系统当前的工作频段带宽以及零中频芯片支持的工作带宽，根据所述工作带宽确定所述系统当前的工作频段带宽；

第二确认模块：用于若所述工作频段带宽大于所述零中频芯片支持的工作带宽，则确定所述系统当前的工作信道以及所述零中频芯片的工作本振频点；

校准模块：用于根据所述零中频芯片的工作本振频点和所述系统当前的工作信道确定所述系统的波动校准数据和增益补偿值，并依据所述波动校准数据和增益补偿值对所述工作信道的带内波动进行校准以及带内增益、功率进行补偿。

本申请还提供了一种直放站系统，其包括监控逻辑处理模块、数字化处理模块，所述监控逻辑处理模块、数字化处理模块工作时执行如上述实施例中任一项所述的带宽波动的校准方法的步骤。

上述宽带波动的校准方法、装置和直放站系统，首先获取系统当前的工作频段带宽以及零中频芯片支持的工作带宽，然后根据所述工作带宽确定所述系统当前的工作频段带宽；若所述工作频段大于所述零中频芯片支持的工作带宽，则确定所述系统当前的宽带波动校准方案、工作信道设置规则以及所述零中频芯片中数字信号的工作本振频点；根据所述宽带波动校准方案、工作信道设置规则以及零中频芯片工作本振频点确定所述工作信道的波动校准数据和增益补偿值，并依据所述波动校准数据和增益补偿值对所述工作信道的带内波动和带内增益、功率进行补偿。

本申请中，由于采用的零中频芯片为低工作带宽，而直放站的工作频段较宽，因而，当直放站中采用射频前后端+零中频(ZIF)集成transceiver芯片的架构时，可根据零中频芯片的工作带宽以及系统当前的工作频段带宽判断系统当前的工作频段带宽是否大于零中频芯片的工作带宽，并在大于的情况下，根据系统当前的工作信道为单信道还是双信道，结合单信道或双信道的工作信道设置规则、系统当前的宽带波动校准方案、零中频芯片的工作本振频点确定相应的波动校准数据和增益补偿值，以便对工作信道的带内波动进行校准以及增益、功率进行修正。

综上所述，本申请旨在使用低工作带宽的零中频芯片实现工作在宽工作频段的直放站的设计，使得系统的工作信道在工作频段内任意设置频点和带宽时，可以达到优良的增益/功率平坦性能，并且，该方法采用数字化流程，可以消除由于射频器件幅频响应以及一致性问题带来的人工调试流程，提高生产效率。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为一个实施例的宽带波动的校准方法流程图；

图2为一个实施例的单/双信道宽带波动校准流程图；

图3为一个实施例的宽带波动的校准装置示意图；

图4为一个实施例的监控逻辑处理模块与数字化处理模块结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像本申请实施例中一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

直放站是一种移动通信设备，对移动通信网络的信号进行信号放大、透明传输，提高覆盖区域范围。具体的，在基站信号传输到用户终端的前向链路上，施主端天线接收到的信号送到设备的下行链路输入，经由设备进行信号放大及数字选频、滤波处理，从下行输出端口输出，送到重发天线，对目标区域进行信号覆盖；在用户终端信号传输到基站的反向链路上，则是与前述过程进行相反的操作。

当前的无线直放站，主流设计已经采用射频前后端+零中频集成transceiver芯片，相对于射频前后端+分立AD/DA的架构，具有成本低，芯片布局面积小，功耗低的显著优势，同时零中频集成transceiver芯片还可以做到2T2R等高阶架构，更是移动通信设备实现MIMO功能小型化/集成化的有利条件。

零中频(ZIF)架构自无线电初期即已出现，如今，ZIF架构可以在几乎所有消费无线电应用中找到，无论是电视、手机，还是蓝牙技术。之所以得到如此广泛的普及，主要是因为经验一再地证明了，在任何无线电技术中，该架构具有最低的成本、最低的功耗和最小的尺寸等优势，依据具体的应用，采用零中频接收器比中频采样架构可节省50％或以上的功耗，比直接射频采样可节省高达120％的功耗。

虽然零中频架构有这些重要优势，但也有一些挑战需要克服。发射本振泄漏(以下简称为发射LOL)便是其中之一，该泄露实是由零中频架构的原理所致，该泄露的频点等于零中频架构接收/发射的本振频点，导致零中频架构的工作带宽的中心频点接收信号受到影响，发射信号中会存在该中心频点杂散信号；并且，未校正的发射LOL会在所需发射范围内产生无用发射，造成潜在的违反系统规范的风险。技术的发展使得这个问题得到一定的优化，但仍然会受到器件温度和系统架构的增益分配影响。

