CN1474526A - 阵列天线射频通道幅/相误差校正装置 - Google Patents
阵列天线射频通道幅/相误差校正装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1474526A CN1474526A CNA021364249A CN02136424A CN1474526A CN 1474526 A CN1474526 A CN 1474526A CN A021364249 A CNA021364249 A CN A021364249A CN 02136424 A CN02136424 A CN 02136424A CN 1474526 A CN1474526 A CN 1474526A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- reference signal
- output
- baseband
- radio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Radio Transmission System (AREA)
Abstract
本发明公开了一种阵列天线射频通道幅/相误差校正装置，该装置包括基带处理模块和射频处理模块；所述基带处理模块至少包括注入参考信号源、数据采集单元和校正单元，所述注入参考信号源接收校正单元输出的启动信号以产生符合CDMA通信协议的注入参考信号；所述射频处理模块接收注入参考信号和射频通道的射频信号，将注入参考信号调制为射频信号输出，将射频信号解调为基带信号输出到所述数据采集单元，所述校正单元接收数据采集单元的输出信号并进行相关运算后输出校正权值。本发明与现有技术相比，阵列通道校正的整体性能有了很大改善，提高了校正装置的可实现性、环境适应性和稳定性，具有实用、可靠和技术先进的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种阵列天线射频通道间特性不一致性的校正装置，尤其涉及WCDMA移动通信领域的智能天线各通道间幅/相误差的校正装置。
背景技术
在WCDMA智能天线系统中，阵列各射频通道间存在着两种误差—非时变误差和时变误差。
非时变误差包括由阵列排布(如阵元几何位置差异、阵元间的互耦效应、天线方向图差异、各阵元间馈线差异等)带来的误差。这些误差不随温度等环境的变化而变化，可通过精确测量得到并可以在基带补偿，因此这些误差可在阵列研制和系统调试时得到校正。
时变误差是指阵列各射频通道随温度变化而变化的放大器相位/增益差异、变频器件的老化、滤波器时延及其幅频/相频特性失真、正交调制解调器I/Q不平衡等引起的频率响应不一致所带来的误差。阵列通道校正主要用于校正这种时变误差。
目前已经提出的阵列通道幅/相误差的校正装置主要有三类：注入参考信号(直馈)校正、无线馈入信号校正和盲校正。不同的校正装置其检测信号馈入方案、检测电路模块硬件设计方案、权值计算处理方法都有所不同。
前两类装置一般都是把校正单元作为一个用户与各阵元进行通信。通过在基带将发射的已知参考信号与解调分离输出的参考信号相比较，得到误差信号，进而产生校正权值，并将其输出到基带对各通道间幅/相误差进行补偿。
盲校正装置是把阵列天线在上行链路(或下行链路)接收到(或发射)的合成信号作为参考信号(不需要其他的参考信号)，利用特定的校正算法产生校正权值。
S.Kobayakawa，M.Tsutsui and Y.Tanaka对盲校正进行了细致描述，并提出了一种典型的盲校正装置，详见文献VTC2000，“A Blind Calibration Methodfor an Adaptive Array Antenna in DS-CDMA Systems Using an MMSEAlgorithm”。它采用NLMS自适应算法，对从阵列天线直接耦合得到的参考信号和经过阵列天线各射频通道的采样信号做迭代运算，得到阵列通道的校正权向量。这种装置对上、下行链路都适用。
虽然盲校正装置从理论上讲有很多优点，但是它对所应用的环境和采集的数据要求苛刻，很难做到实用化。它要求由阵列天线直接耦合得到的参考信号数据和经过射频通道的采样数据严格同步，并且在这两组信号上叠加的噪声及干扰信号不能有大的差异，否则，自适应迭代算法将发散，达不到校正的目的。然而，在实际的通信环境中，阵列天线接收到的用户信号随着系统用户数的多少、外界干扰的强弱及天线内部各模块特性的变化而发生变化，很难保证盲校正装置正常工作的条件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阵列天线射频通道幅/相误差校正装置，以克服盲校正装置由于对阵列天线外界信号环境和阵列天线内部通道特性敏感难以实现的问题。
