CN112929956A - Lte控制信道功率偏置补偿方法、装置及频谱分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种LTE控制信道功率偏置补偿方法、装置及频谱分析仪,包括以下步骤:S1:通过同步信道获取到定时信息后,根据协议获取预设时间段内的各个控制信道的功率值,及每个控制信道的每个子帧上的小区参考信号功率;S2:对所述预设时间段内的所述控制信道的功率值进行功率统计得到控制信道平均功率Power,及对所述小区参考信号功率进行功率统计,得到小区参考信号平均功率CRS_power;S3:根据控制信道平均功率Power和小区参考信号平均功率CRS_power对每一个控制信道分别对应计算功率偏置值。S4:将所述功率偏置值补偿到解调数据中,进而获得补偿的EVM值。
Description
技术领域
本发明涉及LTE通信技术领域,特别涉及一种LTE控制信道功率偏置补偿方法、装置及频谱分析仪。
背景技术
在长期演进(Long Term Evolution-Advanced,简称LTE)系统中,利用信号参数的盲检测技术,自适应的实现收发双方参数信息的传递。一方面,可以节省信令的开销;另一方面,可增加接收机的参数识别能力,提高接收机性能。
在分析类仪表,尤其是频谱分析仪中,在对LTE信号经过去CP、FFT、信道估计、均衡等操作后,即可还原出发送数据的调制星座图,进而可以根据星座图坐标计算出EVM值。
一般的,LTE基站侧在发送LTE信号时,为了控制小区的覆盖范围,或者为了避免小区间的控制信息产生相互影响,都会对控制信道进行一些功率调整。而具体的调整信令消息需要对空口消息进行译码才可获取到。
而对于LTE类频谱分析仪来说,由于仪表在进行信号分析时,如果缺少译码器,而无法获取到LTE空口的控制消息内容时,从而在获取均衡后数据的误差向量幅度(ErrorVector Magnitude-EVM)值时,由于发送端设置的控制信道功率偏置,会导致接收端的EVM结果存在较大偏差。
参考图1所示,若信号解调后的结果如图1中“×”点所示,实际为QPSK信号,与标准QAM星座点(图1中“○”点所示)存在功率偏置。如在获取EVM值时若不进行相应的补偿测量,会导致EVM值出现较大偏差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LTE控制信道功率偏置补偿方法、装置及频谱分析仪,以解决现有的LTE频谱分析仪表依赖于对空口消息进行译码才能获取控制信道的功率调整信令消息的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种基于LTE频谱分析仪的控制信道功率偏置补偿EVM的方法,包括以下步骤:
S1:通过同步信道获取到定时信息后,根据协议获取预设时间段内的各个控制信道的功率值,及每个控制信道的每个子帧上的小区参考信号功率;
S2:对所述预设时间段内的所述控制信道的功率值进行功率统计得到控制信道平均功率Power,及对所述小区参考信号功率进行功率统计,得到小区参考信号平均功率CRS_power;
S3:对每一个控制信道对应计算功率偏置值:
其中,Power_offset为功率偏置值。
S4:将所述功率偏置值补偿到解调数据中,进而获得补偿的EVM值。
较佳地,所述控制信道包括:PDCCH、PBCH、PCFICH、PHICH、主同步信道及辅同步信道。
较佳地,所述步骤S1中:获取的各个控制信道的功率值为控制信道各子帧上的有效瞬时功率值。
较佳地,所述步骤S2中:获取所述控制信道平均功率Power的方法为:
对预设时间段内的有效瞬时功率值进行加权求平均,得到所述控制信道平均功率Power;或
在获取预设时间段内的有效瞬时功率值后进行滤波,滤波后得到所述控制信道平均功率Power。
较佳地,所述步骤S2中,获取小区参考信号平均功率CRS_power的方法为:
对预设时间段内的小区参考信号功率值进行加权求平均,得到所述小区参考信号平均功率CRS_power;或
