CN112567653B - 一种射频通道的校准方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种射频通道的校准方法和校准装置(20),校准装置(20)通过基准射频通道发射校准信号,其他待校准射频通道通过反射板(21)接收实测信号,通过对比实测信号和校准信号,以及反射链路的传输系数确定待校准射频通道与基准射频通道的传输系数之间的对应关系,根据该对应关系实现以基准射频通道为参考进行相对校准,校准过程不需借助外部仪器就能实现,校准装置自动对射频通道进行相对校准,提高了测试效率和节省了测试成本。
Description
技术领域
本申请涉及无线通信领域,尤其涉及一种射频通道的校准方法和装置。
背景技术
多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)技术是指发射设备和接收设备都使用多个天线,MIMO技术可以在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下提高带宽。
由于器件老化或者温度变化等原因,天线接收的信号经过由多个器件组成的射频(radio frequency,RF)通道后,幅度和相位可能会不同,这种在幅度和相位上的误差可能会导致经过多个射频通道发射的射频信号无法形成直接波束(direct beam),因此射频通道有校准的需求。
目前,在使用射频通道校准时,通常设置一个外置馈源,外置馈源产生一个校准信号,然后将校准信号通过各个射频通道发射出去,接收经过各个射频通道发出出来的测量信号,然后使用测试仪表比较校准信号和各个测量信号之间幅度差和相位差,根据幅度差和相位差校准对各个射频通道进行补偿。
综上所述,目前的射频通道校准方法需要使用外置馈源和测试仪表测试各个射频通道的幅度信息和相位信息,测量效率低下且测量成本高,同时无法满足批量测量的需求。
发明内容
本申请所要解决的技术问题在于,提供一种射频通道的校准方法和校准装置,能使在不借助外部仪器对射频通道进行测量,有利于提高校准射频通道的效率和降低校准的成本。
第一方面,本申请提供了一种射频通道的校准方法,该校准方法应用于校准装置,校准装置包括n个待校准的射频通道和1个基准射频通道,每个射频通道包括1个天线,所述校准装置前面设置有反射板;该校准方法包括:校准装置将校准信号通过基准射频通道发射出去,反射板用于将基准射频通道的天线发射出去的信号反射到n个待校准射频通道各自的天线上;校准装置通过第i个待校准射频通道接收实测信号yi,1≤i≤n,且i是整数;校准装置确定第i个待校准射频通道的传输系数,第i个待校准射频通道的传输系数与校准信号的测量值、实测信号yi的测量值、第i个反射链路的传输系数和基准射频通道的传输系数中的一种或多种有关;第i个反射链路表示基准射频通道的天线和第i个待校准射频通道的天线之间的无线链路。校准装置以基准射频通道的传输系数为基准对第i个射频通道的传输系数进行校准。
其中,射频通道是基带芯片到天线之间的硬件通道,基带芯片生成的校准信号依次基准射频通道、反射链路和待校准射频通道后再次被基带芯片接收。传输系数包括幅度增益和/或相位偏移。校准信号的测量值和实测信号的测量值包括信号的幅度和相位中的一种或多种。
校准装置通过基准射频通道发射校准信号,其他待校准射频通道通过反射板接收实测信号,通过对比实测信号和校准信号,以及反射链路的传输系数确定待校准射频通道与基准射频通道的传输系数之间的对应关系,根据该对应关系实现以基准射频通道为参考进行相对校准,校准过程不需借助外部仪器就能实现,校准装置自动对射频通道进行相对校准,提高了测试效率和节省了测试成本。
在一种可能的设计中,第i个反射链路的传输系数与路径长度和反射板的反射系数有关。反射板的材质是金属的,反射板的反射系数与材质有关。反射板采用全反射的方式对信号进行反射。
在一种可能的设计中,第i个反射链路的传输系数根据如下的公式得到:
在一种可能的设计中,第i个反射链路的路径长度与所述校准装置与反射板之间的距离,以及所述基准射频通道的天线和第i个待校准射频通道的天线之间的距离有关。
在一种可能的设计中,第i个反射链路的路径长度与所述第i个待校准射频通道的天线与反射板之间的距离,以及基准射频通道的天线和第i个待校准射频通道的天线之间的距离有关。
在一种可能的设计中,所述将校准信号通过基准射频通道发射出去之前,还包括:
配置所述反射板的反射系数、所述基准射频通道的天线和所述第i个待校准射频通道的天线之间的距离、以及所述第i个待校准射频通道的天线与所述反射板之间的距离。
在一种可能的设计中,n+1个天线中相邻的两个天线之间的距离相等。
在一种可能的设计中,n+1个天线组成天线阵列,天线阵列为低剖面天线。
第二方面,本申请提供了一种射频通道的校准方法,该校准方法应用于校准装置,校准装置包括1个基准射频通道和n个待校准射频通道,每个射频通道包括1个天线;该校准方法包括:在不同时间将校准信号通过n个待校准射频通道发射出去;通过基准射频通道接收实测信号yi,实测信号yi是所述校准信号经过第i个待校准射频通道、第i个反射链路和所述基准射频通道后得到的,所述第i个反射链路表示所述第i个待校准射频通道的天线发射的信号经过所述反射板反射后到达所述基准射频通道的天线上所经历的的信号路径;校准装置确定第i个待校准射频通道的传输系数,其中,第i个待校准射频通道的传输系数与校准信号的测量值、实测信号yi的测量值、第i个反射链路的传输系数和基准射频通道的传输系数中的一种或多种有关;校准装置以基准射频通道的传输系数为基准对所述n个射频通道的传输系数进行校准。
校准信号的测量值和实测信号的测量值包括幅度和/或相位,传输系数包括幅度增益和/或相位偏移。
校准装置以时分的方式通过待校准射频通道发射校准信号,基准设备通道依次在不同时间通过反射板接收实测信号,通过对比实测信号和校准信号,以及反射链路的传输系数确定待校准射频通道与基准射频通道的传输系数之间的对应关系,根据给对应关系实现以基准射频通道为参考的相对校准,测试过程不需借助外部仪器就能实现,校准装置自动实现射频通道的相对校准,提高了测试效率和节省了测试成本。
在一种可能的设计中,第i个反射链路的传输系数与路径长度和反射板的反射系数有关。
在一种可能的设计中,所述第i个反射链路的传输系数根据如下公式得到:
在一种可能的设计中,第i个反射链路的路径长度与第i个待校准射频通道的天线与反射板之间的距离,以及基准射频通道的天线和第i个待校准射频通道的天线之间的距离有关。
在一种可能的设计中,n+1个天线中相邻的两个天线之间的距离相等,即n+1个天线呈等间隔分布。
在一种可能的设计中,n+1个天线组成天线阵列,所述天线阵列为低剖面天线。
