CN113498162B - 一种频偏校准系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种频偏校准系统及方法。该方法应用于包括被校准射频模块、标准射频模块、上位机的系统；所述上位机与所述被校准射频模块耦接，用于向所述被校准射频模块发送第一控制指令，所述第一控制指令用于控制所述被校准射频模块接收所述标准射频模块发送的第一空载基波信号；所述被校准射频模块，用于根据所述第一控制指令接收所述标准射频模块发送的第一空载基波信号，确定所述第一空载基波信号的频率，根据所述被校准射频模块的自身频率与所述第一空载基波信号的频率之间的差值，通过调整关联于晶体电路振荡器的内部电容值进行频率校准；所述标准射频模块，用于发送所述第一空载基波信号。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种频偏校准系统及方法。
背景技术
目前通常的无线设备，比如手机、路由器、对讲机或者蓝牙耳机等，其发射机、接收机集成为一体，且用内部晶体振荡器在压控振荡的控制下合成所需要的接收和发射各个通道上的中心频率。发射通道上的中心频率是否准确直接影响通信质量。
然而，由于时钟晶体的个体差异，射频模块的频偏会超出正常通信范围，从而导致通信质量下降。因此，需要对射频模块进行频率校准。
发明内容
本申请实施例提供一种频偏校准系统及方法，用以实现对射频模块进行频率校准。
第一方面，本申请提供一种频偏校准系统，包括被校准射频模块、标准射频模块、上位机；
上位机与被校准射频模块耦接，用于向被校准射频模块发送第一控制指令，第一控制指令用于控制被校准射频模块接收标准射频模块发送的第一空载基波信号；
用于根据第一控制指令接收标准射频模块发送的第一空载基波信号，确定第一空载基波信号的频率，根据被校准射频模块的自身频率与第一空载基波信号的频率之间的差值，通过调整关联于晶体电路振荡器的内部电容值进行频率校准；
标准射频模块，用于发送第一空载基波信号。
可选的，上位机还与标准射频模块耦接；
上位机，还用于向标准射频模块发送第二控制指令以及向被校准射频模块发送第三控制指令；
被校准模块，还用于根据第三控制指令发送频率校准后的第二空载基波信号；
标准射频模块，还用于根据第二控制指令接收被校准射频模块发送的第二空载基波信号，确定标准射频模块的自身频率与接收到的第二空载基波信号的频率之间的差值，根据差值的大小对被校准射频模块的频率校准结果进行验证。
可选的，被校准射频模块至少为两个；
每个被校准射频模块具体用于：根据接收到的第三控制指令在指定信道发送本被校准射频模块频率校准后的第二空载基波信号，其中，不同的被校准射频模块在不同的指定信道发送频率校准后的第二空载基波信号；
标准射频模块具体用于：根据第二控制指令在每个被校准射频模块对应的指定信道接收每个被校准射频模块发送的第二空载基波信号。
可选的，被校准射频模块，具体用于：
根据被校准射频模块的自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号，确定调整方向；
在调整方向上，按照调整步长调整内部电容值，直到自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；
根据正负符号发生变化前后的内部电容值，确定频率校准值。
可选的，被校准射频模块，具体用于：
判断被校准射频模块的自身频率减去第一空载基波信号的频率的差值的绝对值是否大于或等于预设差值；
若是，则在调整方向上，按照第一步长调整内部电容值，直到被校准射频模块的自身频率减去第一空载基波信号的频率的差值的绝对值小于预设差值，在调整方向上，再按照第二步长调整内部电容值，直到被校准射频模块的自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；
否则，在调整方向上，按照第二步长调整内部电容值，直到被校准射频模块的自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；
其中，第一步长大于第二步长。
可选的，被校准射频模块，具体用于：
确定正负符号发生变化前被校准射频模块的自身频率与第一空载基波信号的频率之间差值的第一绝对值，以及正负符号发生变化后被校准射频模块的自身频率与第一空载基波信号的频率之间的差值的第二绝对值；
若第一绝对值大于第二绝对值，则根据正负符号发生变化后的内部电容值确定频率校准值，否则根据正负符号发生变化前的内部电容值确定频率校准值。
可选的，被校准射频模块还用于：
根据频率校准值是否在预设取值区间内，对被校准射频模块的频率校准结果进行验证。
可选的，被校准射频模块还用于：
根据第一控制指令接收标准射频模块发送的第一空载基波信号后，确定第一空载基波信号的接收信号强度指示(RSSI)；
根据RSSI的大小验证接收到的第一空载基波信号的有效性。