对预设时间段内的小区参考信号功率值功率值后进行滤波,滤波后得到所述小区参考信号平均功率CRS_power。
较佳地,所述步骤S4中,将所述功率偏置值补偿到解调数据时,将所述功率偏置值分别乘以解调数据的实部和虚部,再将得到的结果进行EVM补偿,获得补偿的EVM值。
本发明还提供了一种基于LTE频谱分析仪的控制信道功率偏置补偿EVM的装置,包括:
功率获取模块,用于在通过同步信道获取到定时信息后,根据协议获取预设时间段内的各个控制信道的功率值,及每个控制信道的每个子帧上的小区参考信号功率;
平均功率处理模块,对所述预设时间段内的所述控制信道的功率值进行功率统计得到控制信道平均功率Power,及对所述小区参考信号功率进行功率统计,得到小区参考信号平均功率CRS_power;
功率偏置值计算模块,用于对每一个控制信道对应计算功率偏置值:
其中,Power_offset为功率偏置值;
EVM值补偿模块,用于将所述功率偏置值补偿到解调数据中,进而获得补偿的EVM值。
较佳地,获取的各个控制信道的功率值为控制信道各子帧上的有效瞬时功率值。
较佳地,所述平均功率处理模块获取所述控制信道平均功率Power时,通过对预设时间段内的有效瞬时功率值进行加权求平均,得到所述控制信道平均功率Power;或在获取预设时间段内的有效瞬时功率值后进行滤波,滤波后得到所述控制信道平均功率Power;
所述平均功率处理模块获取小区参考信号平均功率CRS_power时,通过对预设时间段内的小区参考信号功率值进行加权求平均,得到所述小区参考信号平均功率CRS_power;或对预设时间段内的小区参考信号功率值功率值后进行滤波,滤波后得到所述小区参考信号平均功率CRS_power。
本发明还提供了一种频谱分析仪,包括:如上所述的基于LTE频谱分析仪的控制信道功率偏置补偿EVM的装置,以获得补偿后的EVM值。
本发明具有以下有益效果:
通过处理控制信道功率的相关数据,根据控制信道平均功率Power和小区参考信号平均功率CRS_power对每一个控制信道分别计算得到功率偏置值,从而简单、便捷地获取了功率偏置的具体数值;
本发明方法及装置对于仪表类,尤其是频谱分析类仪表,在进行LTE类信号分析时,无需解析LTE的空口比特级消息,即可判决出实际的功率偏置大小,节省了译码器的购买,大大降低了产品的成本。
附图说明
图1为接收端信号解调后的未进行补偿的QAM星座点结果图;
图2为本发明方法整体步骤示意图;
图3为本发明装置组成示意图。
具体实施方式
以下将结合本发明的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论,显然,这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例,并不是全部的实例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
为了便于对本发明实施例的理解,下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明,且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。
频谱分析仪在LTE信号分析测量时,需要正确的显示各物理信道的功率值、EVM值;但由于发送端存在功率偏置,若不进行功率补偿,则会导致均衡后数据的星座图存在偏差,进而EVM值计算不正确。
为此,本实施例提供了一种LTE控制信道功率偏置补偿方法,包括以下步骤:
S1:通过同步信道获取到定时信息后,根据协议获取预设时间段内的各个控制信道的功率值,及每个控制信道的每个子帧上的小区参考信号功率。
其中,对于LTE系统来说,任何操作(无论是计算功率、EVM、解析数据信息等等),均需要收发两端进行定时同步。通过同步信道获取到定时信息后,再获取各项功率值,以确保数据解析正确。
S2:对上述获得的预设时间段内的控制信道的功率值进行功率统计得到控制信道平均功率Power,及对上述预设时间段内的小区参考信号功率进行功率统计,得到小区参考信号平均功率CRS_power。