第三方面,本申请提供了一种射频通道的校准方法,该校准方法应用于校准装置,校准装置包括1个基准射频通道和n个待校准射频通道,每个射频通道包括1个天线;该校准方法包括:校准装置将校准信号通过基准射频通道发射出去;校准装置通过第i个待校准射频通道接收实测信号yi,实测信号yi是所述校准信号经过所述基准射频通道、自由空间链路和所述第i个待校准射频通道后得到的;校准装置确定第i个待校准射频通道的传输系数;自由空间链路是基准射频通道的天线发射的信号到达待校准射频通道的天线上所经历的信号路径,其中,第i个待校准射频通道的传输系数与所述校准信号的测量值、所述实测信号yi的测量值和所述基准射频通道的传输系数有关;校准装置以所述基准射频通道的传输系数为基准对所述n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
射频通道表示基带芯片到天线之间的硬件通道,基带芯片生成的校准信号依次通过基准射频通道、自由空间链路和待校准射频通道再次被基带芯片接收。传输系数包括信幅度增益和/或相位偏移,校准信号的测量值和实测信号的测量值包括幅度和/或相位。
根据以上的描述,校准装置通过基准射频通道发射校准信号,其他待校准射频通道通过自由空间接收实测信号,通过对比实测信号和校准信号,以及反射链路的传输系数确定待校准射频通道与基准射频通道的传输系数之间的对应关系,根据给对应关系实现以基准射频通道为参考的相对校准,测试过程不需借助外部仪器就能实现,校准装置自动实现射频通道的相对校准,提高了测试效率和节省了测试成本。
在一种可能的设计中,n+1个天线中相邻的两个天线之间的距离相等。
在一种可能的设计中,n+1个天线在同一平面上,n+1个天线组成天线阵列,天线阵列为低剖面天线。
在一种可能的设计中,所述n个待校准射频通道的天线组成矩形,基准射频通道的天线位于所述矩形的中心。
第四方面,本申请提供了一种射频通道的校准方法,该校准方法应用于校准装置,校准装置包括1个基准射频通道和n个待校准射频通道,每个射频通道包括1个天线。该校准方法包括:校准装置在不同的时间将校准信号通过n个待校准射频通道发射出去;校准装置通过基准设备通道接收实测信号yi,实测信号是所述校准信号经过所述第i个待校准射频通道、自由空间链路和所述基准射频通道后得到的,校准装置确定第i个待校准射频通道的传输系数,第i个待校准射频通道的传输系数与校准信号的测量值,实测信号yi的测量值和基准射频通道的传输系数有关;校准装置以基准射频通道的传输系数为基准对n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
根据以上的描述,校准装置通过待校准射频通道依次发射校准信号,基准射频通道在不同时刻通过自由空间接收实测信号,通过对比实测信号和校准信号确定待校准射频通道与基准射频通道的传输系数之间的对应关系,根据给对应关系实现以基准射频通道为参考的相对校准,测试过程不需借助外部仪器就能实现,校准装置自动实现射频通道的相对校准,提高了测试效率和节省了测试成本。
在一种可能的设计中,n+1个天线中相邻的两个天线之间的距离相等,即n+1个天线呈等间隔分布。
在一种可能的设计中,n+1个天线共平面,n+1个天线组成天线阵列,该天线阵列为低剖面天线。
在一种可能的设计中,n个待校准射频通道的天线排列成矩形,所述基准射频通道的天线位于矩形的中心。
另一方面,本发明实施例提供了一种装置,该装置用于上述方法中校准装置行为的功能。所述功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相的模块。
在一个可能的设计中,校准装置的结构中包括处理器和发射器,所述处理器被配置为支持校准装置执行上述方法中相应的功能。所述发射器用于支持校准装置与其他设备之间的通信,向其他设备发送上述方法中所涉及的信息或者指令。所述校准装置还可以包括存储器,所述存储器用于与处理器耦合,其保存必要的程序指令和数据。
本申请又一方面提供了一种计算机存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如第一方面至第四方面的各个可能的实施方式中任意一项所述的方法。
本申请又一方面提供一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如第一方面至第四方面的各个可能的实施方式中任意一项所述的方法。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种射频通道的结构示意图;
图2A是本发明实施例提供的测试系统的结构示意图
图2B是本发明实施例提供的测试系统的另一结构示意图;
图2C是本发明实施例提供的射频通道的校准方法流程示意图;
图3A是本发明实施例提供的测试系统的另一结构示意图;
图3B是本发明实施例提供的射频通道的校准方法的另一流程示意图;
图4A是本发明实施例提供的一种校准装置的结构示意图;
图4B是本发明实施例提供的校准装置中天线的分布示意图;
图4C是本发明实施例提供的射频通的校准方法的另一流程示意图;
图5A是本发明实施例提供的一种校准装置的结构示意图;
图5B是本发明实施例提供的射频通道的校准方法的另一流程示意图;
图6是本发明实施例提供的一种校准装置的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的一种校准装置的另一结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。
在介绍本发明之前,首先对本申请涉及到的技术术语进行介绍。
射频通道为天线和基带芯片之间的用收发信号的硬件通道,射频通道可包括天线、滤波器、低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)、模数或数模(analogue todigital/digital to analogue,A/D或D/A)转换器等部件。本申请的校准装置设置有n+1个射频通道,n+1个射频通道中由1个基准射频通道和n个待校准射频通道,基准射频通道为n+1个射频通道中的任意一个,基准射频通道可以由校准装置预先指定。基准射频通道作为其他n个待校准射频通道的基准进行相对校准。
举例来说,参见图1所示,校准装置包括基带芯片和4个射频通道,基带芯片包括4个端口,每个端口对应1个射频通道。射频通道包括天线、滤波器、LNA和D/A。4个射频通道中射频通道1为基准射频通道,射频通道2~射频通道4为待校准射频通道。
校准信号为已知信号,例如:基带芯片根据预存储或预配置的幅度和相位生成校准信号。
实测信号表示校准装置通过待校准通道接收到的信号,该信号的幅度和相位也是可以进行测量的。
反射链路表示信号从待校准射频通道的天线发出,经过反射板反射,再到基准射频通道的天线之间的信号路径;或者信号从基准射频通道的天线发出,经过反射板的反射,再到待校准射频通道的天线之间的信号路径。
其中,本申请的校准装置可以是终端设备,也可以是网络设备。