第二方面，本申请提供一种频偏校准方法，应用于包括被校准射频模块、标准射频模块、上位机的系统，上位机与被校准射频模块耦接，被校准射频模块执行以下步骤：
接收上位机发送的第一控制指令；
根据第一控制指令接收标准射频模块发送的第一空载基波信号，确定第一空载基波信号的频率，根据被校准射频模块的自身频率与第一空载基波信号的频率之间的差值，通过调整关联于晶体电路振荡器的内部电容值进行频率校准。
可选的，还包括：
接收上位机发送的第三控制指令；
根据第三控制指令在指定信道发送频率校准后的第二空载基波信号，使得标准射频模块根据标准射频模块的自身频率与接收到的第二空载基波信号的频率之间的差值的大小，对被校准射频模块的频率校准结果进行验证。
可选的，根据被校准射频模块的自身频率与第一空载基波信号的频率之间的差值，通过调整关联于晶体电路振荡器的内部电容值进行频率校准，包括：
根据被校准射频模块的自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号，确定调整方向；
在调整方向上，按照调整步长调整内部电容值，直到自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；
根据正负符号发生变化前后的内部电容值，确定频率校准值。
可选的，在调整方向上，按照调整步长调整内部电容值，直到自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止，具体包括：
判断被校准射频模块的自身频率减去第一空载基波信号的频率的差值的绝对值是否大于或等于预设差值；
若是，则在调整方向上，按照第一步长调整内部电容值，直到自身频率减去第一空载基波信号的频率的差值的绝对值小于预设差值，在调整方向上，再按照第二步长调整内部电容值，直到自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；
否则，在调整方向上，按照第二步长调整内部电容值，直到自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；
其中，第一步长大于第二步长。
可选的，根据正负符号发生变化前后的内部电容值，确定频率校准值，具体包括：
确定正负符号发生变化前被校准射频模块的自身频率与第一空载基波信号的频率之间差值的第一绝对值，以及正负符号发生变化后被校准射频模块的自身频率与第一空载基波信号的频率之间的差值的第二绝对值；
若第一绝对值大于第二绝对值，则根据正负符号发生变化后的内部电容值确定频率校准值，否则根据正负符号发生变化前的内部电容值确定频率校准值。
可选的，还包括：
根据频率校准值是否在预设取值区间内，对被校准射频模块的频率校准结果进行验证。
第三方面，本申请提供一种频偏校准方法，应用于包括被校准射频模块、标准射频模块、上位机的系统，上位机分别与被校准射频模块和被校准射频模块耦接，标准射频模块执行以下操作：
发送第一空载基波信号，第一空载基波信号被被校准射频模块接收以用于进行频率校准；
接受上位机的控制，接收被校准射频模块频率校准后发送的第二空载基波信号；其中，频率校准值是被校准射频模块根据自身频率与第一空载基波信号的频率之间的差值得到的；
确定标准射频模块的自身频率与接收到的第二空载基波信号的频率之间的差值，根据差值的大小对被校准模块的校准结果进行验证。
本申请的上述实施例中，被校准射频模块在上位机的控制下，在接收标准射频模块发送的第一空载基波信号，根据所述第一控制指令接收所述标准射频模块发送的第一空载基波信号，确定所述第一空载基波信号的频率，根据所述被校准射频模块的自身频率与所述第一空载基波信号的频率之间的差值，通过调整关联于晶体电路振荡器的内部电容值进行频率校准，实现了被校准射频模块的频率校准。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示例性示出了本申请实施例提供的一种多个射频模块同步频偏校准系统的架构图；
图2示例性示出了本申请实施例提供的一种多个射频模块同步频偏校准方法流程图；
图3示例性示出了本申请实施例提供的被校准射频模块确定频率校准值的方法流程图；
图4示例性示出了本申请实施例提供的被校准射频模块的自身频率校准方法流程图；
图5示例性示出了本申请实施例提供的另一种多个射频模块同步频偏校准系统的架构图；
图6示例性示出了本申请实施例提供的另一种多个射频模块同步频偏校准方法流程图；
图7示例性示出了本申请实施例提供的一种被校准射频模块结构图；
图8示例性示出了本申请实施例提供的一种标准射频模块结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