本发明采用注入参考信号源产生符合CDMA通信协议的注入信号，耦合到需要校正的阵列天线各射频通道，在射频通道基带处理部分由校正数据采集单元采集包括注入参考信号在内的阵列天线接收信号，送到校正单元与注入参考信号的扰码进行相关运算，得到阵列通道的附加幅/相值和校正权值，由校正控制器协调、控制各部分的工作。
本发明包括：基带处理模块和射频处理模块；所述基带处理模块包括注入参考信号源、数据采集单元和校正单元，所述注入参考信号源接收校正单元输出的启动信号以产生符合CDMA通信协议的注入参考信号；所述射频处理模块接收注入参考信号和射频通道的射频信号，将注入参考信号调制为射频信号输出，将射频信号解调为基带信号输出到所述数据采集单元，所述校正单元接收数据采集单元的输出信号并进行相关运算后输出校正权值。
根据上述技术方案：
所述的注入参考信号源包括上行链路注入参考信号源和下行链路注入参考信号源。
射频处理模块包括上行注入参考信号调制发射器和下行校正接收解调器；所述上行注入参考信号调制发射器接收上行链路注入参考信号源的输出信号，所述下行校正接收解调器接收射频信号。
数据采集单元包括上行链路基带信号采集单元和下行链路基带信号采集单元，分别接收射频通道送来的上行基带信号和下行校正接收解调器输出的下行基带信号。
校正单元包括校正搜索器和校正控制器，所述校正搜索器接收上行链路基带信号采集单元和下行链路基带信号采集单元的输出信号，计算出射频通道的幅/相附加值，其输出信号送校正控制器，由校正控制器计算出阵列通道的幅/相校正权值并输出。
上、下行链路为并行校正或为分时串行校正。
本发明提出的阵列天线通道校正装置内部包含有上、下行参考信号源，可以自己控制其注入通道的信号功率，不受外界信号环境的影响；利用搜索器估计阵列射频通道的幅/相值，进而得到阵列通道校正权向量，降低了对采样数据同步性的要求；同时，搜索器有成熟的技术可以借鉴，降低了校正装置的实现难度。
采用本装置，与现有的盲校正装置相比，阵列通道校正的整体性能有了很大改善，提高了校正装置的可实现性、环境适应性和稳定性。所述装置实用、可靠、技术先进
附图说明
图1是本发明的整体结构框图；
图2是本发明的基带处理模块框图。
图3是本发明的射频处理模块框图。
图4是本发明应用的示意图。
具体实施方式
参考图1，本发明分基带处理模块和射频处理模块两部分，基带处理模块包括注入参考信号源、数据采集单元和校正单元。注入参考信号源接收校正单元输出的启动信号以产生符合CDMA通信协议的注入参考信号。射频处理模块接收注入参考信号和射频通道的射频信号，并将注入参考信号调制为射频信号输出，将射频信号解调为基带信号输出到数据采集单元，校正单元将数据采集单元的输出信号进行相关运算后输出校正权值。
如图2和图3所示，注入参考信号源包括上行链路注入参考信号源101和下行链路注入参考信号源102，校正单元包括校正控制器103和校正搜索器106，数据采集单元包括上行链路基带信号采集单元104和下行链路基带信号采集单元105。射频处理模块包括上行注入参考信源调制发射器201和下行校正接收解调器201。基带处理模块和射频处理模块两部分必须协调工作。
图2和图3两部分的内部连接如下所述：
图2中的上行注入信号输出口P101接图3中的上行基带注入信号输入口P203，图2中的下行基带信号输入口P104接图3中的下行基带解调信号输出口P202。两图中的其它输入/输出口与需要校正的射频通道相连。
在校正控制器的协调下，上、下行链路可以并行校正，也可以分时串行校正。工作时，注入参考信号源接收校正控制器提供的启动信号，产生所需的注入信号，分别通过上行注入信号输出口P101和下行注入信号输出口P102输出；其中，上行注入信号送到射频处理模块的上行基带注入信号输入口P203，下行注入信号送给需要校正的射频通道。同时，上、下行链路基带信号采集单元启动工作，分别采集由需要校正的射频通道送来的上行基带信号(通过上行基带信号输入口P103)和由校正射频部分下行基带解调信号输出口P202送来的下行基带信号(通过下行基带信号输入口P104)。采集到的数据送给校正搜索器106，计算射频通道的幅/相附加值，进而得到阵列通道的幅/相校正权值，并通过校正控制器103的校正权值输出口P105送到阵列天线的基带处理部分，对阵列通道间的幅/相误差值进行补偿。
附图4是本发明在WCDMA智能天线系统中的一个实施例，其详细说明如下：
本系统包含天馈301、射频前端302、阵列射频通道303、基带信号接口板304、校正装置305和基带处理板306等六个模块。其中，天馈、射频前端、阵列射频通道各包含N条支路，共同组成N阵元阵列天线的射频处理部分；基带信号接口板是基带处理板和射频处理部分的接口，完成系统上、下行基带信号的传送；校正装置实现对系统各射频通道间幅/相不一致性的补偿，它处于天馈和基带处理板之间，在射频端通过上行射频信号输出口P201、下行射频信号输入口P204与射频前端连接，在基带端通过下行注入信号输出口P102、上行基带信号输入口P103与基带信号接口板相接、通过校正权值输出口P105与基带处理板相接。