终端设备是一种具有无线通信功能的设备,可以部署在陆地上,包括室内或室外、手持、可穿戴或车载;也可以部署在水面上(如轮船等);还可以部署在空中(例如飞机、气球和卫星上等)。所述终端设备可以是手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality,VR)终端设备、增强现实(augmented reality,AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等等。终端设备也可以是具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备等。在不同的网络中终端设备可以叫做不同的名称,例如:终端设备、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置、蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol,SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop,WLL)站、个人数字处理(personal digitalassistant,PDA)、5G网络或未来演进网络中的终端设备等。
网络设备也可以称为基站或基站设备,是一种部署在无线接入网用以提供无线通信功能的设备,包括但不限于:基站(例如:BTS(Base Transceiver Station,BTS),节点B(NodeB,NB),演进型基站B(Evolutional Node B,eNB或eNodeB),NR系统中的传输节点或收发点(transmission reception point,TRP或者TP)或者下一代节点B(generation nodeB,gNB),未来通信网络中的基站或网络设备)、中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备,无线保真(Wireless-Fidelity,Wi-Fi)的站点、无线回传节点、小站、微站等等。为了描述方便,本申请所有实施例中,上述为UE提供无线通信功能的装置统称为网络设备。
参见图2A,为本发明实施例提供的一种测试系统的结构示意图,所述测试系统包括校准装置20和反射板21,反射板位于校准装置20的前面。校准装置20设置有n+1个天线,n为大于0的整数,n+1个天线分别为天线ant0、天线ant1、…、天线antn,n+1个天线分别对应射频通道0、射频通道1、…、射频通道n中。在本发明实施例中,基准射频通道为n+1个射频通道中的任意一个,例如,将天线ant0对应的射频通道0作为基准射频通道,其他n个射频通道作为待校准射频通道,基准射频通道的指定可以在校准操作之前执行。每个射频通道具有1个传输系数,传输系数包括幅度增益和/或相位偏移,即信号经过射频通道后发生的幅度变化量和相位变化量。
举例来说,n=4,校准装置设置有5个天线,5个天线分别为天线ant0、天线ant1、天线ant2、天线ant3和天线ant4,该5个天线分别对应射频通道0、射频通道1、射频通道2、射频通道3和射频通道4。
进一步的,参见图2B所示,测试系统还包括第一挡板22、第二挡板23、第三挡板24,第一挡板22分别于反射板21和第二挡板23连接,第三挡板24分别于第二挡板23和反射板21连接。第一挡板22、第二挡板23、第三挡板24和反射板构成一个封闭的腔体,校准装置20位于该腔体内。第一挡板22、第二挡板23和第三挡板24的内表面覆盖有一层吸波材料25,吸波材料25用于吸收电磁波,当校准装置20发射的信号遇到第一挡板22、第二挡板23和第三挡板24的内表面时不会发生反射,只会在遇到反射板21时才会发生反射,避免对校准结果的干扰。在一种可能的实现中,第一挡板22垂直于反射板21和第二挡板23、第三挡板24垂直于反射板21和第二挡板23,第一挡板22、第二挡板23、第三挡板24和金属构成一个矩形的腔体。
基于图2A或2B的测试系统,参见图2C,为本发明实施例提供的一种射频通道的校准方法的流程示意图,在本发明实施例中,所述方法包括:
S201、将校准信号通过基准射频通道发射出去。
具体的,校准装置将校准信号通过基准射频通道发射出去,在一种可能的实现中,校准信号可以是基带芯片生成的,从基准射频通道发射出去的信号经过不同的反射链路后到达n个待校准射频通道的天线上,每个待校准射频通道对应1条反射路径,即共有n条反射路径每条反射链路具有一个传输系数。反射链路为基准射频通道的天线经过反射板待校准射频通道之间的信号路径,如图2A所示,n条虚线的信号路径为n条反射链路。在一种可能的实现中,校准信号为正弦信号或余弦信号。
举例来说,n=4,校准信号为s,基准射频通道的传输系数为a0(未知量),那么基准射频通道的天线发射出去的信号为a0×s,信号a0×s经过4个不同的反射链路分别到达天线ant1、天线ant2、天线ant3和天线ant4上。
S202、通过第i个待校准射频通道接收实测信号yi。
具体的,实测信号yi是校准信号经过基准射频通道、第i个反射链路和第i个待校准射频通道后得到的,第i个反射链路是信号从基准射频通道的天线发出,个反射板反射到第i个待校准射频通道的天线上所经历的路径,i为序号,i为整数,且1≤i≤n。
举例来说,校准信号为s,基准射频通道的传输系数为a0(未知量),n个待校准射频通道的传输系数分别为a1、a2、…an(未知量),n个待校准射频通道各自的反射链路的传输系数分别为h1、h2、…hn(已知量)。对于第i个待校准射频通道而言,校准装置通过第i个待校准射频通道接收到的实测信号为:yi=hi×ai×a0×s+n,n为噪声信号,忽略噪声的情况下,yi=hi×ai×a0×s。
S203、确定第i个待校准射频通道的传输系数。
具体的,第i个待校准射频通道的传输系数与第i个反射链路的传输系数、实测信号yi的测量值、基准射频通道的传输系数和校准信号的测量值有关,测量值包括信号的幅度、相位和频点中的一种或多种。在一种可能的实现中,校准装置接收到实测信号yi后生成一个数据映射表,并存储该数据映射表,数据映射表表示校准信号的测量值、实测信号的测量值和反射链路的传输系数之间的映射关系,校准装置可以根据数据映射表得到待校准射频通道的传输系数和基准射频通道的传输系数之间的关系。
举例来说,根据S202中的例子,第i个待校准射频通道的传输系数为由于yi、hi和s为已知量,因此根据上述公式可以得出第i个待校准射频通道的传输系数和基准射频通道的传输系数之间的关系。根据S202和S203的方法计算出n个待校准射频通道的传输系数a1、a2、…an和基准射频通道的传输系数a0之间的关系。
又举例来说,n=3,实测信号和校准信号的测量值为幅度、相位和频点,数据映射表如表1所示:
表1
在一种可能的实施方式中,第i个待校准射频通道的传输系数与路径长度和反射板的反射系数有关,路径长度为信号从基准校准通道的天线经过反射板到达第i个待校准射频通道的天线之间的长度,反射板为金属材质,反射板的反射系数和反射板的材质相关,该反射系数可以在校准操作前预存储或预配置在校准装置中。
举例来说,第1条反射链路为信号由基准射频通道的天线发出,经过反射板反射后到达第1个待校准射频通道的天线所经历的路径,该路径的长度在图2A中记为d1。第2条反射链路为信号由基准射频通道的天线发出,经过反射板反射后到达第2个待校准射频通道的天线所经历的路径,该路径的长度在图2A中记为d1。依次类推,第i条反射路径为信号由基准射频通道的天线发出,经过反射板反射后到达第i个待校准射频通道的天线所经历的路径,该路径的长度在图2A中记为di。
