CN112350786B - 射频接收机的校准方法、系统、相关设备及介质 - Google Patents

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CN112350786B CN202011174032.5A CN202011174032A CN112350786B CN 112350786 B CN112350786 B CN 112350786B CN 202011174032 A CN202011174032 A CN 202011174032A CN 112350786 B CN112350786 B CN 112350786B
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

本申请实施例提供一种射频接收机的校准方法、射频接收机、控制设备、射频接收机的校准系统及计算机可读介质，应用于无线通信技术领域，所述方法包括：获取控制设备发送的多个目标频率；对接收到的混合信号进行滤波处理，得到频率为目标频率的滤波信号，并测量滤波信号的功率；将滤波信号的功率发送至控制设备，以使控制设备建立目标频率和功率的映射关系，并根据该映射关系，以及混合信号的发射功率，确定校准参数，基于校准参数对射频接收机进行校准，或者，建立目标频率和功率的映射关系，根据映射关系以及所获取的混合信号的发射功率确定校准参数，基于校准参数对射频接收机进行校准。本申请可以简化射频校准的流程，提高射频校准的效率。

Description

射频接收机的校准方法、系统、相关设备及介质
技术领域
本申请实施例涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种射频接收机的校准方法、射频接收机、控制设备、射频接收机的校准系统及计算机可读介质。
背景技术
在无线通信技术中，射频通信模组可以对射频信号进行调制、解调、发射和接收等，是保证数据在无线通信系统中顺畅传输的关键。高性能的射频通信模组可以实现更高的发射功率、更好的信号质量、更高的接收灵敏度和更低的功耗。
由于生产工艺的偏差，生产的每个射频通信模组的性能指标都不会完全一致。因此，在生产过程中可以对每个射频通信模组进行校准，通过获得合适的校准参数，以补偿生产工艺上的偏差。这样，可以保障射频通信模组工作在最好的状态。
其中，射频通信模组包括：射频发射机和射频接收机。相关技术中，对于射频接收机而言，可以根据射频接收机的工作频率范围，控制信号源下发不同频率的信号，测量射频接收机接收到的信号的功率，并根据测量数据对射频接收机进行校准。然而，该方法校准流程复杂，校准效率较低。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种射频接收机的校准方法、射频接收机、控制设备、射频接收机的校准系统及计算机可读介质，用以克服现有技术中对射频接收机进行校准时流程复杂、效率较低的缺陷。
根据本申请实施例的第一方面，提供了一种射频接收机的校准方法，应用于射频接收机，包括：
获取控制设备发送的多个目标频率；
对接收到的混合信号进行滤波处理，得到频率为所述目标频率的滤波信号，并测量所述滤波信号的功率；其中，所述混合信号是信号源接收到所述控制设备发送的信号控制指令后发送的；
将所述滤波信号的功率发送至所述控制设备，以使所述控制设备建立目标频率和功率的映射关系，并根据所述映射关系以及所述混合信号的发射功率，确定校准参数，基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准；或者，
建立目标频率和功率的映射关系，根据所述映射关系以及所获取的所述混合信号的发射功率，确定校准参数，并基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准。
根据本申请实施例的第二方面，提供了一种射频接收机的校准方法，应用于控制设备，包括：
向信号源发送信号控制指令，以使所述信号源下发混合信号；
向射频接收机发送多个目标频率，以使所述射频接收机对接收到的所述混合信号进行滤波处理，得到频率为所述目标频率的滤波信号，测量所述滤波信号的功率；
以使所述射频接收机建立目标频率和功率的映射关系、根据所述映射关系以及所获取的所述混合信号的发射功率、确定校准参数，并基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准；或者，
以使所述射频接收机返回所述滤波信号的功率至所述控制设备；所述控制设备建立目标频率和功率的映射关系，并根据所述映射关系以及所述混合信号的发射功率，确定校准参数，基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准。
根据本申请实施例的第三方面，提供了一种射频接收机，包括：
通信模块，用于获取控制设备发送的多个目标频率；
射频芯片，用于对接收到的混合信号进行滤波处理，得到频率为所述目标频率的滤波信号；其中，所述混合信号是信号源接收到所述控制设备发送的信号控制指令后发送的；
测量模块，用于测量所述滤波信号的功率；
校准模块，用于通过所述通信模块将所述滤波信号的功率发送至所述控制设备，以使所述控制设备建立目标频率和功率的映射关系，并根据所述映射关系以及所述混合信号的发射功率，确定校准参数，基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准；或者
所述校准模块，用于建立目标频率和功率的映射关系，根据所述映射关系以及所获取的所述混合信号的发射功率，确定校准参数，并基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准。