S3:对每一个控制信道对应计算功率偏置值:
其中,Power_offset为功率偏置值。
S4:将计算得到的功率偏置值Power_offset补偿到解调数据中,进而获得补偿的EVM值。
该方法并不需要在不需要额外译码器的前提下,通过统计控制信道的平均功率,和小区参考信号平均功率,并计算二者之间的相对关系,可以得出各控制信道功率相对于小区参考信号CRS的功率偏置,从而补偿EVM的计算过程,获得各控制信道的真实的EVM值。
其中,步骤S2中所获取的各个控制信道的功率值为控制信道各子帧上的有效瞬时功率值。同理,步骤S3中所获取的CRS的功率也为每一个控制信道的每个子帧上有效瞬时功率值。
进一步地,参考图2所示,上述的步骤S2和S3可同时进行,方法开始执行后,首先统计各个控制信道的功率瞬时值及小区参考信号的功率瞬时值后,再根据统计的数据获取各个控制信道的功率平均值及小区参考信号的功率平均值。然后即可根据步骤S4的公式计算各控制信道的功率偏置Power_offset。将功率偏置Power_offset补偿到解调数据中后再进行EVM计算,从而可以真实地获得各控制信道的EVM值。
上述步骤中所涉及的控制信道包括:PDCCH、PBCH、PCFICH、PHICH、主同步信道及辅同步信道等。对于频谱分析仪来说,这些信道的功率值、EVM值均需要解析。由于在LTE中,这些信道都存在有功率偏置,因此这些信道都需要根据上述实施例的方法进行功率偏置补偿。
进一步优选实施例中,上述步骤S2中:获取控制信道平均功率Power的方法为:对预设时间段内的有效瞬时功率值进行加权求平均,得到上述的控制信道平均功率Power。同理,上述的步骤S2中,获取小区参考信号平均功率CRS_power的方法为:对预设时间段内的CRS的功率值进行加权求平均,得到上述的CRS的平均功率Power。
另一优选实施例中,上述步骤S2中:获取控制信道平均功率Power的方法为:在获取预设时间段内的有效瞬时功率值后进行滤波,滤波后得到上述的控制信道平均功率Power。同理,上述的步骤S2中,获取小区参考信号平均功率CRS_power的方法为:对预设时间段内的小区参考信号功率值功率值后进行滤波,滤波后得到上述的CRS的平均功率Power。
其中,控制信道和CRS的功率值在进行滤波时的具体过程如下:采用滤波系数为1/8的滤波方法,即每一次滤波值的计算,是前一次计算结果的7/8,加上新到数值的1/8,作为本次的计算结果。当然,在其他优选实施例中,也可以根据需要采用其他数值的滤波系数,这里不做具体限定。
本实施例中,上述的预设时间段的时间长度为100ms。通过统计100ms内各控制信道的有效功率瞬时值及CRS功率瞬时值,然后再加权求平均即可得到对应的平均功率值。或者在统计100ms内各控制信道瞬时功率值及CRS功率瞬时值的基础上进行滤波,得到最终滤波后的平均功率值。其他优选实施例中,不局限于数据统计时间段长度,也不局限于数据的具体求平均的处理方法。
进一步优选实施例中,将功率偏置值补偿到解调数据时,具体为将功率偏置值分别乘以解调数据的实部和虚部,再将得到的结果进行EVM补偿,获得补偿的EVM值。
如图3所示,本实施例提供了一种LTE控制信道功率偏置补偿装置,具体包括:
功率获取模块31,用于在通过同步信道获取到定时信息后,根据协议获取预设时间段内的各个控制信道的功率值,及每个控制信道的每个子帧上的小区参考信号功率;
平均功率处理模块32,对所述预设时间段内的所述控制信道的功率值进行功率统计得到控制信道平均功率Power,及对所述小区参考信号功率进行功率统计,得到小区参考信号平均功率CRS_power。
功率偏置值计算模块33,用于对每一个控制信道对应计算功率偏置值Power_offset:
以及,EVM值补偿模块34,用于将功率偏置值Power_offset补偿到解调数据中,进而获得补偿的EVM值。