在一种可能的实施方式中,所述第i个反射链路的传输系数根据如下公式得到:
在一种可能的实施方式中,校准装置的多个天线呈等间隔分布,相邻的两个天线之间的距离相等,这样便于计算每个反射链路的路径长度。例如:相邻的两个天线之间的距离为k,天线阵和反射板之间的距离为D,则根据全反射原理,
在一种可能的实施方式中,n+1个天线组成天线阵列,天线阵列为低剖面天线,天线阵列可以平面于反射板,也可以垂直于反射板。
S204、以基准射频通道的传输系数为基准对n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
具体的,校准需求规定了n+1个射频通道之间的幅度和/或相位关系,根据校准需求确定n+1个射频通道之间的幅度增益和/或相位偏移的关系,以基准射频通道的传输系数为基准,对n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
举例来说,校准需求为n+1个射频通道的幅度增益相同,那么对于n个待校准射频通道的增益乘以相应的幅度修正系数,使n个待校准射频通道的幅度增益和基准射频通道的幅度增益相同。
又举例来说,校准需求为n+1个待校准射频通道的相位偏移相同,那么对于n个待校准射频通道的相位乘以相应的相位修正系数,以满足该校准需求。
又举例来说,校准需求为n+1个待校准射频通道的幅度增益以等步长递增,以及相位偏移呈等步长递增,那么将n个待校准射频通道的增益乘以相应的幅度修正系数,以及乘以相应的相位修正系数,以满足该校准需求。
实施本发明的实施例,校准装置通过基准射频通道发射校准信号,其他待校准射频通道通过反射板接收实测信号,通过对比实测信号和校准信号,以及反射链路的传输系数确定待校准射频通道和基准射频通道的传输系数之间的对应关系,根据该对应关系以基准射频通道为参照进行相对校准,校准过程不需要借助外部仪器就能实现,校准装置自动对射频通道进行相对校准,提高了测试效率和节省了测试成本。
参见图3A,为本发明实施例提供的一种测试系统的结构示意图,在本发明实施例的测试系统的结构和图2A中的测试系统的结构完全相同,图3A中的测试系统的结构可参照图2A中的描述,此处不再赘述。
基于图3A的测试系统,参见图3B,为本发明实施例提供的校准方法的流程示意图,所述校准方法包括:
S301、校准装置在不同时间将校准信号通过n个待校准射频通道发射出去。
具体的,校准装置在不同时间将相同的校准信号通过n个待校准射频通道发射出去,在一种可能的实现中,校准装置以等时间间隔依次将校准信号通过n个待校准射频通道发送出去,对于n个待校准射频通道中的任意一个待校准射频通道来说,校准信号经历待校准射频通道、反射链路和基准射频通道。反射链路表示待校准射频通道的天线发出的信号经过反射板反射后到达基准射频通道的天线上所经历的路径。在一种可能的实现中,校准信号为正弦信号或余弦信号。
举例来说,n=4,校准装置包括基准射频通道和待校准射频通道1~待校准射频通道4,校准装置在时刻t1通过待校准射频通道1发送校准信号s,然后在时刻t2通过待校准射频通道2发送校准信号s,然后在时刻t3通过待校准射频通道发送校准信号s,最后在时刻t4通过待校准射频通道发送校准信号s。
S302、通过基准射频通道接收实测信号yi。
具体的,实测信号是校准信号经过第i个待校准射频通道、第i个反射链路和基准射频通道后得到的,第i个反射链路表示信号经过第i个待校准射频通道的天线发出经过反射板反射后到达基准射频通道的天线上所经历的路径,i为序号为整数,且1≤i≤n。
举例来说,基准射频通道的传输系数为a0(未知量),n个待校准射频通道的传输系数分别为a1、a2、…an(未知量),n个待校准射频通道各自对应的反射链路的传输系数分别为h1、h2、…hn(已知量)。对于第i个待校准射频通道而言,1≤i≤n,i为整数,校准装置通过基准射频通道接收到的实测信号为:yi=hi×ai×a0×s+n,n为噪声信号,在忽略噪声的情况下,yi=hi×ai×a0×s。
S303、确定第i个待校准射频通道的传输系数。
具体的,第i个待校准射频通道的传输系数与第i个反射链路的传输系数、实测信号yi的测量值、基准射频通道的传输系数和校准信号的测量值有关,测量值包括信号的幅度、相位和频点中的一种或多种。在一种可能的实现中,校准装置接收到实测信号yi后生成一个数据映射表,并存储该数据映射表,数据映射表表示校准信号的测量值、实测信号的测量值和反射链路的传输系数之间的映射关系,校准装置可以根据数据映射表得到待校准射频通道的传输系数和基准射频通道的传输系数之间的关系。例如:数据映射表可参见表1所示。
举例来说,根据S302中的例子,第i个待校准射频通道的传输系数为由于yi、hi和s为已知量,因此根据上述公式可以得出第i个待校准射频通道的传输系数和基准射频通道的传输系数之间的关系。根据S302和S303的方法计算出n个待校准射频通道的传输系数a1、a2、…an和基准射频通道的传输系数a0之间的关系。
在一种可能的实施方式中,第i个待校准射频通道的传输系数与路径长度和反射板的反射系数有关,路径长度为信号从基准校准通道的天线经过反射板到达第i个待校准射频通道的天线之间的长度,反射板为金属材质,反射板的反射系数和反射板的材质相关,该反射系数可以在校准操作前预存储或预配置在校准装置中。
举例来说,第1条反射链路为信号由第1个待校准射频通道的天线发出,经过反射板反射后到达基准射频通道的天线所经历的路径,该路径的长度在图3A中记为d1。第2条反射链路为信号由第3个待校准射频通道的天线发出,经过反射板反射后到达基准射频通道的天线所经历的路径,该路径的长度在图3A中记为d1。依次类推,第i条反射路径为信号由第i个待校准射频通道的天线发出,经过反射板反射后到达基准射频通道的天线所经历的路径,该路径的长度在图3A中记为di。
在一种可能的实施方式中,所述第i个反射链路的传输系数根据如下公式得到:
在一种可能的实施方式中,校准装置包括的多个天线组成天线阵列,天线阵列为低剖面天线,校准装置的多个天线呈等间隔分布,相邻的两个天线之间的距离相等,这样便于计算每个反射链路的路径长度。例如:参见图3A所示,相邻的两个天线之间的距离为k,天线阵列和反射板之间的距离为D,则根据全反射原理,
在一种可能的实施方式中,n+1个天线组成天线阵列,天线阵列为低剖面天线,天线阵列可以平面于反射板,也可以垂直于反射板。
S304、以基准射频通道的传输系数为基准对所述n个射频通道的传输系数进行校准。
具体的,校准需求规定了n+1个射频通道之间的幅度和/或相位关系,根据校准需求确定n+1个射频通道之间的幅度增益和/或相位偏移的关系,以基准射频通道的传输系数为基准,对n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
举例来说,校准需求为n+1个射频通道的幅度增益相同,那么对于n个待校准射频通道的增益乘以相应的幅度修正系数,使n个待校准射频通道的幅度增益和基准射频通道的幅度增益相同。
又举例来说,校准需求为n+1个待校准射频通道的相位偏移相同,那么对于n个待校准射频通道的相位乘以相应的相位修正系数,以满足该校准需求。
又举例来说,校准需求为n+1个待校准射频通道的幅度增益以等步长递增,以及相位偏移呈等步长递增,那么将n个待校准射频通道的增益乘以相应的幅度修正系数,以及乘以相应的相位修正系数,以满足该校准需求。
实施本发明的实施例,校准装置以时分的方式通过待校准射频通道发射校准信号,基准设备通道依次在不同时间通过反射板接收实测信号,通过对比实测信号和校准信号,以及反射链路的传输系数确定待校准射频通道与基准射频通道的传输系数之间的对应关系,根据给对应关系实现以基准射频通道为参考的相对校准,测试过程不需借助外部仪器就能实现,校准装置自动实现射频通道的相对校准,提高了测试效率和节省了测试成本。
参见图4A,为本发明实施例提供的一种校准装置的结构示意图,校准装置设置有n+1个天线,校准装置设置有n+1个天线,n为大于0的整数,n+1个天线分别为天线ant0、天线ant1、…、天线antn,n+1个天线分别对应射频通道0、射频通道1、…、射频通道n中。在本发明实施例中,基准射频通道为n+1个射频通道中的任意一个,例如,将天线at0对应的射频通道0作为基准射频通道,其他n个射频通道作为待校准射频通道,基准射频通道的指定可以在校准操作之前执行。每个射频通道具有1个传输系数,传输系数包括幅度增益和/或相位偏移,即信号经过射频通道后发生的幅度变化量和相位变化量。
在一种可能的实现中,n+1个天线中相邻的两个天线之间的距离相等,n+1个天线呈水平排列或垂直排列。
在一种可能的实现中,n+1个天线组成天线阵列,该天线阵列为低剖面天线。
在一种可能的实现中,所述n个待校准射频通道对应的n个天线排列成矩形,所述基准射频通道对应的1个天线位于所述矩形的中心。
举例来说,参见图4B所示,校准装置设置有5个天线:天线1、天线2、天线3、天线4和天线4,天线1~天线4组成天线阵列,该天线阵列为低剖面天线,天线1~天线4对应4个待校准射频通道,天线5对应基准射频通道,天线1~天线4组成矩形,天线5位于该矩形的中心。
基于图4A的校准装置,参见图4C,为本发明实施例提供的一种射频通道的校准方法的流程示意图,所述方法包括:
S401、将校准信号通过基准射频通道发射出去。
具体的,校准装置将校准信号通过基准射频通道发射出去,在一种可能的实现中,校准信号可以是基带信号生成的,校准信号经过基准射频通道、自由空间以及待校准射频通道再次被基带芯片接收。在一种可能的实现中,校准信号为正弦信号或余弦信号。
举例来说,n=4,校准信号为s,基准射频通道的传输系数为a0,那么基准射频通道的天线发射出去的信号为a0×s。信号a0×s经过自由空间的传播后分别到到达天线ant1、天线ant2、天线ant3和天线ant4。
S402、通过第i个待校准射频通道接收实测信号yi。
具体的,实测信号yi是校准信号经过基准射频通道、自由空间链路和第i个待校准射频通道后得到的,i为序号,i为整数,且1≤i≤n。
举例来说,校准信号为s(已知量),基准射频通道的传输系数为a0(未知量),n个待校准射频通道的传输系数分别为a1、a2、…an(未知量),n个待校准射频通道各自的自由空间链路的传输系数分别为k1、k2、…kn。对于第i个待校准通道而言,1≤i≤n,i为整数,校准装置通过第i个待校准射频通道接收到的实测信号为:yi=ki×ai×a0×s+n,n为噪声信号,由于天线之间的距离很小,因此自由空间链路的长度可以忽略不计,即信号在该自由空间链路中传输不发生幅度增益和相位偏移,同时在忽略噪声的情况下,yi=ai×a0×s。
S403、确定第i个待校准射频通道的传输系数。
具体的,第i个待校准射频通道的传输系数与第i个反射链路的传输系数、实测信号yi的测量值、基准射频通道的传输系数和校准信号的测量值有关。测量值包括信号的幅度、相位和频点中的一种或多种。在一种可能的实现中,校准装置接收到实测信号yi后生成一个数据映射表,并存储该数据映射表,数据映射表表示校准信号的测量值和实测信号的测量值之间的映射关系,校准装置可以根据数据映射表得到待校准射频通道的传输系数和基准射频通道的传输系数之间的关系。
举例来说,根据S402中的例子,第i个待校准射频通道的传输系数为由于yi和s为已知量,因此根据上述公式可以得出第i个待校准射频通道的传输系数和基准射频通道的传输系数之间的关系。根据S402和S403的方法计算出n个待校准射频通道的传输系数和基准射频通道的传输系数之间的关系。
又举例来说,n=3,实测信号和校准信号的测量值为幅度、相位和频点,数据映射表如表1所示:
表2
S404、以基准射频通道的传输系数为基准对n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
具体的,校准需求规定了n+1个射频通道之间的幅度和/或相位关系,根据校准需求确定n+1个射频通道之间的幅度增益和/或相位偏移的关系,以基准射频通道的传输系数为基准,对n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
举例来说,校准需求为n+1个射频通道的幅度增益相同,那么对于n个待校准射频通道的增益乘以相应的幅度修正系数,使n个待校准射频通道的幅度增益和基准射频通道的幅度增益相同。
又举例来说,校准需求为n+1个待校准射频通道的相位偏移相同,那么对于n个待校准射频通道的相位乘以相应的相位修正系数,以满足该校准需求。
又举例来说,校准需求为n+1个待校准射频通道的幅度增益以等步长递增,以及相位偏移呈等步长递增,那么将n个待校准射频通道的增益乘以相应的幅度修正系数,以及乘以相应的相位修正系数,以满足该校准需求。
实施本发明的实施例,校准装置通过基准射频通道发射校准信号,其他待校准射频通道通过自由空间接收实测信号,通过对比实测信号和校准信号,以及反射链路的传输系数确定待校准射频通道与基准射频通道的传输系数之间的对应关系,根据给对应关系实现以基准射频通道为参考的相对校准,测试过程不需借助外部仪器就能实现,校准装置自动实现射频通道的相对校准,提高了测试效率和节省了测试成本。
参见图5A,为本发明实施例提供的一种校准装置的结构示意图,该校准装置和图4A中的校准装置的结构完全相同,区别仅在于校准方法不同。图5A中的校准装置的结构可参照图4A的描述,此处不再赘述。
基于图5A的校准装置,参见图5B,为本发明实施例提供的一种射频通道的校准方法的流程示意图,所述校准方法包括:
S501、在不同时间将校准信号通过n个待校准射频通道发射出去。
具体的,校准装置在不同时间将校准信号通过n个待校准射频通道发射出去,在一种可能的实现方式中,校准装置以等时间间隔依次将校准信号通过n个待校准射频通道发射出去,对于n个待校准射频通道中的任意一个射频通道来说说,校准信号经历待校准射频通道、自由空间和基准射频通道。自由空间链路表示信号从待校准射频通道的天线发出后到达基准射频通道的天线上所经历的路径。在一种可能的实现中,校准信号为正弦信号或余弦信号。
举例来说,n=4,校准装置包括基准射频通道和待校准射频通道1~待校准射频通道4,校准装置在时刻t1通过待校准射频通道1发送校准信号s,然后在时刻t2通过待校准射频通道2发送校准信号s,然后在时刻t3通过待校准射频通道发送校准信号s,最后在时刻t4通过待校准射频通道发送校准信号s。
S502、通过基准射频通道接收实测信号yi。
具体的,实测信号是校准信号经过第i个待校准射频通道、自由空间链路和基准射频通道后得到的,i为序号为整数,且1≤i≤n。
举例来说,基准射频通道的传输系数为a0(未知量),n个待校准射频通道的传输系数分别为a1、a2、…an(未知量),n个待校准射频通道各自的自由空间链路的传输系数分别为k1、k2、…kn。对于第i个待校准射频通道而言,1≤i≤n,i为整数,校准装置通过校准射频通道接收到的实测信号为:yi=ki×ai×a0×s+n,由于天线之间的距离很小,因此自由空间链路的长度可以忽略不计,即信号的该自由空间链路中传输不发生幅度增益和相位偏移,同时在忽略噪声的情况下,yi=ai×a0×s。
S503、确定第i个待校准射频通道的传输系数。
具体的,第i个待校准射频通道的传输系数与第i个反射链路的传输系数、实测信号yi的测量值、基准射频通道的传输系数和校准信号的测量值有关,测量值包括信号的幅度、相位和频点中的一种或多种。在一种可能的实现中,校准装置接收到实测信号yi后生成一个数据映射表,并存储该数据映射表,数据映射表表示校准信号的测量值、实测信号的测量值和反射链路的传输系数之间的映射关系,校准装置可以根据数据映射表得到待校准射频通道的传输系数和基准射频通道的传输系数之间的关系。例如:数据映射表可参见表2所示。
举例来说,根据S502中的例子,第i个待校准射频通道的传输系数为由于yi和s为已知量,因此根据上述公式可以得出第i个待校准射频通道的传输系数和基准射频通道的传输系数之间的关系。根据S502和S503的方法计算出n个待校准射频通道的传输系数和基准射频通道的传输系数之间的关系。
S504、以基准射频通道的传输系数为基准对n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
具体的,根据校准需求确定n+1个基准射频通道预先配置的幅度增益和/或相位偏移的关系,以基准射频通道的传输系数为基准,对n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
举例来说,校准需求为n+1个射频通道的幅度增益相同,那么对于n个待校准射频通道的增益乘以相应的幅度修正系数,使n个待校准射频通道的幅度增益和基准射频通道的幅度增益相同。
又举例来说,校准需求为n+1个待校准射频通道的相位偏移相同,那么对于n个待校准射频通道的相位乘以相应的相位修正系数,以满足该校准需求。
又举例来说,校准需求为n+1个待校准射频通道的幅度增益以等步长递增,以及相位偏移呈等步长递增,那么将n个待校准射频通道的增益乘以相应的幅度修正系数,以及乘以相应的相位修正系数,以满足该校准需求。
实施本发明的实施例,校准装置通过待校准射频通道依次发射校准信号,基准射频通道在不同时刻通过自由空间接收实测信号,通过对比实测信号和校准信号确定待校准射频通道与基准射频通道的传输系数之间的对应关系,根据给对应关系实现以基准射频通道为参考的相对校准,测试过程不需借助外部仪器就能实现,校准装置自动实现射频通道的相对校准,提高了测试效率和节省了测试成本。
上述详细阐述了本发明实施例的方法,下面提供了本发明实施例的装置的结构示意图,以下简称校准装置6,校准装置6包括处理单元601和收发单元602,该装置6用于执行图2A~图5B的实施例中校准装置的行为功能。
实施例一:
校准装置6设置有n个待校准的射频通道和1个基准射频通道,每个射频通道包括1个天线,所述校准装置前面设置有反射板,所述反射板用于反射信号,n为大于0的整数;
校准装置6包括:
收发单元602,用于将校准信号通过所述基准射频通道发射出去。
收发单元602,还用于通过第i个待校准射频通道接收实测信号yi;其中,所述实测信号yi是所述校准信号经过所述基准射频通道、第i个反射链路和所述第i个待校准设备通道后得到的,所述第i个反射链路表示所述基准射频通道的天线发射的信号经过反射板到所述第i个待校准射频通道的天线上所经历的路径;1≤i≤n,且i是整数;
处理单元601,用于确定所述第i个待校准射频通道的传输系数;其中,所述第i个待校准射频通道的传输系数与所述校准信号的测量值、所述实测信号yi的测量值、第i个反射链路的传输系数和所述基准射频通道的传输系数中的一种或多种有关;
处理单元601,还用于以所述基准射频通道的传输系数为基准对所述n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
在一种可能的实施方式中,所述第i个反射链路的传输系数与路径长度和所述反射板的反射系数有关。
在一种可能的实施方式中,所述第i个反射链路的传输系数根据如下公式得到:
在一种可能的实施方式中,所述第i个反射链路的路径长度与所述第i个待校准射频通道的天线与所述反射板之间的距离,以及所述基准射频通道的天线和所述第i个待校准射频通道的天线之间的距离有关。
在一种可能的实施方式中,n个待校准的射频通道和1个基准射频通道对应的n+1个天线中相邻的两个天线之间的距离相等。
在一种可能的实施方式中,n个待校准的射频通道和1个基准射频通道对应的n+1个天线组成天线阵列,所述天线阵列为低剖面天线,所述天线阵列垂直于所述反射板,或者垂直于所述反射板。
实施例二:
校准装置6设置有n个待校准的射频通道和1个基准射频通道,每个射频通道包括1个天线,所述校准装置前面设置有反射板,所述反射板用于反射信号,n为大于0的整数。
校准装置6包括:
收发单元602,用于在不同时间将校准信号通过n个待校准射频通道发射出去。
收发单元602,通过基准射频通道接收实测信号yi,实测信号yi是所述校准信号经过第i个待校准射频通道、第i个反射链路和所述基准射频通道后得到的,所述第i个反射链路表示从所述第i个待校准射频通道的天线发生处理的信号经过所述反射板后到达所述基准射频通道的天线上所经历的的无线路径。
处理单元601,用于确定第i个待校准射频通道的传输系数,其中,第i个待校准射频通道的传输系数与校准信号的测量值、实测信号yi的测量值、第i个反射链路的传输系数和基准射频通道的传输系数中的一种或多种有关。
处理单元601,用于校准装置以基准射频通道的传输系数为基准对所述n个射频通道的传输系数进行校准。
校准信号的测量值和实测信号的测量值包括幅度和/或相位,传输系数包括幅度增益和/或相位偏移。
在一种可能的实施方式中,所述第i个反射链路的传输系数与路径长度和所述反射板的反射系数有关。
在一种可能的实施方式中,所述第i个反射链路的传输系数根据如下公式得到:
在一种可能的实施方式中,所述第i个反射链路的路径长度与所述第i个待校准射频通道的天线与所述反射板之间的距离,以及所述基准射频通道的天线和所述第i个待校准射频通道的天线之间的距离有关。
在一种可能的实施方式中,n个待校准的射频通道和1个基准射频通道对应的n+1个天线中相邻的两个天线之间的距离相等。