根据本申请实施例的第四方面，提供了一种控制设备，包括：
通信模块，用于向信号源发送信号控制指令，以使所述信号源下发混合信号；以及向射频接收机发送多个目标频率，以使所述射频接收机对接收到的混合信号进行滤波处理，得到频率为所述目标频率的滤波信号，并测量所述滤波信号的功率；
所述通信模块，还用于使所述射频接收机建立目标频率和功率的映射关系、根据所述映射关系以及所获取的所述混合信号的发射功率、确定校准参数，并基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准；或者，
所述通信模块，还用于使所述射频接收机返回所述滤波信号的功率至所述通信模块；建立目标频率和功率的映射关系，并根据所述映射关系以及所述混合信号的发射功率，确定校准参数；基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准。
根据本申请实施例的第五方面，提供了一种射频接收机的校准系统，包括：射频接收机、控制设备和信号源；
所述控制设备，用于向所述射频接收机发送多个目标频率，以及向所述信号源发送信号控制指令；
所述信号源，用于响应于所述信号控制指令，下发混合信号；
所述射频接收机，用于接收所述混合信号，对所述混合信号进行滤波处理，得到频率为所述目标频率的滤波信号，并测量所述滤波信号的功率；
所述射频接收机，还用于将所述滤波信号的功率发送至所述控制设备；
所述控制设备，还用于建立目标频率和功率的映射关系，并根据所述映射关系和所述混合信号的发射功率，确定校准参数，基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准；或者，
所述射频接收机，还用于建立目标频率和功率的映射关系，根据所述映射关系以及所获取的所述混合信号的发射功率，确定校准参数，并基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准。
根据本申请实施例的第六方面，提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时实现上述第一方面或者第二方面所述的方法。
本申请实施例中，由于射频接收机自身可以对混合信号进行滤波处理，也就是，选择需要接收的信号，这样，信号源可以直接下发混合信号，可以避免通过控制设备不断调整信号源，使信号源发送不同频率信号的过程。即，不需要控制设备多次向信号源发送不同的信号控制指令以使信号源发送不同频率的信号。一方面，减少了控制设备和信号源之间的交互，从而简化了射频校准的流程，提高了校准效率。另一方面，不同射频接收机与控制设备之间的交互相互独立，互不影响，不同射频接收机在同一时间可以通过滤波的方式得到不同频率的滤波信号，并测量不同频率的滤波信号的功率，而不需要在同一个时间去测试同一个频率，因此，本申请可以更灵活地对多个射频接收机进行校准。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比值绘制的。附图中：
图1为一种频率响应曲线；
图2为相关技术中计算机、信号源和射频接收机的一种连接关系示意图；
图3为本申请实施例中射频接收机的校准方法的一种流程图；
图4a为本申请实施例中混合信号的一种示意图；
图4b为零中频射频接收机的一种结构示意图；
图4c为本申请实施例中射频接收机的校准方法的又一种流程图；
图5为一种功率谱示意图；
图6a为本申请实施例中射频接收机的校准方法的又一种流程图；
图6b为本申请实施例中射频接收机的校准方法的又一种流程图；
图7a为本申请实施例中射频接收机的校准方法的一种示意图；
图7b为本申请实施例中射频接收机的校准方法的又一种示意图；
图8为本申请实施例中射频接收机的校准方法的一种交互流程图；
图9为本申请实施例中对混合信号进行滤波处理的一种示意图；
图10为本申请实施例中射频接收机的一种结构示意图；
图11为本申请实施例中控制设备的一种结构示意图；
图12为本申请实施例中射频接收机的校准系统的一种示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例附图进一步说明本申请实施例具体实现。
在射频通信技术中，如果射频接收机在整个工作频段内的频率响应(指功率随频率的变化而变化的特性)曲线是一条水平线，也就是说，功率随着频率的变化并不发生变化，在此情况下，可以比较准确地测量接收信号的功率。然而，由于生产工艺的偏差，实际射频接收机的频率响应曲线会随着频率有一定波动。参见图1，实线为真实的频率响应曲线，虚线为理想的频率响应曲线，f0、f1、f2、…、fn均表示测量频率。可以看出，实际曲线和理想曲线之间是存在波动的。
为了消除上述波动带来的测量误差，可以对射频接收机进行校准。射频校准的过程包括：手动校准和自动校准，而自动校准是把手动校准的操作过程通过计算机自动化实现。自动校准的过程具体如下：
1)确定射频接收机的工作频率范围，例如，射频接收机工作在band5频段，可以确定其工作频率范围为[869,894]MHz。
2)在上述工作频率范围内选定一组频率作为测量频点，这组频率尽可能在工作频率范围内均匀分布，例如，可以以5MHz为频率间隔，在[869,894]MHz内选取6个频率，分别是{869、874、879、884、889、894}MHz。
3)参见图2，图2为相关技术中计算机、信号源和射频接收机的一种连接关系示意图，通过计算机201控制信号源202依次下发上述频率的信号，同时，还可以设置信号源202发射信号的功率。
