CN1435023A - 多路信号质量显示系统、方法和程序以及存储程序的存储媒体 - Google Patents
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Abstract
因为根据本发明的一个多路信号质量显示系统配备了一个存储装置,用来存储通过测量在所用频带中的现存于所有信道中的信号的电功率而获得的测量结果,和一个显示装置,用来确定所预测的一个信号所在的信道并读取和显示所指定信道的测量值,有可能显示通过所想得到的沃尔什码和沃尔什码长度所确定的一个信道的波形质量。
Description
发明领域
本发明涉及显示诸如CDMA信号的多路信号的波形质量
发明背景
在案中的申请人以前曾在日本专利申请(系列号为173628/1998)中解释了这样一种CDMA信号波形质量测量方法。图7显示由那里揭示的测量方法测量的不同信道的功率显示的一个例子。
在图7中,电功率W沿着纵座标轴划分,信道CH沿着横坐标轴划分。在图7的例子中,沃尔什码长度设在64,能允许64信道线的连接,并显示了一个状态,其中信道0,1,3,5,7,9,11,13...61,和63正在产生信号。
在图7所示的例子中,仅提出了将沃尔什码长度定为64,并测量CDMA信号的波形质量。对于现在用在便携式的电话中的CDMA信号的沃尔什码长,一个允许改变成4,8,16,63,和128的六个长度的标准正在考虑之中。
(频)带宽(度)由沃尔什码长度在传输线中来设置,沃尔什码确定信道号码。图8显示出作为传播码长的沃尔什码长度和作为传播码的沃尔什码之间的一个关系式。L=4,L=8,L=16...显示在左列中代表沃尔什码长。当沃尔什码长度L=4,一个预先确定的频带ΔF被一分为四,四个信道0,1,2,3就被分配到那里。根据沃尔什码号码0,1,2和3,将四个信道的信道号码设为0-3。
如图8所示,当沃尔什码长度值越大,可使用的信道数目会以倍增的关系增长,而可使用的(频)带宽(度)会以1/2递减缩小。从这个关系中将看出,一个短的沃尔什码长度被分配到用来处理大量被传输数据的电话机,而一个长的沃尔什码长度被分配到用来处理少量数据的电话机中。图8中,沃尔什码长度值64和128被省略。
因而在实际的基站中,沃尔什码长度是根据电话机的所需的通信(频)带宽(度),在6个沃尔什码长度L=4到L=128中选择出来的,并且选择一个没有被使用的沃尔什码并使用。因此有必要测试所有的沃尔什码长度的所有信道是否在正常的工作。
因此同样在波形质量测量系统中,也有必要为所有的沃尔什码长度的所有沃尔什码的波形质量进行测量。
本发明的一个目的就是提供一个CDMA信号波形质量测量系统,不论在当CDMA信号生成时所采用的是标准中定义的哪一个沃尔什码长度,该系统都能测量信号的波形质量。
发明揭示
在权利要求1中描述的本发明是一个多路信号质量显示系统,用来测量从通信设备中产生的多路信号的质量。在其中,采用的(频)带宽(度)和能够被容纳的通信信道数目是由传播码长所确定,通信信道的数目和所用的通信信道由传播码长所确定,它们根据附于传播码类型的传播码号来决定,是用来当确保多信道通信线在一个并是相同的频带中时能够实现通信。系统包括一个存储单元,用来存储通过测量在一个使用的频带中所有信道的信号的电功率所获得测量结果;一个显示单元用来指定预测信号所存在的信道,读取和显示在指定信道中的测量值。
在权利要求2中描述的本发明是根据权利要求1的多路信号质量显示系统,在其中存储单元存储每一个信道的相位差或延迟差,显示单元从存储设备中读取每一个信道的相位差或延迟差并显示它。
在权利要求3中描述的本发明是根据权利要求1的多路信号质量显示系统,在其中存储单元存储一个信号的电功率和该信号的噪音分量功率,显示单元显示一个与信号电功率值成比例的一个长度的图表和具有与一个信号的噪音分量功率成比例的长度的图表。图表的显示方式为,在图表中的一张的纵向方向上放置着其他图表。
在权利要求4中描述的本发明是一个多路信号质量显示系统,用来测量从通信设备中产生的多路信号的质量。在其中,采用的(频)带宽(度)和能够被容纳的通信信道数目是由传播码长所确定,通信信道的数目和所用的通信信道由传播码长所确定,它们根据附于传播码类型的传播码号来决定,是用来当确保多信道通信线在一个并是相同的频带中时能够实现通信。系统包括一个更新单元,用来初始化传播码长和为每个传输码长所定义的传播码号,以及用来从初始值更新到预定的终值;一个传输码产生单元,用来根据传输码长和由更新单元产生的传输码号来产生传输码;一个解调器单元,用来根据传输码产生单元所产生的传输码和传输码长和传输码号解调每个信道中的信号;一个功率系数计算器用来计算由解调单元所解调的信号功率系数;一个存储器,用来存储根据传输码长和传输码值由功率系数计算器计算出来的每个信道的功率系数;一个设置单元,用来当指定所需传输码和传输码号时,从储存在储存器中的功率系数中读取一个功率系数;一个图表单元,用来将由设置单元读取的功率系数转换成功率值,根据功率值来确定Y轴方向的长度并组成条状的显示区域;一个图像存储器,用来存储由图表单元所描绘的图像数据和一个计算结果显示单元,用来显示存储在图像存储器中的图像。
在权利要求5中描述的本发明是一个多路信号质量显示方法,用来测量从通信设备中产生的多路信号的质量。在其中,采用的(频)带宽(度)和能够被容纳的通信信道数目是由传播码长所确定,通信信道的数目和所用的通信信道由传播码长所确定,它们根据附于传播码类型的传播码号来决定,是用来当确保多信道通信线在一个并是相同的频带中时能够实现通信。方法包括一个存储步骤,用来存储通过测量在所用频带中的存在于所有信道中信号的电功率所得到的测量结果;一个显示步骤,用来指定预测信号所存在的信道并读取和显示在指定信道中的测量值。
在权利要求6中描述的本发明是一个指令程序,由计算机执行以完成多路信号质量显示过程。用来测量从通信设备中产生的多路信号的质量。在其中,采用的(频)带宽(度)和能够被容纳的通信信道数目是由传播码长所确定,通信信道的数目和所用的通信信道由传播码长所确定,它们根据附于传播码类型的传播码号来决定,是用来当确保多信道通信线在一个并是相同的频带中时能够实现通信。多路信号质量显示过程包括一个存储过程,用来存储通过测量在所用(频)带中的存在于所有信道中信号的电功率所得到的测量结果;一个显示过程,用来指定预测信号所存在的信道并读取和显示在指定信道中的测量值。
在权利要求7中描述的本发明是一个计算机可读取的介质,它有一个由计算机来进行多路信号质量显示过程的执行指令的程序。用来测量从通信设备中产生的多路信号的质量。在其中,采用的(频)带宽(度)和能够被容纳的通信信道数目是由传播码长所确定,通信信道的数目和所用的通信信道由传播码长所确定,它们根据附于传播码类型的传播码号来决定,是用来当确保多信道通信线在一个并是相同的频带中时能够实现通信。多路信号质量显示过程包括一个存储过程,用来存储通过测量在所用频带中的存在于所有信道中信号的电功率所得到的测量结果;一个显示过程,用来指定预测信号所在信道并读取和显示在指定信道中的测量值。
附图简介