基于本申请中示出的示例性实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，虽然本申请中公开内容按照示范性一个或几个实例来介绍，但应理解，可以就这些公开内容的各个方面也可以单独构成一个完整技术方案。
应当理解，本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，例如能够根据本申请实施例图示或描述中给出那些以外的顺序实施。
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。
本申请中使用的术语“模块”，是指任何已知或后来开发的硬件、软件、固件、人工智能、模糊逻辑或硬件或/和软件代码的组合，能够执行与该元件相关的功能。
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
图1示例性示出了本申请实施例提供的一种多个射频模块同步频偏校准系统的架构图。如图所示，该系统中可包括上位机101、标准射频模块102以及被校准射频模块103，被校准射频模块103的数量为一个或多个(两个或两个以上)。图中以包含多个被校准射频模块为例描述。
上位机101与被校准射频模块103耦接，上位机可向被校准射频模块发送控制指令，以控制被校准射频模块根据标准射频模块发送的信号进行频率校准。
标准射频模块102是经过精确校准的参考射频模块，其发出的信号看做理想的参考射频信号。标准射频模块102上电后连续在固定信道(为后续方便区分描述，将固定信道称为第一信道)发送特定频率的参考射频信号，该参考射频信号用于被校准射频模块校准自身频率。该参考射频信号可以采用载波信号中的基波(即基本的载波信号，该信号为单纯的载波，不承载数据信息)。为了将标准射频模块和被校准射频模块发送的基本的载波信号进行区分，本申请实施例中将标准射频模块发送的基本的载波信号称为第一空载基波信号，简称第一载波信号，将被校准射频模块发送的基本的载波信号称为第二空载基波信号，简称第二载波信号。
其中，载波是一个物理概念，是一个特定频率的无线电波，单位赫兹(Hz)，是一种在频率、调幅或相位方面被调制以传输语言、音乐、图象或其它信号的电磁波。在复杂的周期性振荡中，包含基波和谐波，和该振荡最长周期相等的正弦波分量称为基波，相应于这个周期的频率称为基波频率，频率等于基本频率的整倍数的正弦波分量称为谐波。
在实际应用中，可将标准射频模块与被校准射频模块之间的距离保持在设定范围内，以保证标准射频模块与被校准模块的接收信号强度。
在图1所示的系统架构图基础上，图2示例性示出了本申请实施例提供的一种多个射频模块同步频偏校准方法流程图，如图所示，该流程包括以下几步：
S201：标准射频模块按照设定功率在第一信道上发送第一空载基波信号。
该步骤中，标准射频模块是经过精确校准的，且输出功率为一个预定大小的值，以保证接收端接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication，RSSI)的大小，其发送的第一空载基波信号的频率可作为理想频率以用于校准其他射频模块。
一般的，不同射频模块产品形态会将自身传输的频率范围划分不同的信道，其数量和频率均不同，不同信道表示传输信号使用的中心频率不同。例如：如蓝牙(blue tooth，BLE)传输有40个信道，分别为信道0到信道39，信道0的中心频率为2402MHz，信道39的中心频率为2480MHz。
S202：上位机分别向每个被校准射频模块发送第一控制指令，第一控制指令用于控制被校准射频模块在第一信道上接收标准射频模块发送的第一载波信号。
其中，每一个被校准射频模块预先设置一个默认频率校准值，以保证正常通信。
S203：每个被校准射频模块根据第一控制指令接收标准射频模块发送的第一空载基波信号，确定第一空载基波信号的频率，根据被校准射频模块的自身频率与第一空载基波信号的频率之间的差值，通过调整关联于晶体电路振荡器的内部电容值进行频率校准。
可选的，每个被校准射频模块根据第一控制指令接收到标准射频模块发送的第一空载基波信号后，可确定第一空载基波信号的RSSI，若确定的RSSI与标准校准模块发送第一空载基波信号所使用的设定功率之间的差值在预设的取值范围内，则表明第一空载基波信号有效，可以用来进行自身频率校准，此种情况下，被校准射频模块可以根据自身频率与第一空载基波信号的频率之间的差值，通过调整关联于晶体电路振荡器的内部电容值进行频率校准；否则，表明当前接收到的信号无效(可能干扰较大)，则不基于当前接收的信号进行自身频率校准。
由于被校准射频模块与标准射频模块的距离较近，第一空载基波信号的RSSI相对于空气中干扰信号的RSSI会大很多，因此一般情况下，被校准射频模块接收到的信号的RSSI都会满足校准要求。实际应用中，可将被校准射频模块和标准射频模块放置在屏蔽箱中，以有效隔绝外界干扰信号的干扰。
需要说明的是，图2是以具有多个被校准射频模块系统架构为例描述的，如果系统架构中仅包含一个被校准射频模块，则其频率校准方法的原理与图2所示的流程相同。