4)通过计算机201控制射频接收机203在每一个频率完成RSSI(Received SignalStrength Indication，接收的信号强度指示)的测量。
5)计算机201根据RSSI测量结果，计算校准参数，并根据校准参数对射频接收机203进行校准。
从上述过程可以看出，上述射频校准方法存在以下缺点：
1.计算机201需要同时协调信号源202和射频接收机203，计算机201需要不断地与信号源202、射频接收机203进行通信和交互，交互流程复杂、耗时较长。
2.信号源202和射频接收机203需要一直保持在相同的频率下工作，多射频接收机203并测时，在信号源202下发一个频率的信号后，需要等所有射频接收机203完成测试，才能进行下一个频率的测试，不够灵活。例如，第一个射频接收机203如果测f0，信号源下发信号的频率为f0，其他射频接收机必须测f0。
为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种射频接收机的校准方法、射频接收机、控制设备、射频接收机的校准系统及计算机可读介质，可以减少射频校准的流程，提高校准效率，并且还可以灵活地对多个射频接收机进行校准。
以下从射频接收机的角度对本申请实施例提供的射频接收机的校准方法进行介绍。
如图3所示，图3为本申请实施例中射频接收机的校准方法的一种流程图，可以包括以下步骤：
步骤S310，获取控制设备发送的多个目标频率。
本申请实施例中，控制设备可以是具有数据交互以及数据处理功能的电子设备，例如可以是智能手机、计算机或者服务器等等。根据测试需要，控制设备可以向射频接收机发送多个不同的目标频率，多个目标频率可以在射频接收机的工作频率范围内。
需要说明的是，射频接收机可以通过通信线缆连接到控制设备，通信线缆包括但不限于：USB(通用串行总线)转UART(通用异步收发传输器)、RJ45(RJ45是布线系统中信息插座(即通信引出端)连接器的一种)、USB转SPI(串行外设接口)、USB转IIC(集成电路总线)等，用来向射频接收机下发命令或读取状态等。
在本申请的一种实现方式中，射频接收机可以依次接收控制设备发送的多个频率设置指令，每个频率设置指令中可以携带有目标频率，从频率设置指令中提取目标频率，可以获取多个目标频率。在本申请的又一种实现方式中，射频接收机可以接收控制设备发送的一个频率设置指令，该一个频率设置指令中可以携带有多个目标频率，从频率设置指令中获取多个目标频率。这样，可以减少控制设备和射频接收机之间的交互，提高射频校准的效率。
步骤S320，对接收到的混合信号进行滤波处理，得到频率为目标频率的滤波信号，并测量滤波信号的功率。其中，混合信号是信号源接收到控制设备发送的信号控制指令后发送的。
本申请实施例中，混合信号可以是包含多个频率的信号。可选地，混合信号可以是多载波信号，多载波信号的载波频率包括多个目标频率。假设待测量的多个目标频率分别为f0、f1、f2、…、fn，则多载波信号中可以包括频率为f0、f1、f2、…、fn的信号。这样，射频接收机对混合信号进行滤波处理之后，可以得到频率为目标频率的滤波信号。为了简化校准参数的计算过程，多载波信号中多个目标频率的载波信号的发射功率可以相等。参见图4a，图4a为本申请实施例中混合信号的一种示意图，可以看出，混合信号中包含频率为f0、f1、f2、…、fn的信号，且各个频率的信号所对应的功率相等。当然，本申请也可以适用于多个目标频率的载波信号的发射功率不相等的情况。
由于上述载波信号是给定频率的射频信号，因此，载波信号的频谱比较窄，功率比较集中。根据帕塞瓦尔定理可知，功率谱密度曲线下面积相等的两个信号，信号的平均幅度也相等。因此，本申请实施例也可以对白噪声信号进行过滤，获得一个功率不集中的滤波信号，通过调节白噪声信号的功率等级，可以使功率不集中的滤波信号和功率比较集中的滤波信号在ADC(模拟数字转换器)上产生相同的平均激励电压。因此，也可以通过白噪声信号代替信号源进行射频校准。其中，白噪声信号指功率谱密度函数值不随频率变化的随机噪声信号。可选地，混合信号还可以是频谱宽度包括预设频谱宽度范围的白噪声信号，预设频谱宽度范围包括多个目标频率。这样，经过滤波处理之后，也可以得到频率为目标频率的滤波信号，并测量滤波信号的功率。
本申请实施例中，由于射频接收机中的射频芯片的接收端通常包括：前端滤波器以及基带滤波器，因此，可以通过前端滤波器和基带滤波器对输入的信号进行选频，排除掉不需要的频谱信号。对于窄带通信芯片，例如，NBIOT(Narrow Band Internet of Things，窄带物联网)芯片，其中的基带滤波器的带宽比较窄，可以排除带外干扰，提高通信信号质量。因此，在芯片生产校准时，可以充分利用该特性，直接由射频芯片根据所获取的目标频率对接收到的混合信号进行滤波处理，得到频率为目标频率的滤波信号，免去调整信号源频率的动作。一方面，可以节省测试时间，提高射频校准的效率；另一方面，也不需要额外增加滤波器，不会增加制造成本。
其中，前端滤波器是一个宽带滤波器，整个工作频段都是它的通频带，所以一般的前端滤波器起不到选频作用。因此，在经过前端滤波器进行滤波之后，可以进一步通过基带滤波器进行滤波，以得到频率为目标频率的滤波信号。以下以零中频射频接收机为例进行说明。
如图4b所示，图4b为零中频射频接收机的一种结构示意图，射频信号经过天线401接收后，经过前端滤波器402进行一次滤波，通过低噪声放大器403将信号放大。之后通过混频器404把射频信号下变频到基带的低频信号，再经过低噪声放大器405和基带滤波器406之后，得到频率为目标频率的信号。通过ADC 407采样得到滤波信号的幅值，根据该幅值可以得到信号的功率。在包含多个目标频率的情况下，可以得到多个不同频率的滤波信号，从而可以测量得到多个功率。