图1是根据本发明的第一实施例所显示的一个多路信号波形质量显示系统的构造的一个方框图;
图2是显示数学表达式的一个图;
图3是显示出一个更新装置34操作的流程图,更新装置34执行沃尔什码长度和沃尔什码的初始化和更新操作,也显示出在不同的部件中所执行的数学处理状态。
图4是显示第一实施例中的一个显示屏幕图。
图5是根据第一实施例的一个修改显示一个显示屏幕的一个图。
图6是根据本发明的第二实施例的一个修改显示一个显示屏幕的一个图。
图7是显示一个传统显示屏幕的一个图。
图8是显示在现有技术中作为传输码长的沃尔什码长度和作为传输码的沃尔什码之间关系的一个图。
发明实施的最佳模式
以下会参考附图对本发明的实施例作出描述。
第一实施例
图1是根据本发明显示的多路信号波形质量显示系统的一个例子。
在图1中,从一个基站通过一个输入端口11输入一个频率扩散、多信道CDMA信号并由一个向下变频器12转换成一个中频信号。中频信号被一个放大器13放大,然后被一个过滤器14限制频带。接着被模/数转换器15转换成一个数字信号。从模/数转换器15出来的数字中频信号被正交变换器17转换成一个基带信号,正交变换器17包括一个互补滤波器,承载一个基带测量信号Z(k)。
基带测量信号Z(k)在一个解调器25中被传输码产生器20提供的一个传输码(沃尔什码)反扩散,并且为每个信道解调位数据。同时,检测每个信道的振幅a’i(i是信道号码)。
在一个理想信号发生器26中,在解调器25提供的位数据和传输码产生器20提供的传输码PN(沃尔什码)的基础上产生一个理想信号Ri(i是信道号码)。另外,根据理想信号Ri,以下表达式被计算以用来产生校正数据Ai(k),Bi(k),Ci(k),Ii(k),和Hi(k):
理想信号Ri在以下方法中获得。用从传输码产生器20提供的I-和Q-端的传输码(沃尔什码)反扩散解调器25提供的信道i的被解调的位数据,然后,在这样反扩散的I-和Q-端的码片组中的码片“0”和“1”被转换成
和
分别承载一个振幅为1的QPSK信号:I-和Q-端信号。即,用从解调器25来的具有振幅a′i和归一化幅度的理想信号Ri(k-m),得到计算出的辅助数据Ai(k),Bi(k),Ci(k),Ii(k),和Hi(k)。
辅助数据Ai(k),Bi(k),Ci(k),Ii(k),和Hi(k)和测量信号Z(k)被输入到参数估计器27,解出如图2所示的联立方程式,并得到作为其解的估计值
ai,
τi,θi和
ω。用这些估计值,迄今所用的修正参数a’i,τ’i,θ’i,和ω’在一个变换器28中得到如下的更新:
ω′←ω′+Δω
a′i←a′i+Δai
τ′i←τ′i+Δτi
θ′i←θ′i+Δθi…(6)
接着,用这样修正的参数a’i,τ’i,θ’i,和ω’,对测量信号Z(k)进行修正,再在解调器25、理想信号/辅助数据发生器26、参数估计器27和变换器28中对这样修正的测量信号Z(k)进行处理。这些处理一直运行到估计值
ai,
τi,θi和
ω得到最优化,即,达到或接近零点,或不断重复出现的值不再变化。通过这一优化步骤,不仅对测量信号Z(k)也对理想信号Ri进行修正。
因此,一个优化装置22是由包括一个互补滤波器的正交变换器17、解调器25、理想信号发生器26、参数估计器27、变换器28和29所组成的。
对测量信号Z(k)相对于上次的Z(k)进行如下的修正:
Z(k)←Z(t-τ′0)(1/a′0)
exp[-j(ω′(t-τ′0)+θ′0)]…(7)