另外，由于无线直放站属于透明传输设备，仅对传输的信号进行放大，因此无线直放站的增益、功率平坦度指标对信号的传输质量有着显著的影响。由于射频器件/滤波器件的幅频响应，将使得工作频段的带内增益、功率不平坦，将可能导致信道内子载波功率不均衡，影响信号传输质量和覆盖效果。同时，杂散信号的存在也会干扰信号的的接受和发射质量，影响信号传输质量和覆盖效果。

因而，本申请通过下述实施例对上文中提及的内容进行相应的改进，具体实施方式如下：

在一个实施例中，如图1所示，图1为一个实施例的宽带波动的校准方法流程图，本实施例中提出了一种宽带波动的校准方法，具体可以包括以下步骤：

S110：获取系统当前的工作频段带宽以及零中频芯片支持的工作带宽，根据所述工作带宽确定所述系统当前的工作频段带宽。

本申请中，无线直放站工作的2/3/4G频段，其工作频段带宽从十几二十MHz到高达一百MHz，如当前正在发展的5G频段，更是高达二三百MHz。

现有技术中，为了满足宽工作频段带宽的应用，无线直放站系统可以采用高工作带宽的分立AD/DA去实现，但相应地，其器件成本和功耗也将大大提升；而零中频集成transceiver芯片的价格，也会随着工作带宽、集成功能的增加而相应地提高。

因此，本申请考虑到上述设计指标、性能以及成本等多种因素，使用低工作带宽的零中频集成transceiver芯片去实现工作在宽工作频段的无线直放站的设计，并达到优良的工作频段增益、功率平坦性能。

具体地，以基站信号传输到用户终端的前向链路为例：当信源基站发送的模拟信号经施主端天馈系统接收后，进入到施主端双工器，射频前端将该模拟信号放大后，送入零中频芯片，零中频芯片将该模拟信号转换成数字信号，直放站系统对该数字信号进行数字选频滤波以及宽带波动校准等处理后，再次送到零中频芯片中恢复成射频信号，并经射频后端进行功率放大后由重发端双工器/重发端天馈系统发送至用户终端。

其中，直放站系统对该数字信号进行数字选频滤波以及宽带波动校准等处理的步骤可以包括：获取系统当前的工作频段带宽以及零中频芯片支持的工作带宽，根据所述工作带宽确定所述系统当前的工作频段带宽。

举例来说，可将系统当前的工作频段带宽设为BW1，零中频芯片的工作带宽设为BW2，BW1＞BW2；因此，在任意时刻，系统的工作信道都只能落在BW2的范围内，且BW2落入BW1的范围内。

进一步地，以某无线直放站系统为例，该系统工作的Band3频段的带宽为75MHz，零中频芯片的工作带宽为50MHz，系统支持两个工作信道设置，每个工作信道的带宽为0.2～25MHz可设，该系统实现了每个工作信道的带宽从0.2到25MHz任意设置，信道的中心频点在50MHz内任意移动，且50MHz是在工作频段的75MHz内任意选择。

S120：若所述工作频段带宽大于所述零中频芯片支持的工作带宽，则确定所述系统当前的工作信道以及所述零中频芯片的工作本振频点。

本步骤，由上述步骤S110可以确定零中频芯片支持的工作带宽与系统当前的工作频段带宽之间的关系，如当系统当前的工作频段带宽大于零中频芯片支持的工作带宽时，则确定系统当前的宽带波动校准方案，判断系统当前的工作信道，并根据当前的工作信道与工作频段带宽确定零中频芯片在系统的工作信道中的工作本振频点。

并且，由于零中频架构的特点是工作带宽的中心频点即为本振频点，因此，可制定本振频点设置规则，实现将零中频芯片的工作本振频点放置在信道带外，避免落入信号带内影响信号质量。

继续以上述某无线系统为例，其工作的频段带宽为75MHz，使用的零中频芯片支持的工作带宽为50MHz，且该系统支持两个工作信道，分别为单信道和双信道，每个信道带宽为0.2～25MHz可设。

具体地，当单信道开启时，可按照下列方式进行设置：

①：若信道上下边带不全大于(任一边带小于)射频带宽的中心频点，则本振频点LO设置在上边带的高端带外1MHz；

②：若信道上下边带都大于等于射频带宽的中心频点，则本振频点LO设置在下边带的低端带外1MHZ。

例如：75MHz频段的射频带宽的中心频点为37.5MHz，设置工作信道为30～45MHz时，LO＝46MHz；设置工作信道为37.5～47.5MHz时，LO＝36.5MHz。

当双信道开启时，两信道最大上边带和最小下边带差值最大为50MHz，则本振频点LO＝最大上边带和最小下边带之间的中心值。

进一步地，当系统当前的工作频段带宽小于零中频芯片支持的工作带宽时，则通过其他处理机制进行处理。

S130：根据所述系统当前的工作信道以及所述零中频芯片的工作本振频点确定所述系统的波动校准数据和增益补偿值，并依据所述波动校准数据和增益补偿值对所述工作信道的带内波动进行校准以及带内增益、功率进行补偿。

本步骤中，由于直放站系统的数字化处理模块中设置有多个分化模块，各个分化模块可以对零中频芯片中传输的数字信号进行分化处理。

举例来说，数字化处理模块中的接收侧波动校准模块对接收侧的相应通带波动进行幅频修正，接收侧增益补偿模块进行增益补偿后，通过成型选频/滤波模块中进行选频滤波，并送往后续链路，发射侧波动校准模块对发射侧的相应通带波动做幅频修正以及发射侧增益补偿模块进行增益补偿。

具体地，可将系统当前的工作频段带宽分为多个波动校准频率段，每个波动校准频率段的频率范围与零中频芯片的工作带宽相同，在每个波动校准频率范围内，相应的接收侧波动校准模块、接收侧增益补偿模块、发射侧波动校准模块以及发射侧增益补偿模块都会对应的存在一组波动校准/增益补偿数据，每组数据都使得该段波动校准频率范围内的波动/增益指标满足指标要求。

因此，当确定零中频芯片的工作本振频点后，即可根据该工作本振频点选择上述数据中合适的波动校准数据和增益补偿值，并依据该波动校准数据和增益补偿值对系统工作信道的带内波动进行校准以及对系统工作信道的带内增益、功率进行补偿。

如图2所示，图2为一个实施例的单/双信道宽带波动校准流程图，其具体流程如下：

101、设备上电，监控逻辑处理模块获取系统相关工作信息；

102、判断系统当前工作频段是否大于零中频芯片的工作带宽，如是，进入104步骤，否则进入103步骤；

103、其它处理机制。

104、判断系统当前工作于单信道还是双信道，如工作在单信道，进入105步骤，否则进入110步骤；

105、工作于单信道状态；

106、依据“单信道LO设置规则”设置零中频芯片的本振频点；

107、依据“工作LO”，按照规则选取波动校准数据以及增益补偿值；

108、依据“工作LO”和“波动校准LO”按照规则进行波动校准偏移修正；

109、依据“波动校准LO”和信道工作边带信息设置本信道带宽及频点信息；

110、工作于双信道状态；

111、依据“双信道LO设置规则”设置零中频芯片的本振频点；

112、依据“工作LO”，按照规则选取波动校准数据以及增益补偿值；

113、依据“工作LO”和“波动校准LO”按照规则进行波动校准偏移修正；

114、依据“波动校准LO”和信道工作边带信息设置本信道带宽及频点信息；

115、判断上述流程后之后，信道信息有无改变，无则进入116状态，有则从新进行上述处理流程；

116、保持状态流程。

上述宽带波动的校准方法，首先获取系统当前的工作频段带宽以及零中频芯片支持的工作带宽，然后根据所述工作带宽确定所述系统当前的工作频段带宽；若所述工作频段大于所述零中频芯片支持的工作带宽，则确定所述系统当前的宽带波动校准方案，包括工作信道设置规则以及所述零中频芯片的工作本振频点；根据所述工作信道的波动校准数据和增益补偿值，并依据所述波动校准数据和增益补偿值对所述工作信道的带内波动进行校准和带内增益、功率进行补偿。

本申请中，由于采用的零中频芯片为低工作带宽，而直放站的工作频段较宽，因而，当直放站中采用射频前后端+零中频(ZIF)集成transceiver芯片的架构时，可根据零中频芯片的工作带宽以及系统当前的工作频段带宽判断系统当前的工作频段带宽是否大于零中频芯片的工作带宽，并在大于的情况下，根据系统当前的工作信道为单信道还是双信道，结合单信道或双信道的工作信道设置规则、系统当前的宽带波动校准方案、零中频芯片的工作本振频点确定相应的波动校准数据和增益补偿值，以便对工作信道的带内波动进行校准以及带内增益、功率进行补偿。

综上所述，本申请旨在使用低工作带宽的零中频芯片实现工作在宽工作频段的无线直放站的设计，使得工作信道在频段内任意设置频点和带宽时，可以达到优良的增益/功率平坦性能，并且，该方法采用数字化流程，可以消除由于射频器件幅频响应以及一致性问题带来的人工调试流程，提高生产效率。

在一个实施例中，步骤S120中确定所述系统当前的工作信道以及所述零中频芯片的工作本振频点的步骤之后，还可以包括：

S121：根据所述系统当前的工作频段带宽和所述零中频芯片支持的工作带宽将所述系统当前的工作频段带宽划分为多个波动校准频率段，并确定各个波动校准频率段的频率区间；

S122：根据所述波动校准频率区间确定各个所述波动校准频率段对应的中心频点，并将所述中心频点作为各个所述波动校准频率段的波动校准本振频点。

本实施例中，继续以上述某无线直放站系统为例，其工作的频段带宽为75MHz，使用的零中频芯片支持的工作带宽为50MHz，且该系统支持两个工作信道，分别为单信道和双信道，每个信道带宽为0.2～25MHz可设。

具体地，当无线直放站系统当前的工作频段带宽为75MHz时，可将整个75MHz以5MHz间隔为基本单位进行划分，那么，整个75MHz内可以划分为((75-50)/5)+1＝6段，如表1所示：

频率段	频率范围
		1	0～50
2	5～55
		3	10～60
4	15～65
		5	20～70
6	25～75

表1

在上述的每段50MHz的波动校准频率段的频率区间，数字化处理模块中相应的接收侧波动校准模块、接收侧增益补偿模块、发射侧波动校准模块以及发射侧增益补偿模块都会对应的存在一组波动校准/增益补偿数据，每组数据都使得该段50MHz区间的波动/增益指标满足指标要求。

由于零中频架构的特点是工作带宽的中心频点即为本振频点，以上述举例来说，当工作在上述的6个分段时，本振频点的分布如表2所示：

频率段	频率范围	本振频点
			1	0～50	25
2	5～55	30
			3	10～60	35
4	15～65	40
			5	20～70	45
6	25～75	50

表2

需要说明的是，上述本振频点也是接收侧波动校准模块以及发射侧波动校准模块在每个50MHz区间的波动校准本振频点。

在一个实施例中，步骤S122中根据所述波动校准频率区间确定各个所述波动校准频率段对应的中心频点，并将所述中心频点作为各个所述波动校准频率段的波动校准本振频点的步骤之后，还可以包括：

S123：根据各个所述波动校准频率段对应的波动校准本振频点确定各个所述频率段对应的零中频芯片工作的本振频点区间。

本实施例中，当通过步骤S121和步骤S122得到不同波动校准频率段对应的频率范围，以及该波动校准频率范围内的波动校准本振频点后，可根据该波动校准本振频点设置相应的零中频芯片工作的本振频点区间。

举例来说，当零中频芯片的工作带宽50MHz落入到系统当前的工作频段带宽75MHz内任意区间时，可根据零中频芯片工作的本振频点区间选取相应数据。该零中频芯片工作的本振频点区间具体如表3所示：

本振频点频率(Lo)	选取的频率段
		Lo≤27.5	1
27.5＜Lo≤32.5	2
		32.5＜Lo≤37.5	3
37.5＜Lo≤42.5	4
		42.5＜Lo≤47.5	5
47.5＜Lo≤52.5	6

表3

需要说明的是，上述表格中的数据仅为本申请实施例的举例说明，任何满足本申请实施方式的其他数据均可作为本申请的保护方案。

在一个实施例中，步骤S130中根据所述零中频芯片的工作本振频点以及所述系统当前的工作信道确定所述系统的波动校准数据和增益补偿值的步骤，可以包括：

S131：根据所述零中频芯片的工作本振频点确定所述零中频芯片的工作带宽对应的频率区间；根据所述系统当前的工作信道以及所述零中频芯片的工作带宽对应的频率区间确定所述零中频芯片当前的本振频点；

S132：将所述零中频芯片当前的本振频点与各个所述波动校准频率段的波动校准本振频点区间进行比对，确定所述零中频芯片当前的本振频点对应的波动校准频率段；

S133：根据所述波动校准频率段确定所述工作信道的波动校准数据和增益补偿值。

本实施例中，当通过步骤S123得到各个波动校准频率段对应的零中频芯片工作的本振频点区间后，可将该本振频点区间与零中频芯片当前的本振频点之间进行比对，根据比对结果确定该当前的本振频点对应的波动校准频率段。

由于各个频率段都对应有一组波动校准/增益补偿数据，且每组数据都使得该段频率区间的波动/增益指标满足指标要求，因而，在确定该零中频当前的本振频点对应的波动校准频率段后，即可根据该波动校准频率段确定工作信道的波动校准数据和增益补偿值。

举例来说，当零中频芯片的工作带宽50MHz对应的频率区间为8～58MHz，此时的零中频芯片本振频点为33MHz，根据表3可知，本振频点33MHz满足32.5MHz＜Lo≤37.5MHz对应的本振频点区间，因此进行波动校准过程中，数字化处理模块中的接收侧波动校准模块、接收侧增益补偿模块、发射侧波动校准模块以及发射侧增益补偿模块选择的数据为第三组数据。

在一个实施例中，所述工作信道可以包括单信道；若所述工作信道为单信道，则根据所述零中频芯片的工作本振频点以及所述工作信道的上下边带对应的带宽，确定所述零中频芯片当前的本振频点。

举例来说，当单信道开启时，可按照下列方式进行设置：

①：若信道上下边带不全大于(任一边带小于)射频带宽的中心频点，则本振频点LO设置在上边带的高端带外1MHz；

②：若信道上下边带都大于等于射频带宽的中心频点，则本振频点LO设置在下边带的低端带外1MHZ。

例如：75MHz频段的射频带宽的中心频点为37.5MHz，设置工作信道为30～45MHz时，LO＝46MHz；设置工作信道为37.5～47.5MHz时，LO＝36.5MHz。

在一个实施例中，步骤S133中根据所述波动校准频率段确定所述工作信道的波动校准数据和增益补偿值的步骤之后，还可以包括：

S134：根据所述零中频芯片的工作本振频点和所述零中频芯片当前的本振频点确定搬移频点；根据所述搬移频点将所述零中频芯片对应的频率区间搬移至与所述波动校准频率段对应的频率区间。

本实施例中，当选择合适的波动校准数据和增益补偿值后，需要注意的是，表2中，第三组数据适配的频率范围是10～60MHz的频率区间，与当前零中频芯片对应的8～58MHz频率区间不完全重合。此时如果直接使用，由于波动校准数据不对应，因此得到的波动，增益指标可能会好，也可能会差。

因此，数字化处理模块中还设置有接收侧移频模块和发射侧移频模块；接收侧移频模块负责将当前零中频芯片的8～58MHz频率区间的信号搬频到与第三组数相重叠的对应频点。

可以理解的是，当零中频芯片对应工作带宽为8～58MHz频率区间时，根据表2中的数据，波动校准频率段对应的频率区间为10～60MHz，因而搬频频点为2MHz。

本实施例中，通过上述方式实现在75MHz内任意选择50MHz，均可以实现波动校准和增益补偿，从而实现灵活性。

进一步的，如果将本振点设置在信道外，假设为信道外1MHz，则采用上述的工作原理，仍能实现在75MHz内实现实现波动校准和增益补偿。

在一个实施例中，步骤S130中依据所述波动校准数据和增益补偿值对所述工作信道的带内波动进行校准以及带内增益、功率进行补偿的步骤，可以包括：

S135：根据所述波动校准数据对所述工作信道中的带内波动进行幅频修正；

S136：根据所述增益补偿值对幅频修正后的带内增益、功率进行补偿。

本实施例中，可通过数字化处理模块中的接收测波动校准模块/发射侧波动校准模块对相应通带波动进行幅频修正，具体修正数据可依据选取的组别对应的波动校准数据。

并且，还可通过数字化处理模块中的接收测增益补偿模块/发射侧增益补偿模块对幅频修正后的通带波动进行增益补偿，具体地增益补偿值则依据选取的组别对应的增益补偿值进行补偿。

在一个实施例中，步骤S130中依据所述波动校准数据和增益补偿值对所述工作信道的带内波动进行校准以及带内增益、功率进行补偿的步骤之后，还可以包括：

S140：在校准后的工作信道中对所述零中频芯片发送的数字信号进行选频/滤波，并将选频/滤波后的数字信号对应的频率区间的频点搬移至初始位置。

本实施例中，数字化处理模块还包括发射侧移频模块，该发射侧移频模块可实现将数字信号搬移至最初频点后送往后续链路。

例如，发射侧移频模块负责将将选频/滤波处理后的数字信号搬频到与第三组数相重叠的对应频点，当零中频芯片对应工作带宽为8～58MHzz频率区间时，根据表2中的数据，搬频的频点为2MHz。

如图3所示，图3为一个实施例的宽带波动的校准装置示意图，本申请还提供了一种宽带波动的校准装置，其包括第一确认模块210、第二确认模块220和校准模块230，具体步骤如下：

第一确认模块210：用于获取系统当前的工作频段带宽以及零中频芯片支持的工作带宽，根据所述工作带宽确定所述系统当前的工作频段带宽。

本申请中，无线直放站工作的2/3/4G频段，其工作频段带宽从十几二十MHz到高达一百MHz，如当前正在发展的5G频段，更是高达二三百MHz。

现有技术中，为了满足宽工作频段带宽的应用，无线直放站系统可以采用高工作带宽的分立AD/DA去实现，但相应地，其器件成本和功耗也将大大提升；而零中频集成transceiver芯片的价格，也会随着工作带宽、集成功能的增加而相应地提高。

因此，本申请考虑到上述设计指标、性能以及成本等多种因素，使用低工作带宽的零中频集成transceiver芯片去实现工作在宽工作频段的无线直放站的设计，并达到优良的工作频段增益、功率平坦性能。

具体地，以基站信号传输到用户终端的前向链路为例：当信源基站发送的模拟信号经施主端天馈系统接收后，进入到施主端双工器，射频前端将该模拟信号放大后，送入零中频芯片，零中频芯片将该模拟信号转换成数字信号，直放站系统对该数字信号进行数字选频滤波以及宽带波动校准等处理后，再次送到零中频芯片中恢复成射频信号，并经射频后端进行功率放大后由重发端双工器/重发端天馈系统发送至用户终端。

其中，直放站系统对该数字信号进行数字选频滤波以及宽带波动校准等处理的步骤可以包括：获取系统当前的工作频段带宽以及零中频芯片支持的工作带宽，根据所述工作带宽确定所述系统当前的工作频段带宽。

举例来说，可将系统当前的工作频段带宽设为BW1，零中频芯片的工作带宽设为BW2，BW1＞BW2；因此，在任意时刻，系统的工作信道都只能落在BW2的范围内，且BW2落入BW1的范围内。

进一步地，以某无线直放站系统为例，该系统工作的Band3频段的带宽为75MHz，零中频芯片的工作带宽为50MHz，系统支持两个工作信道设置，每个工作信道的带宽为0.2～25MHz可设，该系统实现了每个工作信道的带宽从0.2到25MHz任意设置，信道的中心频点在50MHz内任意移动，且50MHz是在工作频段的75MHz内任意选择。

第二确认模块220：用于若所述工作频段带宽大于所述零中频芯片支持的工作带宽，则确定所述系统当前的工作信道以及所述零中频芯片的工作本振频点。

本模块中，由上述第一确认模块210可以确定零中频芯片支持的工作带宽与系统当前的工作频段带宽之间的关系，如当系统当前的工作频段带宽大于零中频芯片支持的工作带宽时，则确定所述系统当前的宽带波动校准方案，包括工作信道设置规则以及所述零中频芯片的工作本振频点。

并且，由于零中频架构的特点是工作带宽的中心频点即为本振频点，因此，可制定本振频点设置规则，实现将零中频芯片中的数字信号的本振频点放置在信道带外，避免落入信号带内影响信号质量。

继续以上述某无线系统为例，其工作的频段带宽为75MHz，使用的零中频芯片支持的工作带宽为50MHz，且该系统支持两个工作信道，分别为单信道和双信道，每个信道带宽为0.2～25MHz可设。

具体地，当单信道开启时，可按照下列方式进行设置：

①：若信道上下边带不全大于(任一边带小于)射频带宽的中心频点，则本振频点LO设置在上边带的高端带外1MHz；

②：若信道上下边带都大于等于射频带宽的中心频点，则本振频点LO设置在下边带的低端带外1MHZ。

例如：75MHz频段的射频带宽的中心频点为37.5MHz，设置工作信道为30～45MHz时，LO＝46MHz；设置工作信道为37.5～47.5MHz时，LO＝36.5MHz。

当双信道开启时，两信道最大上边带和最小下边带差值最大为50MHz，则本振频点LO＝最大上边带和最小下边带之间的中心值。

进一步地，当系统当前的工作频段带宽小于零中频芯片支持的工作带宽时，则通过其他处理机制进行处理。

校准模块230：用于根据所述零中频芯片的工作本振频点以及所述系统当前的工作信道确定所述系统的波动校准数据和增益补偿值，并依据所述波动校准数据和增益补偿值对所述工作信道的带内波动进行校准和带内增益、功率进行补偿。

本模块中，由于无线直放站系统的数字化处理模块中设置有多个分化模块，各个分化模块可以对零中频芯片中传输的数字信号进行分化处理。

举例来说，数字化处理模块中的接收侧波动校准模块对接收侧的相应通带波动进行幅频修正，接收侧增益补偿模块进行增益补偿后，通过成型选频/滤波模块中进行选频滤波，并送往后续链路，发射侧波动校准模块对发射侧的相应通带波动做幅频修正以及发射侧增益补偿模块进行增益补偿。

具体地，可将系统当前的工作频段带宽分为多个波动校准频率段，每个波动校准频率段的频率范围与零中频芯片的工作带宽相同，在每个频率范围内，相应的接收侧波动校准模块、接收侧增益补偿模块、发射侧波动校准模块以及发射侧增益补偿模块都会对应的存在一组波动校准/增益补偿数据，每组数据都使得该段波动校准频率范围内的波动/增益指标满足指标要求。

因此，当确定零中频芯片中数字信号的本振频点后，即可根据该本振频点选择上述数据中合适的波动校准数据和增益补偿值，并依据该波动校准数据和增益补偿值对系统工作信道的带内波动进行校准和带内增益、功率进行补偿。

上述宽带波动的校准装置，首先获取系统当前的工作频段带宽以及零中频芯片支持的工作带宽，然后根据所述工作带宽确定所述系统当前的工作频段带宽；若所述工作频段大于所述零中频芯片支持的工作带宽，则确定所述系统当前的工作信道以及所述零中频芯片的工作本振频点；根据所述零中频芯片的工作本振频点以及所述系统当前的工作信道确定所述系统的波动校准数据和增益补偿值，并依据所述波动校准数据和增益补偿值对所述工作信道的带内波动进行校准和带内增益、功率进行补偿。

本申请中，由于采用的零中频芯片为低工作带宽，而直放站的工作频段较宽，因而，当直放站中采用射频前后端+零中频(ZIF)集成transceiver芯片的架构时，可根据零中频芯片的工作带宽以及系统当前的工作频段带宽判断系统当前的工作频段带宽是否大于零中频芯片的工作带宽，并在大于的情况下，根据系统当前的工作信道为单信道还是双信道，结合单信道或双信道的工作信道设置规则、系统当前的宽带波动校准方案、零中频芯片的工作本振频点确定相应的波动校准数据和增益补偿值，以便对工作信道的带内波动进行校准以及带内增益、功率进行修正。

综上所述，本申请旨在使用低工作带宽的零中频芯片实现工作在宽工作频段的无线直放站的设计，使得工作信道在频段内任意设置频点和带宽时，可以达到优良的增益/功率平坦性能，并且，该方法采用数字化流程，可以消除由于射频器件幅频响应以及一致性问题带来的人工调试流程，提高生产效率。

本申请还提供了一种直放站系统，如图4所示，图4是一个实施例的监控逻辑处理模块与数字化处理模块结构示意图；其包括监控逻辑处理模块、数字化处理模块，所述监控逻辑处理模块、数字化处理模块工作时执行如上述实施例中任一项所述的带宽波动的校准方法的步骤。

具体地，该监控逻辑处理模块负责根据设定的带宽波动校准方案，控制零中频芯片的本振频点以及数字化处理模块中的各个分化模块的工作状态设置。

举例来说，如图4所示，数字化处理模块根据监控逻辑处理模块设定的工作状态，将零中频芯片输入的数字信号由接收侧移频模块进行频点搬移，送入接收侧波动校准模块对接收侧的相应通带波动进行幅频修正以及接收侧增益补偿模块进行增益补偿后，在成型选频/滤波模块中进行选频滤波，送往后续链路，发射侧波动校准模块对发射侧的相应通带波动做幅频修正以及发射侧增益补偿模块进行增益补偿后，由发射侧移频模块将数字信号搬频至最初频点，送往零中频芯片。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种宽带波动的校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取系统当前的工作频段带宽以及零中频芯片支持的工作带宽，根据所述工作带宽确定所述系统当前的工作频段带宽；

若所述工作频段带宽大于所述零中频芯片支持的工作带宽，则确定所述系统当前的工作信道以及所述零中频芯片的工作本振频点；

根据所述零中频芯片的工作本振频点和所述系统当前的工作信道确定所述系统的波动校准数据和增益补偿值，并依据所述波动校准数据和增益补偿值对所述工作信道的带内波动进行校准以及带内增益、功率进行补偿。

2.根据权利要求1所述的宽带波动的校准方法，其特征在于，确定所述系统当前的工作信道以及所述零中频芯片的工作本振频点的步骤之后，还包括：

根据所述系统当前的工作频段带宽和所述零中频芯片支持的工作带宽将所述系统当前的工作频段带宽划分为多个波动校准频率段，并确定各个所述波动校准频率段的频率区间；

根据所述频率区间确定各个所述波动校准频率段对应的中心频点，并将所述中心频点作为各个所述波动校准频率段的波动校准本振频点。

3.根据权利要求2所述的宽带波动的校准方法，其特征在于，根据所述频率区间确定各个所述波动校准频率段对应的中心频点，并将所述中心频点作为各个所述波动校准频率段的波动校准本振频点的步骤之后，还包括：

根据各个所述波动校准频率段对应的波动校准本振频点确定各个所述波动校准频率段对应的零中频芯片工作的本振频点区间。

4.根据权利要求3所述的宽带波动的校准方法，其特征在于，根据所述零中频芯片的工作本振频点和所述系统当前的工作信道确定所述系统的波动校准数据和增益补偿值的步骤，包括：

根据所述零中频芯片的工作本振频点确定所述零中频芯片的工作带宽对应的频率区间；

根据所述系统当前的工作信道以及所述零中频芯片的工作带宽对应的频率区间确定所述零中频芯片当前的本振频点；

将所述零中频芯片当前的本振频点与各个所述波动校准频率段对应的本振频点区间进行比对，确定所述零中频芯片当前的本振频点对应的波动校准频率段；

根据所述波动校准频率段确定所述工作信道的波动校准数据和增益补偿值。

5.根据权利要求4所述的宽带波动的校准方法，其特征在于，所述工作信道包括单信道；

若所述工作信道为单信道，则根据所述零中频芯片的工作本振频点以及所述工作信道的上下边带对应的带宽，确定所述零中频芯片当前的本振频点。

6.根据权利要求4所述的宽带波动的校准方法，其特征在于，根据所述波动校准频率段确定所述工作信道的波动校准数据和增益补偿值的步骤之后，还包括：

根据所述零中频芯片的工作本振频点和所述零中频芯片当前的本振频点确定搬移频点；

根据所述搬移频点将所述零中频芯片对应的频率区间搬移至与所述波动校准频率段对应的频率区间。

7.根据权利要求1所述的宽带波动的校准方法，其特征在于，依据所述波动校准数据和增益补偿值对所述工作信道的带内波动进行校准以及带内增益、功率进行补偿的步骤，包括：

根据所述波动校准数据对所述工作信道中的带内波动进行幅频修正；

根据所述增益补偿值对幅频修正后的带内增益、功率进行补偿。

8.根据权利要求6所述的宽带波动的校准方法，其特征在于，依据所述波动校准数据和增益补偿值对所述工作信道的带内波动进行校准以及带内增益、功率进行补偿的步骤之后，还包括：

在校准后的工作信道中对所述零中频芯片发送的数字信号进行选频/滤波，并将选频/滤波后的数字信号对应的频率区间的频点搬移至初始位置。

9.一种宽带波动的校准装置，其特征在于，包括：

第一确认模块：用于获取系统当前的工作频段带宽以及零中频芯片支持的工作带宽，根据所述工作带宽确定所述系统当前的工作频段带宽；

第二确认模块：用于若所述工作频段带宽大于所述零中频芯片支持的工作带宽，则确定所述系统当前的工作信道以及所述零中频芯片的工作本振频点；

校准模块：用于根据所述零中频芯片的工作本振频点和所述系统当前的工作信道确定所述系统的波动校准数据和增益补偿值，并依据所述波动校准数据和增益补偿值对所述工作信道的带内波动进行校准以及带内增益、功率进行补偿。

10.一种直放站系统，其特征在于，包括监控逻辑处理模块、数字化处理模块，所述监控逻辑处理模块、数字化处理模块工作时执行如上述权利要求1-8中任一项所述的带宽波动的校准方法的步骤。

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