在一种可能的实施方式中,n个待校准的射频通道和1个基准射频通道对应的n+1个天线组成天线阵列,所述天线阵列为低剖面天线,所述天线阵列垂直于所述反射板,或者垂直于所述反射板。
实施例三:
校准装置6设置有1个基准射频通道和n个待校准射频通道,每个射频通道包括1个天线。
校准装置6包括:
收发单元602,用于将校准信号通过所述基准射频通道发射出去。
收发单元602,还用于通过第i个待校准射频通道接收实测信号yi;其中,所述实测信号yi是所述所述校准信号经过所述基准射频通道、自由空间链路和所述第i个待校准射频通道后得到的,1≤i≤n,且i为整数
处理单元601,用于确定所述第i个待校准射频通道的传输系数;其中,所述第i个待校准射频通道的传输系数与所述校准信号的测量值、所述实测信号yi的测量值和所述基准射频通道的传输系数有关。
处理单元601,还用于以所述基准射频通道的传输系数为基准对所述n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
在一种可能的实施方式中,1个基准射频通道和n个待校准射频通道对应的n+1个天线中相邻的两个天线之间的距离相等。
在一种可能的实施方式中,1个基准射频通道和n个待校准射频通道对应的n+1个天线组成天线阵列,所述天线阵列为低剖面天线。
在一种可能的实施方式中,所述n个待校准射频通道对应的n个天线排列成矩形,所述基准射频通道对应的1个天线位于所述矩形的中心。
实施例四:
校准装置6设置有1个基准射频通道和n个待校准射频通道,每个射频通道包括1个天线。
校准装置6包括:
收发单元602,用于在不同的时间将校准信号通过n个待校准射频通道发射出去。收发单元602,用于通过基准设备通道接收实测信号yi,实测信号是所述校准信号经过所述第i个待校准射频通道、自由空间链路和所述基准射频通道后得到的。
处理单元601,用于校准装置确定第i个待校准射频通道的传输系数,第i个待校准射频通道的传输系数与校准信号的测量值,实测信号yi的测量值和基准射频通道的传输系数有关。
处理单元601,用于以基准射频通道的传输系数为基准对n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
在一种可能的实施方式中,1个基准射频通道和n个待校准射频通道对应的n+1个天线中相邻的两个天线之间的距离相等。
在一种可能的实施方式中,1个基准射频通道和n个待校准射频通道对应的n+1个天线组成天线阵列,所述天线阵列为低剖面天线。
在一种可能的实施方式中,所述n个待校准射频通道对应的n个天线排列成矩形,所述基准射频通道对应的1个天线位于所述矩形的中心。
上述校准装置实施例仅列出了模块之间的逻辑功能,具体的执行过程与有益效果请参照其对应的方法实施例。
校准装置6可以是终端设备或网络设备,也可以为实现相关功能的基带芯片、译码器、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA),专用集成芯片,系统芯片(system on chip,SoC),中央处理器(central processor unit,CPU),网络处理器(network processor,NP),数字信号处理电路,微控制器(micro controller unit,MCU),还可以采用可编程控制器(programmable logic device,PLD)或其他集成芯片。
本发明实施例和图2A~图5B的方法实施例基于同一构思,其带来的技术效果也相同,具体过程可参照图2A~图5B的方法实施例的描述,此处不再赘述。
图7为本发明实施例提供的一种校准装置结构示意图,校准装置7可以集成于前述的网络设备或终端设备,校准装置7包括1个基准射频通道和n个待校准射频通道,每个射频通道包括1个天线(图7中未画出)。如图7所示,该校准装置7还包括:存储器702、处理器701、收发器703。
存储器702可以是独立的物理单元,与处理器701和收发器703可以通过总线连接。存储器702、处理器701、收发器703也可以集成在一起,通过硬件实现等。
存储器702用于存储实现以上方法实施例,或者装置实施例各个模块的程序,处理器701调用该程序,执行以上方法实施例的操作。
可选地,当上述实施例的射频通道的校准方法中的部分或全部通过软件实现时,装置也可以只包括处理器。用于存储程序的存储器位于装置之外,处理器通过电路/电线与存储器连接,用于读取并执行存储器中存储的程序。
处理器可以是中央处理器(central processing unit,CPU),网络处理器(network processor,NP)或者CPU和NP的组合。
处理器还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),可编程逻辑器件(programmablelogic device,PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complexprogrammable logic device,CPLD),现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gatearray,FPGA),通用阵列逻辑(generic array logic,GAL)或其任意组合。
存储器可以包括易失性存储器(volatile memory),例如随机存取存储器(random-access memory,RAM);存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory),例如快闪存储器(flash memory),硬盘(hard disk drive,HDD)或固态硬盘(solid-state drive,SSD);存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
上述实施例中,发送模块或发射器执行上述各个方法实施例发送的步骤,接收模块或接收器执行上述各个方法实施例接收的步骤,其它步骤由其他模块或处理器执行。发送模块和接收模块可以组成收发模块,接收器和发射器可以组成收发器。
本申请实施例还提供了一种计算机存储介质,存储有计算机程序,该计算机程序用于执行上述实施例提供的射频通道的校准方法。
本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例提供的射频通道的校准方法。
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。
Claims (21)
1.一种射频通道的校准方法,其特征在于,所述校准方法应用于校准装置,所述校准装置包括n个待校准的射频通道和1个基准射频通道,每个射频通道包括1个天线,所述校准装置前面设置有反射板,所述反射板用于反射信号,n为大于0的整数;
所述校准方法包括:
将校准信号通过所述基准射频通道发射出去;