该装置的功率获取模块31获取的各个控制信道的功率值为控制信道各子帧上的有效瞬时功率值。同理,功率获取模块31所获取的CRS的功率也为每一个控制信道的每个子帧上有效瞬时功率值。
对应地,平均功率处理模块32获取控制信道平均功率Power时,通过对预设时间段内的有效瞬时功率值进行加权求平均,得到控制信道平均功率Power;或在获取预设时间段内的有效瞬时功率值后进行滤波,滤波后得到所述控制信道平均功率Power。
同理,平均功率处理模块32获取小区参考信号平均功率CRS_power时,通过对预设时间段内的小区参考信号功率值进行加权求平均,得到所述控制信道平均功率Power;或对预设时间段内的小区参考信号功率值功率值后进行滤波,滤波后得到所述控制信道平均功率Power。具体工作原理及预设时间段时长取值参考上述的方法实施例,此处不再赘述。
本实施例还提供了一种频谱分析仪,包括上述实施例的的基于LTE频谱分析仪的控制信道功率偏置补偿EVM的装置,以获得补偿后的EVM值。该频谱分析仪无需设置译码操作,开发难度较低,同时也节省了译码器的采购,节约了产品成本。
上述实施例所提供的方法及装置不需要解析LTE空口的信令消息,通过对控制信道的功率及CRS功率的数据进行处理即可得到控制信道的功率偏置值,进而省略了译码操作,节约了译码器的采购成本,有效地降低了频谱分析仪的解调复杂度和生产成本。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,对本发明所做的变形或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的LTE控制信道功率偏置补偿方法,其特征在于,所述控制信道包括:PDCCH、PBCH、PCFICH、PHICH、主同步信道及辅同步信道。
3.根据权利要求1所述的LTE控制信道功率偏置补偿方法,其特征在于,所述步骤S1中:获取的各个控制信道的功率值为控制信道各子帧上的有效瞬时功率值。
4.根据权利要求3所述的LTE控制信道功率偏置补偿方法,其特征在于,所述步骤S2中:获取所述控制信道平均功率Power的方法为:
对预设时间段内的有效瞬时功率值进行加权求平均,得到所述控制信道平均功率Power;或
在获取预设时间段内的有效瞬时功率值后进行滤波,滤波后得到所述控制信道平均功率Power。
5.根据权利要求1所述的LTE控制信道功率偏置补偿方法,其特征在于,所述步骤S2中,获取小区参考信号平均功率CRS_power的方法为:
对预设时间段内的小区参考信号功率值进行加权求平均,得到所述小区参考信号平均功率CRS_power;或
对预设时间段内的小区参考信号功率值功率值后进行滤波,滤波后得到所述小区参考信号平均功率CRS_power。
6.根据权利要求1所述的LTE控制信道功率偏置补偿方法,其特征在于,所述步骤S4中,将所述功率偏置值补偿到解调数据时,将所述功率偏置值分别乘以解调数据的实部和虚部,再将得到的结果进行EVM补偿,获得补偿的EVM值。
8.根据权利要求1所述的LTE控制信道功率偏置补偿装置,其特征在于,获取的各个控制信道的功率值为控制信道各子帧上的有效瞬时功率值。
9.根据权利要求8所述的LTE控制信道功率偏置补偿装置,其特征在于,所述平均功率处理模块获取所述控制信道平均功率Power时,通过对预设时间段内的有效瞬时功率值进行加权求平均,得到所述控制信道平均功率Power;或在获取预设时间段内的有效瞬时功率值后进行滤波,滤波后得到所述控制信道平均功率Power;
所述平均功率处理模块获取小区参考信号平均功率CRS_power时,通过对预设时间段内的小区参考信号功率值进行加权求平均,得到所述小区参考信号平均功率CRS_power;或对预设时间段内的小区参考信号功率值功率值后进行滤波,滤波后得到所述小区参考信号平均功率CRS_power。
10.一种频谱分析仪,其特征在于,包括:如权利要求7至9任意一项所述的LTE控制信道功率偏置补偿装置,以获得补偿后的EVM值。
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