可选地，可以通过预设滤波带宽对接收到的混合信号进行滤波处理，预设滤波带宽大于射频接收机的通信带宽，且小于相邻两个目标频率的频率间隔。预设滤波带宽大于射频接收机的通信带宽时，可以充分利用射频接收机的滤波功能；小于相邻两个目标频率的频率间隔时，可以避免过滤到两个频率的信号而造成干扰，可以达到较好的滤波效果。
例如，如果射频接收机的通信带宽是180KHz，则可以过滤的频率为[M，M+180KHz]，M为任一频率。如果校准时相邻两个目标频率的频率间隔为5MHz，则预设滤波带宽可以是180KHz～5MHz，这样可以达到一个较好的滤波效果，提高射频校准的准确性。由于滤波器通频带的窗口不是理想的矩形，在截止频率(例如上述M和M+180KHz)附近会有衰减，如果窗口太窄，会把有用信号衰减掉，因此，预设滤波带宽具体可以大于通信带宽180KHz，例如可以是200KHz～5MHz、1MHz～5MHz。
步骤S330，将滤波信号的功率发送至控制设备，以使控制设备建立目标频率和功率的映射关系，并根据该映射关系以及混合信号的发射功率，确定校准参数，基于校准参数对射频接收机进行校准。
通过上述过程，射频接收机可以测量得到多个不同频率的滤波信号的功率。在本申请的一种实现方式中，射频接收机可以将不同滤波信号的功率发送至控制设备。控制设备可以建立目标频率和功率的映射关系，该映射关系也就是射频接收机的频率响应。其中，控制设备控制信号源产生包含多个目标频率的混合信号，如前所述，在通过信号源下发混合信号时，还可以设置混合信号的发射功率，该发射功率是一个固定的值，也就是不会随着频率的变化而变化。这样，控制设备可以根据该映射关系和发射功率，计算校准参数。
具体的，本申请实施例中，校准参数的计算过程具体可以是：根据测量功率和发射功率的偏差进行拟合，计算拟合函数中的参数，将得到的参数作为校准参数，并基于校准参数对射频接收机进行校准。当然，也可以通过其他方式计算校准参数，本申请对此不做限定。其中，测量功率指步骤S320中所测量的各个频率的滤波信号的功率，发射功率是在下发混合信号时所设定的功率，由图4a可以看出，各个频率的信号对应的发射功率相等。
需要说明的是，在发射功率不相等的情况下，也可以通过上述方法测量滤波信号的功率，并建立目标功率和频率的映射关系。但是，在计算校准参数时，为了使射频接收机在整个工作频段内的频率响应曲线是一条水平线，在根据测量功率和发射功率的偏差进行拟合的过程中，可以对发射功率和测量功率做进一步的处理，因此，计算过程比较复杂。
参见图4c，图4c为本申请实施例中射频接收机的校准方法的又一种流程图，可以包括以下步骤：
步骤S410，获取控制设备发送的多个目标频率。
步骤S420，对接收到的混合信号进行滤波处理，得到频率为目标频率的滤波信号，并测量滤波信号的功率。其中，混合信号是信号源接收到控制设备发送的信号控制指令后发送的。
需要说明的是，步骤S410和步骤S420分别与图3实施例中的步骤S310和步骤S320相同，具体参见步骤S310和步骤S320中的描述即可，在此不再赘述。
步骤S430，建立目标频率和功率的映射关系，根据映射关系以及所获取的混合信号的发射功率，确定校准参数，并基于校准参数对射频接收机进行校准。
在本申请的又一种实现方式中，校准参数的计算过程也可以由射频接收机来完成，计算过程可以与控制设备侧的计算过程相同。在此情况下，射频接收机在测量得到滤波信号的功率后，可以不将滤波信号的功率发送至控制设备，由射频接收机自身建立目标频率和功率的映射关系，并根据从控制设备所获取的发射功率，计算校准参数。
在本申请的一种实现方式中，在对射频接收机进行射频校准之前，还可以先接收参考信号，基于该参考信号，对自身进行AGC(自动增益控制)校准。具体的，可以选定一个合适的工作频率，如工作频率范围的中心频率，控制信号源下发给定频率的信号。比如，如果工作频率范围在band5，可以选取中心频率881.5MHz，信号源下发一个频率为881.5MHz、功率为-60dBm的CW信号，CW信号指频率固定、振幅固定的信号，其功率谱如图5所示。并设置射频接收机的参数，利用信号源下发的信号作为参考信号，完成模组的自动增益控制校准。
本申请实施例的射频接收机的校准方法，由于射频接收机自身可以根据接收自控制设备的多个目标频率对混合信号进行滤波处理，也就是，选择需要接收的信号，这样，信号源可以直接下发混合信号，可以避免通过控制设备不断调整信号源，使信号源发送不同频率信号的过程。即，不需要控制设备多次向信号源发送不同的信号控制指令(不同的信号控制指令用于使信号源发送不同频率的信号)。一方面，减少了控制设备和信号源之间的交互，从而简化了射频校准的流程，提高了校准效率。另一方面，不同射频接收机与控制设备之间的交互相互独立，互不影响，不同射频接收机在同一时间可以通过滤波的方式得到不同频率的滤波信号，并测量不同频率的滤波信号的功率，而不需要在同一个时间去测试同一个频率，因此，本申请可以更灵活地对多个射频接收机进行校准。
以下从控制设备的角度对本申请实施例提供的射频接收机的校准方法进行介绍。
如图6a所示，图6a为本申请实施例中射频接收机的校准方法的又一种流程图，应用于控制设备，可以包括以下步骤：
步骤S602，向信号源发送信号控制指令，以使信号源下发混合信号。
需要说明的是，信号源是可以下发射频信号的设备，例如可以是测试仪表等，并且该信号源可以独立于射频接收机。信号源可以在接收到控制设备发送的信号控制指令的情况下下发信号，信号源和控制设备之间可以通过GPIB(General Purpose Interface Bus，通用接口总线)或其他接口进行连接。并且，信号源可以根据不同的信号控制指令下发不同的信号。例如，在接收到第一信号控制指令时，下发第一频率的信号，在接收到第二信号控制指令时，下发第二频率的信号。也可以在接收到第三信号控制指令时，下发包含第一频率和第二频率的混合信号等。本申请实施例中，控制指令中除了携带频率外，还可以携带发射功率，这样信号源可以按照该发射功率发射信号。或者，信号源还可以自己设置发射功率，在根据控制指令中的频率发射信号后，将信号的发射功率发送至控制设备。
本申请实施例中，控制设备向信号源发送的信号控制指令，可以使信号源下发混合信号，混合信号中可以包含多个频率。这样，控制设备向信号源发送一次信号控制指令即可，而不是多次发送信号控制指令，可以简化控制设备与信号源之间的交互过程。
步骤S604，向射频接收机发送多个目标频率，以使射频接收机对接收到的混合信号进行滤波处理，得到频率为目标频率的滤波信号，测量滤波信号的功率，并返回滤波信号的功率至控制设备。
需要说明的是，控制设备除了可以控制信号源下发混合信号之外，还可以向射频接收机发送多个目标频率，目标频率也就是要测试的频率，目标频率可以根据接收机的工作频率范围确定。本申请实施例中，控制设备可以通过USB转UART接口连接射频接收机，这样，控制设备和射频接收机之间可以通过AT命令进行交互。例如，控制设备可以向射频接收机发送AT命令，AT命令中携带有目标频率，从而将多个目标频率发送给射频接收机。当然，控制设备也可以通过其他方式与射频接收机进行通信，在此不做限定。其中，AT命令是一种供计算机、调制解调器等通信设备使用的命令语言，因每一条命令都以“AT”开头。
相应地，射频接收机在接收到目标频率后，可以根据目标频率对混合信号进行过滤，以得到频率为目标频率的信号。在测量得到滤波信号的功率后，将该功率发送给控制设备。
步骤S606，建立目标频率和功率的映射关系，并根据该映射关系以及混合信号的发射功率，确定校准参数，基于校准参数对射频接收机进行校准。
本申请实施例中，混合信号的发射功率是在信号源下发混合信号时设置的，是一个固定值。控制设备在接收到每个滤波信号的功率后，可以建立目标频率和功率的映射关系，可以理解的是，该映射关系通常是一个曲线，即功率随着目标频率的变化而变化。根据该曲线和发射功率可以计算校准参数，具体过程可以参见图3实施例中的描述即可，在此不再赘述。
在得到校准参数后，可以直接将校准参数写入射频接收机中。这样，在实际校准过程中，根据该校准参数对测量得到的功率进行校准，使校准后的功率更接近于真实功率。
如图6b所示，图6b为本申请实施例中射频接收机的校准方法的又一种流程图，应用于控制设备，可以包括以下步骤：
步骤S610，向信号源发送信号控制指令，以使信号源下发混合信号。
步骤S620，向射频接收机发送多个目标频率，以使射频接收机对接收到的混合信号进行滤波处理，得到频率为目标频率的滤波信号，并测量滤波信号的功率；建立目标频率和功率的映射关系，根据该映射关系以及所获取的混合信号的发射功率，确定校准参数，并基于校准参数对射频接收机进行校准。
与图4c实施例相对应，校准参数的计算过程可以由射频接收机来完成。射频接收机测量滤波信号的功率之后，可以建立目标频率和功率的映射关系。另外，还可以从控制设备获取混合信号的发射功率，根据该映射关系和发射功率计算校准参数。
申请实施例的射频校准方法，控制设备可以控制信号源下发混合信号，使得信号源一次即可生成用于射频校准的信号，从而可以避免控制设备多次下发不同的信号控制指令给信号源，减少控制设备与信号源之间的交互，从而减少了射频校准的流程。并且，对于射频接收机而言，由于接收到的信号是混合信号，可以选择要过滤的信号，从而不再受信号源所下发信号的约束，因此，可以更灵活地进行射频校准。
以下从射频接收机、控制设备和信号源交互的角度来对射频接收机的校准方法进行介绍。
如图7a所示，图7a为本申请实施例中射频接收机的校准方法的一种示意图，可以看出，本申请可以同时对多个射频接收机进行射频校准。在射频接收机的数量为N时，N个射频接收机可以以并行的方式接收混合信号。其中，射频接收机接收的混合信号为信号源发送的N路多载波信号中的一路，N为大于1的整数。具体的，可以直接使用多路输出型的信号源，输出的每一路信号相同。
当然，也可以使用合路器对信号源下发的混合信号进行分路。如图7b所示，图7b为本申请实施例中射频接收机的校准方法的又一种示意图，可以看出，信号源可以通过射频线缆连接到合路器，合路器将一路混合信号分成N路混合信号。对于每一路混合信号，与原始混合信号相比，频率不变，功率变为原来的1/N。
在多个射频接收机并行测量时，控制设备中可以设置多个线程，每个线程对应控制一个射频接收机。每个线程和一个射频接收机以及信号源构成一套测试环境，所执行的测试过程和单个射频接收机一致。通过设置多个线程，可以相对独立地控制每一个射频接收机。当然，也可以采用轮询的方式或者其他软件框架实现并行测试，本申请对此不做限定。
由以上可知，在射频接收机的数量为多个时，每个线程和一个射频接收机以及信号源构成一套测试环境。如果多个射频接收机以并行方式接收混合信号，并对混合信号进行滤波处理，多个射频接收机每次得到的滤波信号的频率可以不同，当然也可以相同。
举例而言，如果目标频率包括：f1、f2、…、fn。多个射频接收机在并行测量时，第一个射频接收机可以先过滤并测量目标频率为f1的滤波信号，第二个射频接收机可以先过滤并测量目标频率为fn的滤波信号，各个射频接收机在同一时间可以测量不同的频率，也就是，可以以不同的顺序进行测量。当然，也可以以相同的顺序进行测量，在此不做限定。与现有技术相比，由于不需要在同一个时间去测试同一个频率，因此，本申请的测试方式更灵活。
以下以一个射频接收机与控制设备、信号源的交互过程为例进行说明。
参见图8，图8为本申请实施例中射频接收机的校准方法的一种交互流程图，可以包括以下步骤：
步骤S810，控制设备向信号源发送信号控制指令。
步骤S820，信号源接收到信号控制指令后，下发混合信号。
本申请实施例中，对于工作频段范围较宽的射频接收机，信号源在一个较宽频段内一次性下发多个不同频率的信号可能比较困难。在此情况下，可以把测试频率分成多段，每一段分别完成射频校准。这样，在提高射频校准效率的同时，不会增加信号源的成本。相应地，在步骤S810中，控制设备可以多次向信号源下发不同的信号控制指令，信号源根据不同的信号控制指令，下发不同频率的混合信号。
步骤S830，控制设备向射频接收机发送第一目标频率。
步骤S831，射频接收机对混合信号进行滤波处理，得到频率为第一目标频率的滤波信号，并测量滤波信号的功率。
步骤S832，将滤波信号的功率发送至控制设备。
步骤S833，控制设备向射频接收机发送第二目标频率。
步骤S834，射频接收机对混合信号进行滤波处理，得到频率为第二目标频率的滤波信号，并测量滤波信号的功率。
步骤S835，将滤波信号的功率发送至控制设备。
由上述步骤S830～步骤S835的过程，可以看出，控制设备每次向射频接收机发送一个目标频率，射频接收机每测完一个滤波信号的功率，即把该功率发送给控制设备。以此类推，控制设备向射频接收机发送多个目标频率，并接收多个滤波信号的频率。在接收到最后一个滤波信号的功率后，完成测量。
当然，本申请实施例中，控制设备也可以一次性发多个目标频率发送给射频接收机，射频接收机按照多个目标频率逐个测量，并把测量得到的功率发送至控制设备。这样，还可以减少控制设备和射频接收机之间的交互过程，进一步提高射频校准的效率。
参见图9，图9为本申请实施例中对混合信号进行滤波处理的一种示意图，仍以零中频射频接收机为例进行说明。混合信号可以表示为：
Figure BDA0002748189530000161
混合信号的频率包括：f0、f1、…、fn，各个频率的信号具有相同的振幅A0。混合信号经过天线401接收后，经过前端滤波器402进行一次滤波，通过低噪声放大器403将信号放大。依次调整射频接收机的本振频率f0、f1、…、fn，通过混频器404把射频信号下变频到基带的低频信号。在本振频率为f0时，经过混频器404输出的低频信号为：
Figure BDA0002748189530000162
再经过低噪声放大器405和基带滤波器406之后，得到频率为目标频率f0的信号。通过ADC(模拟数字转换器)407采样得到滤波信号的幅值，根据该幅值可以得到信号的功率。
需要说明的是，对于零中频射频接收机而言，射频接收机的本振频率和目标频率相等，而对于其他类型的射频接收机，例如，超外差接收机，射频接收机的本振频率可以不等于目标频率，此时，可以通过中频处理电路对中频信号进行二次下变频处理，最终得到载波频率为目标频率的基带信号。
步骤S840，控制设备向信号源发送信号终止指令。
本申请实施例中，信号源在接收到控制设备发送的信号控制指令后，可以持续下发混合信号。而在射频接收机完成测试时，信号源可以不再下发混合信号，因此，可以通过控制设备向信号源发送信号终止指令，使信号源停止下发混合信号。
步骤S850，信号源停止下发混合信号，并向控制设备返回信号终止响应。
本申请实施例中，信号源在接收到控制设备发送的信号终止指令后，停止下发混合信号，并向控制设备返回信号终止响应，以使控制设备知晓信号源已停止下发混合信号。
步骤S860，控制设备建立目标频率和功率的映射关系，并根据该映射关系以及混合信号的发射功率，确定校准参数。
步骤S870，基于校准参数对射频接收机进行校准。
上述步骤S860的处理过程也可以由射频接收机执行，相应地，基于校准参数对射频接收机进行校准的过程也可以由射频接收机执行，具体参见图4c实施例中的描述即可，在此不再赘述。
本申请实施例的射频校准方法，由于控制设备可以控制信号源下发混合信号，而射频接收机根据该混合信号进行滤波处理即可完成测量。一方面，省掉了控制设备和信号源的频繁交互过程，缩短了测试时间，降低了系统复杂度，也提高系统稳定性。另一方面，射频接收机可以选择每次测量时要过滤的信号，各个射频接收机之间可以不必同步进行校准操作。因此，不同的射频接收机不再受到信号源的约束，射频校准方法更灵活。再一方面，可以通过提高信号源的输出功率，输出多路相同的混合信号用于匹配多个射频接收机，相比传统方案更容易扩展。
本申请实施例还提供了一种射频接收机，参见图10，图10为本申请实施例中射频接收机的一种结构示意图，包括：
通信模块1010，用于获取控制设备发送的多个目标频率；
射频芯片1020，用于对接收到的混合信号进行滤波处理，得到频率为目标频率的滤波信号；其中，混合信号是信号源接收到控制设备发送的信号控制指令后发送的；
测量模块1030，用于测量滤波信号的功率；
校准模块1040，用于通过通信模块1010将滤波信号的功率发送至控制设备，以使控制设备建立目标频率和功率的映射关系，并根据该映射关系以及混合信号的发射功率，确定校准参数，基于校准参数对射频接收机进行校准；或者，
校准模块1040，用于建立目标频率和功率的映射关系，根据映射关系以及所获取的混合信号的发射功率，确定校准参数，并基于校准参数对射频接收机进行校准。
可选地，混合信号包括：包括多载波信号，多载波信号中多个目标频率的载波信号的发射功率相等；或者，
混合信号包括：频谱宽度包括预设频谱宽度范围的白噪声信号，预设频谱宽度范围包括多个目标频率。
可选地，多载波信号是信号源在接收到控制设备发送的信号控制指令后发送的。
可选地，射频芯片1020，具体用于通过预设滤波带宽对接收到的混合信号进行滤波处理，预设滤波带宽大于射频接收机的通信带宽，且小于相邻两个目标频率的频率间隔。
可选地，在射频接收机的数量为多个时，如果多个射频接收机以并行方式接收混合信号，并对混合信号进行滤波处理，多个射频接收机每次得到的滤波信号的频率不同。
可选地，通信模块1010，具体用于依次接收控制设备发送的多个频率设置指令，从频率设置指令中提取目标频率，以获取多个目标频率；或
接收控制设备发送的一个频率设置指令，从频率设置指令中获取多个目标频率。
可选地，本申请实施例的射频接收机还包括：
自动增益控制校准模块，用于基于接收到的参考信号，对自身进行自动增益控制校准。
本申请实施例还提供了一种控制设备，参见图11，图11为本申请实施例中控制设备的一种结构示意图，包括：
通信模块1110，用于向信号源发送信号控制指令，以使信号源下发混合信号；以及向射频接收机发送多个目标频率，以使射频接收机对接收到的混合信号进行滤波处理，得到频率为目标频率的滤波信号，并测量滤波信号的功率；
通信模块1110，还用于使射频接收机建立目标频率和功率的映射关系、根据映射关系以及所获取的混合信号的发射功率、确定校准参数，并基于校准参数对射频接收机进行校准；或者，
通信模块1110，还用于使所述射频接收机返回滤波信号的功率至通信模块1110；建立目标频率和功率的映射关系，并根据该映射关系以及混合信号的发射功率，确定校准参数；基于校准参数对射频接收机进行校准。
可选地，通信模块1110，具体用于通过将校准参数写入射频接收机中以对射频接收机进行校准。
本申请实施例还提供了一种射频接收机的校准系统，参见图12，图12为本申请实施例中射频接收机的校准系统的一种示意图，包括：射频接收1210、控制设备1220和信号源1230；
控制设备1220，用于向射频接收机发送多个目标频率，以及向信号源发送信号控制指令；
信号源1230，用于响应于信号控制指令，下发混合信号；
射频接收机1210，用于接收混合信号，对混合信号进行滤波处理，得到频率为目标频率的滤波信号，并测量滤波信号的功率；
射频接收机1210，还用于将滤波信号的功率发送至控制设备；
控制设备1220，还用于建立目标频率和功率的映射关系，并根据该映射关系和混合信号的发射功率，确定校准参数，基于校准参数对射频接收机进行校准；或者，
射频接收机1210，还用于建立目标频率和功率的映射关系，根据映射关系以及所获取的混合信号的发射功率，确定校准参数，并基于校准参数对射频接收机进行校准。
其中，射频接收机1210可以是图10实施例的射频接收机，控制设备1220可以是图11实施例的控制设备，具体分别参见图10实施例和图11实施例中的描述即可，在此不再详述。
本申请实施例还提供了一种计算机可读介质，计算机可读介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令在被执行时实现本申请任一实施例中所描述的方法。
需要说明的是，上述计算机可读介质可以是可读存储介质或者可读信号介质。计算机可读存储介质例如可以是—但不限于—电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、射频等等，或者上述的任意合适的组合。
至此，已经对本主题的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作可以按照不同的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序，以实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理可以是有利的。
上述实施例阐明的方法，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。内存可能包括计算机可读存储介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读存储介质的示例。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定事务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行事务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (13)

1.一种射频接收机的校准方法，其特征在于，应用于射频接收机，所述方法包括：
获取控制设备发送的多个目标频率；
对接收到的混合信号进行滤波处理，得到频率为所述目标频率的滤波信号，并测量所述滤波信号的功率；其中，所述混合信号是信号源接收到所述控制设备发送的信号控制指令后发送的；
将所述滤波信号的功率发送至所述控制设备，以使所述控制设备建立目标频率和功率的映射关系，并根据所述映射关系以及所述混合信号的发射功率，确定校准参数，基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准；或者，
建立目标频率和功率的映射关系，根据所述映射关系以及所获取的所述混合信号的发射功率，确定校准参数，并基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合信号包括：多载波信号，所述多载波信号中多个目标频率的载波信号的发射功率相等；或者，