上述流程的S203中，被校准射频模块频率校准的方法流程可如图3所示。
被校准射频模块内部振荡器电路是一种皮尔斯震荡器，可以对内部可编程的逆变器电容进行微调，通过改变电容值来改变频率校准值，从而实现频率校准。
图3示例性示出了本申请实施例提供的被校准射频模块确定频率校准值的方法流程图。如图所示，被校准射频模块执行以下流程：
S301：根据被校准射频模块的自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号，确定调整方向。
该步骤中，可根据该差值的正负符号确定调整方向，比如，若该差值为负数，则向上调整(即每次调整时增加一个步长值)，若该差值为正数，则向下调整(即每次调整时减去一个步长值)。
S302：在调整方向上，按照调整步长调整关联于晶体电路振荡器的内部电容值，直到自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止。
可选地，在一些实施例中，在S302中，可以先以较大的步长值(第一步长)对所述内部电容值进行调整，以便快速接近目标值，再以较小的步长值(第二步长)对所述内部电容值进行调整，以便更精细地进行调整。
具体地，可判断被校准射频模块的自身频率减去第一空载基波信号的频率的差值的绝对值是否大于或等于预设差值，若是，则表明当前内部电容值距离目标值的差距较大，因此在确定出的调整方向上，按照第一步长调整内部电容值，直到自身频率减去第一空载基波信号的频率的差值的绝对值小于预设差值，在该调整方向上，再按照第二步长调整内部电容值，直到自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；否则，表明当前内部电容值距离目标值的差距不大，因此在确定出的调整方向上，按照第二步长调整内部电容值，直到自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止。其中，第一步长大于第二步长。
其中，所述预设差值可预先设置。
其中，所述第二步长可预先设置，所述第一步长可以预先设置也可以根据被校准射频模块的自身频率减去第一空载基波信号的频率的差值的绝对值大小的大小来动态设置。比如，所述绝对值的取值越大，则第一步长的取值也越大，以便减少调整次数，提高效率。
可选地，第一步长可以是第二步长的整数倍。
在另一些实施例中，在S302中，被校准射频模块可在调整方向上，按照较小的步长值(如上述第二步长)调整关联于晶体电路振荡器的内部电容值，直到自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止。
S303：根据正负符号发生变化前后的内部电容值，确定频率校准值。
可选地，为了使频率校准值更加准确，可以根据情况，选择发生正负符号变化前的内部电容值，或者选择发生正负符号变化后的内容电容值来得到频率校准值。
具体地，在S303中，在内部电容值的调整过程中，若判定被校准射频模块的自身频率减去所述第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化，则确定正负符号发生变化前的自身频率与所述第一空载基波信号的频率之间差值的绝对值(称为第一绝对值)，以及正负符号发生变化后自身频率与所述第一空载基波信号的频率之间的差值的绝对值(称为第二绝对值)，若所述第一绝对值大于所述第二绝对值，则根据正负符号发生变化后的内部电容值确定频率校准值，否则根据正负符号发生变化前的内部电容值确定频率校准值。
可选的，在得到频率校准值后，将该频率校准值写入校准寄存器中，完成频率校准过程。
可选的，在得到频率校准值后，可对其合理性进行验证，也即验证被校准射频模块的校准结果是否合理。
具体地，可根据频率校准值是否在预设取值区间内，对被校准射频模块的频率校准结果进行验证，若频率校准值在预设取值区间内，则校准验证通过，否则校准验证失败。
上述预设取值区间可根据被校准射频模块的内部电容及外部相关器件参数等通过理论计算得到。其中，所述预设取值区间可表示为：
[CL+CP±(ΔC0+ΔC1)]÷ΔCunit
其中，CL为被校准射频模块的外部晶振的负载电容值，该值为一个典型值；ΔC0表示常温下负载电容值的个体差值；CP为印刷电路板(Printed circuit boards，PCB)及封装等附带电容值；ΔC1为人为焊接、装配等因素导致的差值；ΔCunit为射频芯片内部每个单元的可编程的逆变电容值，该值的大小决定频率校准的精确度，越小精确度越高。
根据上述图3所示的流程，图4以一个具体例子详细描述了被校准射频模块的自身频率校准方法流程图。
参见图4，频率校准前，初始设置晶振电路上的电容值为count，通过改变count值可以改变电容大小，使得射频模块的自身频率发生改变。Fref表示第一空载基波信号的频率，FRF表示被校准射频模块的自身频率。被校准射频模块接收到标准射频模块发送的第一空载基波信号并确定出该信号的频率后，执行以下步骤：
S401：判断自身频率FRF是否大于或等于第一空载基波信号的频率Fref，若是，则转入S402，将当前count值向上调整(增大)，否则转入S412，将当前count值向下调整(减小)。
S402～S405：若自身频率FRF等于第一空载基波信号的频率Fref，则表明被校准射频模块已满足校准要求，无需进行校准，因此执行S403；若自身频率FRF不等于第一空载基波信号的频率Fref，则需要进行频率校准，因此转入S404以执行校准过程。
S403：将当前的count值作为频率校准值。
S404～407：按照步长对count值进行调整，具体地：
在S404，若自身频率FRF减去第一空载基波信号的频率Fref的差值大于或等于预设差值ΔF，则表明两者差距较大，可以先以较大的步长(参见S405)增加电容值count，直到两者之间的差值小于预设差值ΔF后，转入S406～S407以进行微调。其中，N为大于或等于2的整数。
在S404，若自身频率FRF减去第一空载基波信号的频率Fref的差值小于预设差值ΔF，则表明两者差距较小，则可以直接进行微调，即以较小的步长(参见S406)增大电容值count，直到自身频率FRF小于或等于第一空载基波信号的频率Fref为止(参见S407)。
S408～S411：根据自身频率FRF与第一空载基波信号的频率Fref的大小关系发生变化(即两者之间的差值的正负符号发生变化)前后的count确定频率校准值，具体地：
在S408，若当前自身频率FRF等于第一空载基波信号的频率Fref，则表明被校准射频模块已满足校准要求，因此将当前的count值作为频率校准值(见S403)；
在S408，若当前自身频率FRF不等于第一空载基波信号的频率Fref，则需要确定将大小关系发生变化前的count值作为频率校准值，还是将大小关系发生变化后的count值作为频率校准值，因此转入S409；
在S409，若大小关系发生变化后两者差值的绝对值(|Fref-FRF(count)|)大于或等于大小关系发生变化前两者差值之间的绝对值(|FRF(coun-1t)-Fref|)，则将大小关系发生变化前的count值(即当前count值-步长值1)作为频率校准值(见S410)，否则，将大小关系发生变化后的count值(即当前count值)作为频率校准值(见S411)。
S412～S419的count调整过程以及频率校准值确定过程，与S402～S411的实现原理相同，区别在于调整方向不同。
本申请的上述实施例中，被校准射频模块与上位机耦接，在上位机的控制下，被校准射频模块在接收标准射频模块发送的第一空载基波信号，根据所述被校准射频模块的自身频率与所述第一空载基波信号的频率之间的差值，通过调整关联于晶体电路振荡器的内部电容值进行频率校准。与传统的频偏校准方法相比，该方法以被校准射频模块为主导，标准射频模块只需连续发出第一空载基波信号，被校准射频模块根据第一空载基波信号的频率与自身频率的差值调整自身频率进行频率校准，无需要参考标准射频模块和被校准射频模块的通信交互。
另一方面，本申请实施例中支持多个被校准射频模块同时完成各自的频偏校准，从而提高了射频模块的校准效率。
图5示例性示出了本申请实施例提供的另一种多个射频模块同步频偏校准系统的架构图。图5所示的系统架构与图1所示的系统架构的区别在于，图5中上位机501与标准射频模块502耦接，使得标准射频模块在上位机的控制下，根据接收的第二空载基波信号的频率与自身频率的差值检验被校准射频模块503的校准结果。
需要说明的是，图5是以多个被校准射频模块为例描述的，在另一些场景下，被校准射频模块的数量也可以是一个。
在图5示出的系统架构图基础上，图6示例性示出了本申请实施例提供的另一种多个射频模块同步频偏校准方法流程图，如图所示，该流程包括以下几步：
S601：标准射频模块按照设定功率在第一信道上发送第一空载基波信号。
S602：上位机分别向每个被校准射频模块发送第一控制指令，第一控制指令用于控制每个被校准射频模块在第一信道上接收标准射频模块发送的第一空载基波信号。
S603：每个被校准射频模块根据第一控制指令接收标准射频模块发送的第一空载基波信号，确定第一空载基波信号的频率，根据被校准射频模块的自身频率与第一空载基波信号的频率之间的差值，通过调整关联于晶体电路振荡器的内部电容值进行频率校准。
S604：上位机向每个被校准射频模块分别发送第三控制指令，以触发被校准射频模块在指定信道发送频率校准后的第二空载基波信号。
其中，不同被校准射频模块所使用的信道彼此不同。比如，不同的被校准射频模块的发送时间不同、所使用的频点(或频段)相同，使得各被校准射频模块按照设定时序进行信号发送；再比如，不同的被校准射频模块使用的频点(或频段)不同、发送时间相同，使得各被校准射频模块同时在不同频点(或频段)上发送信号；再比如，不同的被校准射频模块使用的频点(或频段)不同、发送时间也不同。