当设初值a’0=1,τ’0=0,θ’0=0,和ω’=0,且每次在参数估计器27中获得估计值时,根据新的a’i,τ’i,θ’i,和ω’的值计算表达式(7)。即,这个校正计算是对正交变换器/互补滤波器17的输入信号进行的,即,模/数变换器15的输出。
对测量信号Z(k)的校正计算可能在转换至基带后进行。然而,这个基带转换信号是已经通过互补滤波器(和输入信号的(频)带宽(度)相同的通(频)带宽(度))后的一个信号。如果有一个明显的频率错误,这个滤波处理会导致信号的一部分被除去,也就是说,被用在参数估计的测量信号被,如切削了。因此,频率估计的结果在互补滤波器之前得到了修正。但是如果不在正交变换器/互补滤波器17中使用互补滤波器的情况下,使用一个有充分宽的频带的低通滤波器,则对测量信号的修正可能在变换至基带之后进行。
修正参数a’i,τ’i,和θ’i,在变换器29中进行以下的转换:
a″i=a′i/a′0
τ″i=τ′i-τ′0
θ″i=θ′i-θ′0 假设 i≠0 …(8)
对测量信号Z(k),由于0th信道的参数被表达式(7)校正,用来校正0th理想信号R0的参数被规一化成如下值:
a”0=1
τ”0=0
θ”0=0
在,除了0th信道之外的其他信道的理想信号Ri的参数被表达式(8)之中的0th参数校正。
即,在前述优化步骤中的第一个循环中,使用0th信道的校正参数来进行对测量信号Z(k)的校正,所以,当在辅助数据发生器26中使用校正参数时,使用被0th信道参数规一化的表达式(8),即变换器29的一个变换输出。更具体地,表达式(1)到(5)的计算用在表达式(8)中能得到的参数来实现,来确定辅助数据Ai(k)Bi(k)Ci(k)Ii(k)和Hi(k)。在确定辅助数据的计算中,使用了位数据和振幅a’i,在表达式(7)校正之后,在解调器25中解调Z(k)的一个结果是获得的位数据。
因此,如上所述的校正当每一次从参数估计器27中获得估计值的时候得到执行,并且参数的估计不断重复直到估计值得到优化,因此用测量信号Z(k)和在该情况下获得的传输码(沃尔什码)在一个功率系数计算器31中如下地计算和确定一个功率系数ρi。
表达式(9)和定义在CDMA信号测量标准以及现有技术中所使用的表达式是一样的。
以下计算在一个变换器32中得以实施:
a^=a′
Δτ^i=τ′i-τ′0
Δθ^i=θ′i-θ′0
Δω^=ω′…(10)
如上所述,测量信号Z(k)和理想信号Ri用估计参数进行校正,参数估计用双方校正的信号再次实行直到估计的参数最优化为止。由于在这次优化中的所有参数得到使用,所有的参数得到了优化,在优化后,使用测量信号确定了功率系数ρi,因此功率系数ρi能够得到高的精确度。因为测量信号包括在优化循环中,所以其它的参数也能得到高准确率的确定。
第一实施例的多路信号波形质量显示系统被进一步提供了一个更新装置34和一个存储器33A。
更新装置34初始化作为传输码长的沃尔什码长度值和作为传输码的沃尔什码的号码,并接着从初始值更新沃尔什码长度和沃尔什码的值。
当沃尔什码长度和沃尔什码的初始值接着被更新装置34更新的时候,计算关于在CDMA信号标准中定义的所有的沃尔什码长度和沃尔什码的波形质量参数。
存储器33A存储计算的结果。根据第一实施例,多路信号波形质量显示系统还被提供一个设置装置35,一个图表装置33B,一个图像存储器33C,和一个计算结果显示器33D。
图3显示了更新装置34的操作,它执行沃尔什码长度和沃尔什码的初始化和更新操作,也显示出在不同的部件中所执行的算术处理状态。
在步骤SP1中,沃尔什码长度初始为L=4.在步骤SP2中,指定给沃尔什码的数目(对应于信道数目)设置为i=0.