通过第i个待校准射频通道接收实测信号yi;其中,所述实测信号是所述校准信号经过所述基准射频通道、第i个反射链路和所述第i个待校准设备通道后得到的,所述第i个反射链路表示所述基准射频通道的天线发射的信号经过反射板到所述第i个待校准射频通道的天线上所经历的路径;1≤i≤n,且i是整数;
确定所述第i个待校准射频通道的传输系数;其中,所述第i个待校准射频通道的传输系数与所述校准信号的测量值、所述实测信号的测量值、第i个反射链路的传输系数和所述基准射频通道的传输系数中的一种或多种有关;
根据校准需求确定n+1个射频通道之间的幅度增益和/或相位偏移的关系,以所述基准射频通道的传输系数为基准对所述n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第i个反射链路的传输系数与路径长度和所述反射板的反射系数有关。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第i个反射链路的路径长度与所述第i个待校准射频通道的天线与所述反射板之间的距离,以及所述基准射频通道的天线和所述第i个待校准射频通道的天线之间的距离有关。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法,其特征在于,n个待校准的射频通道和1个基准射频通道对应的n+1个天线中相邻的两个天线之间的距离相等。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法,其特征在于,n个待校准的射频通道和1个基准射频通道对应的n+1个天线组成天线阵列,所述天线阵列为低剖面天线,所述天线阵列垂直于所述反射板,或者垂直于所述反射板。
7.一种射频通道的校准方法,其特征在于,所述校准方法应用于校准装置,所述校准装置设置有1个基准射频通道和n个待校准射频通道,每个射频通道包括1个天线;
所述校准方法包括:
将校准信号通过所述基准射频通道发射出去;
通过第i个待校准射频通道接收实测信号yi;其中,所述实测信号yi是所述校准信号经过所述基准射频通道、自由空间和所述第i个待校准射频通道后得到的,1≤i≤n,且i为整数;
确定所述第i个待校准射频通道的传输系数;其中,所述第i个待校准射频通道的传输系数与所述校准信号的测量值、所述实测信号的测量值和所述基准射频通道的传输系数有关;
根据校准需求确定n+1个射频通道之间的幅度增益和/或相位偏移的关系,以所述基准射频通道的传输系数为基准对所述n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,1个基准射频通道和n个待校准射频通道对应的n+1个天线中相邻的两个天线之间的距离相等。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,1个基准射频通道和n个待校准射频通道对应的n+1个天线组成天线阵列,所述天线阵列为低剖面天线。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述n个待校准射频通道对应的n个天线排列成矩形,所述基准射频通道对应的1个天线位于所述矩形的中心。
11.一种校准装置,其特征在于,所述校准装置包括n个待校准的射频通道和1个基准射频通道,每个射频通道包括1个天线,所述校准装置前面设置有反射板,所述反射板用于反射信号,n为大于0的整数;
所述校准装置还包括:收发器、处理器和存储器,其中,所述存储器存储有所述校准装置必要的程序和数据;
所述收发器,用于将校准信号通过所述基准射频通道发射出去;
所述收发器,还用于通过第i个待校准射频通道接收实测信号yi;其中,所述实测信号是所述校准信号经过所述基准射频通道、第i个反射链路和所述第i个待校准设备通道后得到的,所述第i个反射链路表示所述基准射频通道的天线发射的信号经过反射板到所述第i个待校准射频通道的天线上所经历的路径;1≤i≤n,且i是整数;
所述处理器调用所述存储器中的程序和数据用于执行:
确定所述第i个待校准射频通道的传输系数;其中,所述第i个待校准射频通道的传输系数与所述校准信号的测量值、所述实测信号的测量值、第i个反射链路的传输系数和所述基准射频通道的传输系数中的一种或多种有关;
根据校准需求确定n+1个射频通道之间的幅度增益和/或相位偏移的关系,以所述基准射频通道的传输系数为基准对所述n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第i个反射链路的传输系数与路径长度和所述反射板的反射系数有关。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述第i个反射链路的路径长度与所述第i个待校准射频通道的天线与所述反射板之间的距离,以及所述基准射频通道的天线和所述第i个待校准射频通道的天线之间的距离有关。
15.根据权利要求11至14任意一项所述的装置,其特征在于,n个待校准的射频通道和1个基准射频通道对应的n+1个天线中相邻的两个天线之间的距离相等。
16.根据权利要求11至15任意一项所述的装置,其特征在于,n个待校准的射频通道和1个基准射频通道对应的n+1个天线组成天线阵列,所述天线阵列为低剖面天线,所述天线阵列垂直于所述反射板,或者垂直于所述反射板。
17.一种校准装置,其特征在于,所述校准装置包括1个基准射频通道和n个待校准射频通道,每个射频通道包括1个天线;
所述校准装置还包括:收发器、处理器和存储器,其中,所述存储器存储有所述校准装置必要的程序和数据;
所述收发器,用于将校准信号通过所述基准射频通道发射出去;
所述收发器,还用于通过第i个待校准射频通道接收实测信号yi;其中,所述实测信号是所述校准信号经过所述基准射频通道、自由空间和所述第i个待校准射频通道后得到的,1≤i≤n,且i为整数;
所述处理器调用所述存储器中的程序和数据用于执行:
确定所述第i个待校准射频通道的传输系数;其中,所述第i个待校准射频通道的传输系数与所述校准信号的测量值、所述实测信号的测量值和所述基准射频通道的传输系数有关;
根据校准需求确定n+1个射频通道之间的幅度增益和/或相位偏移的关系,以所述基准射频通道的传输系数为基准对所述n个待校准射频通道的传输系数进行校准。
18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,1个基准射频通道和n个待校准射频通道对应的n+1个天线中相邻的两个天线之间的距离相等。
19.根据权利要求17或18所述的装置,其特征在于,1个基准射频通道和n个待校准射频通道对应的n+1个天线组成天线阵列,所述天线阵列为低剖面天线。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述n个待校准射频通道对应的n个天线排列成矩形,所述基准射频通道对应的1个天线位于所述矩形的中心。
21.一种计算机存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1至10任意一项所述的方法。
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