所述混合信号包括：频谱宽度包括预设频谱宽度范围的白噪声信号，所述预设频谱宽度范围包括所述多个目标频率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述射频接收机的数量为多个时，如果多个所述射频接收机以并行方式接收所述混合信号，并对所述混合信号进行滤波处理，多个所述射频接收机每次得到的滤波信号的频率不同。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对接收到的混合信号进行滤波处理，包括：
通过预设滤波带宽对接收到的混合信号进行滤波处理，其中，所述预设滤波带宽大于所述射频接收机的通信带宽，且小于相邻两个所述目标频率的频率间隔。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取控制设备发送的多个目标频率，包括：
依次接收所述控制设备发送的多个频率设置指令，从所述频率设置指令中提取目标频率，以获取多个目标频率；或
接收所述控制设备发送的一个频率设置指令，从所述频率设置指令中获取多个目标频率。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取控制设备发送的多个目标频率之前，所述方法还包括：
基于接收到的参考信号，对自身进行自动增益控制校准。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对接收到的混合信号进行滤波处理，得到频率为所述目标频率的滤波信号，包括：
针对每个所述目标频率，对接收到的混合信号进行滤波处理，得到频率为该目标频率的滤波信号。
8.一种射频接收机的校准方法，其特征在于，应用于控制设备，所述方法包括：
向信号源发送信号控制指令，以使所述信号源下发混合信号；
向射频接收机发送多个目标频率，以使所述射频接收机对接收到的所述混合信号进行滤波处理，得到频率为所述目标频率的滤波信号，测量所述滤波信号的功率；
以使所述射频接收机建立目标频率和功率的映射关系、根据所述映射关系以及所获取的所述混合信号的发射功率、确定校准参数，并基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准；或者，
以使所述射频接收机返回所述滤波信号的功率至所述控制设备，所述控制设备建立目标频率和功率的映射关系，并根据所述映射关系以及所述混合信号的发射功率，确定校准参数，基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准，包括：
将所述校准参数写入所述射频接收机中。
10.一种射频接收机，其特征在于，包括：
通信模块，用于获取控制设备发送的多个目标频率；
射频芯片，用于对接收到的混合信号进行滤波处理，得到频率为所述目标频率的滤波信号；其中，所述混合信号是信号源接收到所述控制设备发送的信号控制指令后发送的；
测量模块，用于测量所述滤波信号的功率；
校准模块，用于通过所述通信模块将所述滤波信号的功率发送至所述控制设备，以使所述控制设备建立目标频率和功率的映射关系、并根据所述映射关系以及所述混合信号的发射功率、确定校准参数，并基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准；或者，
所述校准模块，用于建立目标频率和功率的映射关系，根据所述映射关系以及所获取的所述混合信号的发射功率，确定校准参数，并基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准。
11.一种控制设备，其特征在于，包括：
通信模块，用于向信号源发送信号控制指令，以使所述信号源下发混合信号；以及向射频接收机发送多个目标频率，以使所述射频接收机对接收到的所述混合信号进行滤波处理，得到频率为所述目标频率的滤波信号，并测量所述滤波信号的功率；
所述通信模块，还用于使所述射频接收机建立目标频率和功率的映射关系、根据所述映射关系以及所获取的所述混合信号的发射功率、确定校准参数，并基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准；或者，
所述通信模块，还用于使所述射频接收机返回所述滤波信号的功率至所述通信模块；用于建立目标频率和功率的映射关系，并根据所述映射关系以及所述混合信号的发射功率，确定校准参数；用于基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准。
12.一种射频接收机的校准系统，其特征在于，包括：射频接收机、控制设备和信号源；
所述控制设备，用于向所述射频接收机发送多个目标频率，以及向所述信号源发送信号控制指令；
所述信号源，用于响应于所述信号控制指令，下发混合信号；
所述射频接收机，用于接收所述混合信号，对所述混合信号进行滤波处理，得到频率为所述目标频率的滤波信号，并测量所述滤波信号的功率；
所述射频接收机，还用于将所述滤波信号的功率发送至所述控制设备，所述控制设备，还用于建立目标频率和功率的映射关系，并根据所述映射关系和所述混合信号的发射功率，确定校准参数，基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准；或者，
所述射频接收机，还用于建立目标频率和功率的映射关系，根据所述映射关系以及所获取的所述混合信号的发射功率，确定校准参数，并基于所述校准参数对所述射频接收机进行校准。
13.一种计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时实现上述权利要求1至7中任一项所述的方法，或者，实现上述权利要求8或9所述的方法。
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