S605：上位机向标准射频模块发送第二控制指令，以触发标准射频模块接收被校准射频模块发送的第二空载基波信号。
其中，上位机可将各被校准射频模块所使用的信道相关信息携带在第二控制指令中，以使标准射频模块能够在相应信道上接收各被校准射频模块发送的信号。
S607：标准射频模块确定自身频率与当前接收到的第二空载基波信号的频率之间的差值，并根据该差值的大小验证相应被校准射频模块的频率校准结果是否合理。
其中，若该差值在预设取值区间内，则确定相应被校准射频模块的频率校准结果达到要求。
上述图6所示的流程中，S601～S603与前述实施例图2中的S201～S203描述相同，在此不再重复。
需要说明的是，图6是以具有多个被校准射频模块系统架构为例描述的，如果系统架构中仅包含一个被校准射频模块，则其频率校准方法的原理与图2所示的流程相同。
本申请的上述实施例中，标准射频模块与上位机耦接，根据上位机发送的第三控制指令接收每个被校准射频模块频率校准后发送的第二空载基波信号，通过标准射频模块的自身频率与第二空载谐波的频率的差值检验被校准射频模块的频率校准结果，从而保证了频率校准的准确性。被校准射频模块获得的频率校准结果通过上位机控制把频率校准结果即校准值存入被校准射频模块非易失性存储器中，在后续运行过程中能够直接从非易失性存储器中获取到校准值，有效提高校准的效率。
基于相同的技术构思，本申请实施例提供了一种被校准射频模块，该被校准射频模块与上位机耦接，可实现上述实施例中被校准射频模块的方法。
参见图7，该被校准射频模块包括：接收模块701、处理模块702、发送模块703。
接收模块701，用于接收上位机发送的第一控制指令，第一控制指令用于控制被校准射频模块接收标准射频模块发送的第一空载基波信号；
处理模块702，用于根据第一控制指令接收标准射频模块发送的第一空载基波信号，确定第一空载基波信号的频率，根据被校准射频模块的自身频率与第一空载基波信号的频率之间的差值，通过调整关联于晶体电路振荡器的内部电容值进行频率校准。
可选的，接收模块701还用于接收所述上位机发送的第三控制指令；
发送模块703，还用于：根据第三控制指令在指定信道发送频率校准后的第二空载基波信号，使得标准射频模块根据所述标准射频模块的自身频率与接收到的第二空载基波信号的频率之间的差值的大小，对被校准射频模块的频率校准结果进行验证。
可选的，处理模块702，用于根据被校准射频模块的自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号，确定调整方向；
在所述调整方向上，按照调整步长调整内部电容值，直到自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；
根据正负符号发生变化前后的内部电容值，确定频率校准值。
可选的，处理模块702具体用于：判断被校准射频模块的自身频率减去第一空载基波信号的频率的差值的绝对值是否大于或等于预设差值；若是，则在调整方向上，按照第一步长调整内部电容值，直到自身频率减去第一空载基波信号的频率的差值的绝对值小于预设差值，在调整方向上，再按照第二步长调整内部电容值，直到自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；否则，在调整方向上，按照第二步长调整内部电容值，直到自身频率减去第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；其中，所述第一步长大于所述第二步长。
可选的，处理模块702具体用于：确定正负符号发生变化前被校准射频模块的自身频率与第一空载基波信号的频率之间差值的第一绝对值，以及正负符号发生变化后被校准射频模块的自身频率与第一空载基波信号的频率之间的差值的第二绝对值；若第一绝对值大于第二绝对值，则根据正负符号发生变化后的内部电容值确定频率校准值，否则根据正负符号发生变化前的内部电容值确定频率校准值。
可选的，处理模块702还用于：根据频率校准值是否在预设取值区间内，对被校准射频模块的频率校准结果进行验证。
在此需要说明的是，本发明实施例提供的上述被校准射频模块，能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
基于相同的技术构思，本申请实施例提供了一种标准射频模块，该标准射频模块与上位机耦接，可实现上述实施例中标准射频模块的方法。
参见图8，该标准射频模块包括：发送模块801、接收模块802、处理模块803。
发送模块801，用于发送第一空载基波信号，第一空载基波信号被被校准射频模块接收以用于进行频率校准；
接收模块802，用于接受上位机的控制，接收被校准射频模块频率校准后发送的第二空载基波信号；其中，频率校准值是被校准射频模块根据自身频率与第一空载基波信号的频率之间的差值得到的；
处理模块803，用于确定标准射频模块的自身频率与接收到的第二空载基波信号的频率之间的差值，根据差值的大小对被校准模块的校准结果进行验证。
在此需要说明的是，本发明实施例提供的上述标准射频模块，能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行上述实施例中被校准射频模块所执行的方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行上述实施例中标准射频模块所执行的方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行上述实施例中上位机所执行的方法。
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。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (13)
1.一种频偏校准系统，其特征在于，包括被校准射频模块、标准射频模块、上位机；
所述上位机与所述被校准射频模块耦接，用于向所述被校准射频模块发送第一控制指令，所述第一控制指令用于控制所述被校准射频模块接收所述标准射频模块发送的第一空载基波信号；
所述被校准射频模块，用于根据所述第一控制指令接收所述标准射频模块发送的第一空载基波信号，确定所述第一空载基波信号的频率，根据所述被校准射频模块的自身频率与所述第一空载基波信号的频率之间的差值，通过调整关联于晶体电路振荡器的内部电容值进行频率校准；
所述标准射频模块，用于发送所述第一空载基波信号；
其中，所述上位机还与所述标准射频模块耦接；
所述上位机，还用于向所述标准射频模块发送第二控制指令以及向所述被校准射频模块发送第三控制指令；
所述被校准射频模块，还用于根据所述第三控制指令发送频率校准后的第二空载基波信号；
所述标准射频模块，还用于根据所述第二控制指令接收所述被校准射频模块发送的第二空载基波信号，确定所述标准射频模块的自身频率与接收到的第二空载基波信号的频率之间的差值，根据所述差值的大小对所述被校准射频模块的频率校准结果进行验证。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述被校准射频模块至少为两个；
每个被校准射频模块具体用于：根据接收到的第三控制指令在指定信道发送本被校准射频模块频率校准后的第二空载基波信号，其中，不同的被校准射频模块在不同的指定信道发送频率校准后的第二空载基波信号；
所述标准射频模块具体用于：根据所述第二控制指令在每个被校准射频模块对应的指定信道接收每个被校准射频模块发送的第二空载基波信号。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述被校准射频模块，具体用于：
根据所述被校准射频模块的自身频率减去所述第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号，确定调整方向；
在所述调整方向上，按照调整步长调整所述内部电容值，直到自身频率减去所述第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；
根据正负符号发生变化前后的所述内部电容值，确定频率校准值。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述被校准射频模块，具体用于：
判断所述被校准射频模块的自身频率减去所述第一空载基波信号的频率的差值的绝对值是否大于或等于预设差值；
若是，则在所述调整方向上，按照第一步长调整所述内部电容值，直到所述被校准射频模块的自身频率减去所述第一空载基波信号的频率的差值的绝对值小于所述预设差值，在所述调整方向上，再按照第二步长调整所述内部电容值，直到所述被校准射频模块的自身频率减去所述第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；
否则，在所述调整方向上，按照所述第二步长调整所述内部电容值，直到所述被校准射频模块的自身频率减去所述第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；
其中，所述第一步长大于所述第二步长。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述被校准射频模块，具体用于：
确定正负符号发生变化前所述被校准射频模块的自身频率与所述第一空载基波信号的频率之间差值的第一绝对值，以及正负符号发生变化后所述被校准射频模块的自身频率与所述第一空载基波信号的频率之间的差值的第二绝对值；
若所述第一绝对值大于所述第二绝对值，则根据正负符号发生变化后的内部电容值确定所述频率校准值，否则根据正负符号发生变化前的内部电容值确定所述频率校准值。
6.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述被校准射频模块还用于：
根据所述频率校准值是否在预设取值区间内，对所述被校准射频模块的频率校准结果进行验证。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述被校准射频模块还用于：
根据所述第一控制指令接收所述标准射频模块发送的第一空载基波信号后，确定所述第一空载基波信号的接收信号强度指示RSSI；
根据所述RSSI的大小验证接收到的第一空载基波信号的有效性。
8.一种频偏校准方法，其特征在于，应用于包括被校准射频模块、标准射频模块、上位机的系统，所述上位机与所述被校准射频模块耦接，所述被校准射频模块执行以下步骤：
接收所述上位机发送的第一控制指令；
根据所述第一控制指令接收所述标准射频模块发送的第一空载基波信号，确定所述第一空载基波信号的频率，根据所述被校准射频模块的自身频率与所述第一空载基波信号的频率之间的差值，通过调整关联于晶体电路振荡器的内部电容值进行频率校准；
其中，该方法还包括：
接收所述上位机发送的第三控制指令；
根据所述第三控制指令在指定信道发送频率校准后的第二空载基波信号，使得所述标准射频模块根据所述标准射频模块的自身频率与接收到的第二空载基波信号的频率之间的差值的大小，对所述被校准射频模块的频率校准结果进行验证。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述被校准射频模块的自身频率与所述第一空载基波信号的频率之间的差值，通过调整关联于晶体电路振荡器的内部电容值进行频率校准，包括：
根据所述被校准射频模块的自身频率减去所述第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号，确定调整方向；
在所述调整方向上，按照调整步长调整所述内部电容值，直到自身频率减去所述第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；
根据正负符号发生变化前后的所述内部电容值，确定频率校准值。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述调整方向上，按照调整步长调整所述内部电容值，直到自身频率减去所述第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止，具体包括：
判断所述被校准射频模块的自身频率减去所述第一空载基波信号的频率的差值的绝对值是否大于或等于预设差值；
若是，则在所述调整方向上，按照第一步长调整所述内部电容值，直到自身频率减去所述第一空载基波信号的频率的差值的绝对值小于所述预设差值，在所述调整方向上，再按照第二步长调整所述内部电容值，直到自身频率减去所述第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；
否则，在所述调整方向上，按照所述第二步长调整所述内部电容值，直到自身频率减去所述第一空载基波信号的频率得到的差值的正负符号发生变化为止；
其中，所述第一步长大于所述第二步长。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，根据正负符号发生变化前后的所述内部电容值，确定频率校准值，具体包括：
确定正负符号发生变化前所述被校准射频模块的自身频率与所述第一空载基波信号的频率之间差值的第一绝对值，以及正负符号发生变化后所述被校准射频模块的自身频率与所述第一空载基波信号的频率之间的差值的第二绝对值；
若所述第一绝对值大于所述第二绝对值，则根据正负符号发生变化后的内部电容值确定所述频率校准值，否则根据正负符号发生变化前的内部电容值确定所述频率校准值。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述频率校准值是否在预设取值区间内，对所述被校准射频模块的频率校准结果进行验证。
13.一种频偏校准方法，其特征在于，应用于包括被校准射频模块、标准射频模块、上位机的系统，所述上位机分别与所述被校准射频模块和所述被校准射频模块耦接，所述标准射频模块执行以下操作：
发送第一空载基波信号，所述第一空载基波信号被所述被校准射频模块接收以用于进行频率校准；
接受所述上位机的控制，接收所述被校准射频模块频率校准后发送的第二空载基波信号；
确定所述标准射频模块的自身频率与接收到的第二空载基波信号的频率之间的差值，根据所述差值的大小对所述被校准射频模块的校准结果进行验证。
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