对于上行链路校正，校正装置将注入信号由上行射频信号输出口P201注入系统的射频前端，并通过上行基带信号输入口P103接收包含注入信号在内的基带信号，在内部对接收到的基带数据进行一定的处理，得到通道的上行链路校正权值，经由校正权值输出口P105送给基带处理板做上行各通道的误差补偿；对于下行链路校正，校正装置将注入信号由下行注入信号输出口P102注入基带信号接口板，通过下行射频信号输入口P204接收包含注入信号在内的射频信号，在内部对接收的射频信号做相应的处理，得到通道的下行链路校正权值，同样由校正权值输出P105送给基带处理板进行下行各通道的误差补偿。
本校正装置实现了对阵列天线各射频通道幅/相误差的实时在线校正，技术可靠、新颖、易于实现，很好地克服了已有的盲校正装置对阵列天线外界信号环境和内部通道特性敏感，难以工程实现的缺陷，提供了一条解决阵列天线射频通道幅/相误差的途径有效。
Claims (7)
1、一种阵列天线射频通道幅/相误差校正装置，其特征在于包括：基带处理模块和射频处理模块；
所述基带处理模块包括注入参考信号源、数据采集单元和校正单元，所述注入参考信号源接收校正单元输出的启动信号以产生符合CDMA通信协议的注入参考信号；
所述射频处理模块接收注入参考信号和射频通道的射频信号，将注入参考信号调制为射频信号输出，将射频信号解调为基带信号输出到所述数据采集单元，所述校正单元接收数据采集单元的输出信号并进行相关运算后输出校正权值。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的注入参考信号源包括上行链路注入参考信号源和下行链路注入参考信号源。
3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于：射频处理模块包括上行注入参考信号调制发射器和下行校正接收解调器；所述上行注入参考信号调制发射器接收上行链路注入参考信号源的输出信号，所述下行校正接收解调器接收射频信号。
4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于：数据采集单元包括上行链路基带信号采集单元和下行链路基带信号采集单元，分别接收射频通道送来的上行基带信号和下行校正接收解调器输出的下行基带信号。
5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于：校正单元包括校正搜索器和校正控制器，所述校正搜索器接收上行链路基带信号采集单元和下行链路基带信号采集单元的输出信号，计算出射频通道的幅/相附加值，其输出信号送校正控制器，由校正控制器计算出阵列通道的幅/相校正权值并输出。
6、根据权利要求5所述的装置，其特征在于：上、下行链路为并行校正。
7、根据权利要求5所述的装置，其特下在于：上、下行链路为分时串行校正。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA021364249A CN1474526A (zh) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | 阵列天线射频通道幅/相误差校正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA021364249A CN1474526A (zh) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | 阵列天线射频通道幅/相误差校正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1474526A true CN1474526A (zh) | 2004-02-11 |
Family
ID=34146465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA021364249A Pending CN1474526A (zh) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | 阵列天线射频通道幅/相误差校正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1474526A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014190552A1 (en) * | 2013-05-31 | 2014-12-04 | Nokia Corporation | Calibration data |
| CN106788801A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-31 | 四川九洲电器集团有限责任公司 | 一种信号校准方法及电子设备 |