在步骤SP3中,基于沃尔什码长度L=4、沃尔什码i=0的一个理想信号Ri-L在理想信号发生器26中被产生。
在步骤SP4中,依照理想信号Ri-L在参数估计器27中对参数进行估计,接着参数被反馈到正交变换器17进行优化处理。接着,基于优化处理后的测量信号Z(k)和传输码计算功率系数ρi-L。
在步骤SP6中,沃尔什码i的值被更新为i+1,接着在步骤SP7中,沃尔什码长度值L和沃尔什码i的长度相互比较。如果两者不一致,处理流程返回到SP3。也就是执行步骤SP3-SP74次达到沃尔什码长度L=4,i=4的状态并且流程进入步骤SP8。
在步骤SP8中,沃尔什码长度L被加倍以更新为L=8,在步骤9中,检查沃尔什码长度L是否超过最大值128。如果结果不满足,流程返回到SP2。
在步骤SP2中,再次初始化i=0并执行步骤SP3-SP7。以L=8,步骤的程序SP3-SP7执行8次。在这8次执行中,为沃尔什码长度L=8定义的0-7八个信道的功率参数ρi-L和参数^ai-L,Δτ^i-L,Δθ^i-L,Δ^ω,τ0’被计算并存储在存储器33A中。
这样,沃尔什码长度L根据4,8,16,32,64,和128的顺序进行更新,每个沃尔什码长度L确定的每个信道的功率系数ρi-L和参数’ai-L,
’τi-L,’θi-L,
’ω,τ0’被存储在存储器33A中。
如果在步骤SP9中检测到沃尔什码长度值超过最大值128,处理流程转向步骤SP10。
在步骤SP10中,根据如包括在每个信道测量结果中的功率系数ρi和依照由设置装置35设定的一个想被显示的信道数目所确定的一个地址计算每个信道的一个电功率,并把功率值输入到图表装置33B。图表装置33B根据相应的每个信道的功率值确定在每个信道的显示位置被显示的一个条形图表的高度,并把条形图表的图像数据被存储在图像存储器33C中。计算结果显示器33D从图像存储器33C中读取条形图表数据并显示条形图表。
从功率系数ρi-L,功率W被计算如下:
W=10.0×log10(ρi-L)
例如,计算可以在图表装置33B中实现。
例如,因此,如果当沃尔什码长度L=8时,设置I=0,1,2,...7并且将操作模式设置为显示现存于0-7信道中的信号的电功率的模式,有可能显示现存于八信道传输线中的每个信道的CDMA信号的电功率W,如图4所示。
在这时,对于被测量的信号,有必要确保沃尔什码长度L为L=8。因此,沃尔什码长度值L和输出信号的信道都是预先可知的,因此,通过在设置装置35设置已知值和如果频谱反映的和它实际的相一致的话,可断定基站工作正常。
如图4所示,在一个数字值显示栏40中显示沃尔什码长(L=8)。也有可能在数字值显示栏40显示参数
τ和
θ(或
τ^和
θ^),如图5所示。参数
τ和
τ^表示每个信道的延迟差,参数
θ和
θ^表示每个信道的相位差。
第二实施例
第二实施例在显示一个噪音功率成分上和第一实施例是不同的。以下只给出不同点的描述。
噪音功率系数ρNi(区域误差码)如下地在功率系数计算器31中利用表达式(9)中的Zj.k和Ri.j.k计算。
理想信号Ri中的信道总和从测量信号Z中被减除,以获得误差信号N,而且误差信号N的功率系数如下地确定。 i信道的噪音功率WN计算如下:WN=10.0×log10(ρNi)
每个信道的计算结果与信号功率Ws一起被存储在存储器33A中。信号功率Ws和在每个信道的噪音功率WN的值被图表描绘装置(包括在计算结果显示器33中)示出并在一个图像存储器中写成一个图表。在所有信道中的信号功率Ws和噪音功率WN的值都被存储在图像存储器中,借此所有信道的状态都被显示在显示器上。
图6示出描绘的一个例子。在同一图中,有实线的阴影线的部分(图表)表示信道的信号功率Ws,点线部分(图表)表示信道的噪音功率WN。每个图表的高(长)表示每个信道的信号功率Ws和噪音功率WN。噪音功率WN的图表在信号功率Ws的图表的垂直(纵向的)延长线之下。
根据本发明,如上所述,对在CDMA信号标准中定义的所有信道的波形质量的进行测量,测量结果被存储在存储器33A中,所以通过在设置装置35中从当前产生的一个信号的存储值中设置作为已知值的沃尔什码长度和沃尔什码,然后通过读取由设置装置35所确定的功率系数,和参数,并输入这样读出的功率系数和参数到计算结果显示器33D,可能显示由所需的沃尔什码长度和沃尔什码所确定的信道波形质量。
因此,在调试例如被测试的便携式电话基站的情况下,通过使用本发明的系统,可以获得大大地缩减调试所需的时间和人力的优势。
Claims (7)
1.一个多路信号质量显示系统,用来测量从通信设备中产生的多路信号的质量,其中采用的带宽和能够被容纳的通信信道数目是由传播码长所确定,通信信道的数目和所用的通信信道由扩散码长所确定,它们是根据附于传播码类型的传播码号来决定,用来当确保多信道通信线在一个并是相同的频带中时能够实现通信,所述的系统包括:
一个存储装置,用来存储通过测量在使用的频带中所有信道中的信号的电功率所获得测量结果;和
一个显示装置,用来指定预测信号所存在的信道,读取和显示在指定信道中的测量值。
2.根据权利要求1的一个多路信号质量显示系统,在其中所述的存储装置存储每个所述信道的一个相位差或延迟差,所述的显示装置从所述的存储装置中读取每一个所述信道的相位差或延迟差并显示它。
3.根据权利要求1的一个多路信号质量显示系统,在其中所述的存储装置存储一个信号的电功率和该信号的噪音分量功率,且所述的显示装置显示具有与所述的信号电功率值成比例的长度的图表和具有与所述的信号的噪音分量功率值成比例的长度的图表,图表的显示方式为,在所述图表中的一张的纵向方向上放置了其他图表。
4.一个多路信号质量显示系统,用来测量从通信设备中产生的多路信号的质量,其中采用的带宽和能够被容纳的通信信道数目是由传播码长所确定,通信信道的数目和所用的通信信道由扩散码长所确定,它们是根据附于传播码类型的传播码号来决定,用来当确保多信道通信线在一个并是相同的频带中时能够实现通信,所述的系统包括:
一个更新装置,用来初始化传播码长和为每个传输码长所定义的传输码号,以及用来从初始值更新到预定的终值;
一个传输码产生装置,用来根据传输码长和由所述更新装置产生的传输码号来产生一个传输码;
一个解调器装置,用来根据所述的传输码产生装置所产生的传输码和所述的传输码长和所述的传输码号解调所述的每个信道中的信号;
一个功率系数计算器用来计算由所述的解调装置所解调的信号功率系数;
一个存储器,用来存储根据传输码长和传输码号由所述的功率系数计算器计算出来的每个所述信道的功率系数;
一个设置装置,用来当指定所需传输码和传输码号时,从储存在所述储存器中的功率系数中读取一个功率系数;
一个图表装置,用来将由所述的设置装置读取的功率系数转换成功率值,根据所述的功率值来确定Y轴方向的长度,并组成条状的显示区域;
一个图像存储器,用来存储由所述的图表单元所描绘的图像数据;和
一个计算结果显示装置,用来显示存储在所述图像存储器中的图像。
5.一个多路信号质量显示方法,用来测量从通信设备中产生的多路信号的质量,其中采用的带宽和能够被容纳的通信信道数目是由传播码长所确定,通信信道的数目和所用的通信信道由扩散码长所确定,它们是根据附于传播码类型的传播码号来决定,用来当确保多信道通信线在一个并是相同的频带中时能够实现通信,所述的方法包括
一个存储步骤,用来存储通过测量在所用频带中的存在于所有信道中信号的电功率所得到的测量结果;
一个显示步骤,用来指定预测信号所存在的信道并读取和显示在指定信道中的测量值。
6.一个指令程序,由计算机执行以完成多路信号质量显示过程,用来测量从通信设备中产生的多路信号的质量,其中采用的带宽和能够被容纳的通信信道数目是由传播码长所确定,通信信道的数目和所用的通信信道由扩散码长所确定,它们是根据附于传播码类型的传播码号来决定,用来当确保多信道通信线在一个并是相同的频带中时能够实现通信,多路信号质量显示过程包括
一个存储步骤,用来存储通过测量在所用频带中的存在于所有信道中信号的电功率所得到的测量结果;
一个显示步骤,用来指定预测信号所存在的信道并读取和显示在指定信道中的测量值。
7.一个计算机可读取的介质,它有一个由计算机来进行多路信号质量显示过程的执行指令的程序,用来测量从通信设备中产生的多路信号的质量,其中采用的带宽和能够被容纳的通信信道数目是由传播码长所确定,通信信道的数目和所用的通信信道由扩散码长所确定,它们是根据附于传播码类型的传播码号来决定,用来当确保多信道通信线在一个并是相同的频带中时能够实现通信,所述的多路信号质量显示过程包括
一个存储步骤,用来存储通过测量在所用频带中的存在于所有信道中信号的电功率所得到的测量结果;
一个显示步骤,用来指定预测信号所存在的信道并读取和显示在指定信道中的测量值。
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