| CN113671270A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-11-19 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种基于数字开关的天线测试系统及方法 |
-
2002
- 2002-08-05 CN CNA021364249A patent/CN1474526A/zh active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014190552A1 (en) * | 2013-05-31 | 2014-12-04 | Nokia Corporation | Calibration data |
| US9404995B2 (en) | 2013-05-31 | 2016-08-02 | Nokia Technologies Oy | Calibration data |
| CN106788801A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-31 | 四川九洲电器集团有限责任公司 | 一种信号校准方法及电子设备 |
| CN113671270A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-11-19 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种基于数字开关的天线测试系统及方法 |
| CN113671270B (zh) * | 2021-07-21 | 2024-06-11 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种基于数字开关的天线测试系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106656827B (zh) | 一种LoRa基站路由器及基于LoRa基站路由的窄带物联网络系统 | |
| CN104297765B (zh) | 一种用于低轨卫星准同步通信系统的地面终端模拟器 | |
| EP2129000A1 (en) | Code division multiple access mobile communication system | |
| CN104316938A (zh) | 一种用于低轨卫星准同步通信系统的新型卫星模拟器 | |
| CN1538636A (zh) | 多天线通信站 | |
| CN1819471A (zh) | 具有可变预失真的极化调制器的发射/接收装置 | |
| CN103458424B (zh) | 基于功率检测及环路延迟计算的自干扰消除方法 | |
| CN105024748B (zh) | 一种卫星通信上行接入方法及装置 | |
| CN1886957A (zh) | 一种用于对td－scdma系统下行链路进行频率估测的装置和方法 | |
| CN101489153A (zh) | 一种卫星转发器干扰信号的监测装置及监测方法 | |
| CN1146106A (zh) | 扩展频谱信号接收装置 | |
| CN113783602B (zh) | 卫星通信数据质量提升装置 | |
| CN106374965A (zh) | 基于lora调制模式的SPI接口物联网无线收发器 | |
| CN102988048A (zh) | 磁共振光纤谱仪及其射频接收装置 | |
| CN107872271B (zh) | 基于LoRa技术的公网通信中继器及通信方法 | |
| CN103905371A (zh) | 一种iq校准补偿方法和装置 | |
| CN106374967A (zh) | 基于sx127x芯片的spi接口物联网无线收发器 | |
| CN1474526A (zh) | 阵列天线射频通道幅/相误差校正装置 | |
| CN110460368A (zh) | 鸿雁低轨通信卫星信号发射方法 | |
| CN1152494C (zh) | 模拟正交调制失衡补偿方法 | |
| CN103841666B (zh) | 基站及其信号回传的方法、设备 | |
| CN111585606B (zh) | 相干ffh/ds混合扩频系统 | |
| CN209748549U (zh) | 一种基于干扰对消的干扰消除装置 | |
| CN110824412B (zh) | 一种非相干扩频应答机距离零值高精度测量系统 | |
| CN103338064B (zh) | 预信道智能天线mimo发射装置及无线信号发射方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |