CN1913369A

CN1913369A - 多载波码分多址通讯系统中发射功率检测的方法和装置

Info

Publication number: CN1913369A
Application number: CNA2005100365529A
Authority: CN
Inventors: 李向阳; 龙始华; 潘甲山; 陈志萍
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2005-08-10
Filing date: 2005-08-10
Publication date: 2007-02-14

Abstract

本发明公开了一种用于多载波码分多址通讯系统中发射功率检测的方法和装置，所述的装置具体包括：频综单元、混频器、窄带中频带通滤波器、检波器以及数字控制单元；所述频综单元提供检波信号下变频所需的本振信号给混频器；所述混频器把需要检测功率的信号和本振信号混合，生成所需要频率的中频信号；所述窄带中频带通滤波器需要满足对相邻载波功率抑制的要求，其用于分离出需要功率检测的载波信号；所述检波器完成射频信号到模拟电压的转换；所述数字控制单元完成模拟电压的数字化处理、频综输出频率的控制以及检波结果的处理。通过本发明能够实现单个载波功率或总功率的检测，而且易于实现，成本较低，灵活性高。

Description

多载波码分多址通讯系统中发射功率检测的方法和装置

技术领域

本发明涉及码分多址系统(CDMA)的发射功率检测，特别是用于多载波码分多址系统的发射功率检测的装置和方法。

背景技术

通常，在码分多址射频系统中，考虑到成本因素，大量的采用检波器进行发射功率检测，一个检波器只检测一个载波的功率。多载波系统是通过单载波系统在输出端合路实现的，载波发射功率检测是在单载波系统中完成，总功率的检测则是在合路后的系统中实现。近年来，随着高速器件的发展，目前已经可以在一个发射通道上完成多个码分多址信号载波的发射，这种高集成度的无线通讯设备对发射信号的功率检测提出了新的要求：既要满足发射总功率的检测，也要精确的检测出单个载波的功率。

由于通常所采用检波器为宽带器件，采用以上所述提到的直接检波的系统，只能够满足检测总功率的需要，对于单载波的功率检测则没有办法实现。

现有技术中，还有人提出了一种变频到中频后，采用高速AD来进行处理的数字化的方法。这种方法固然可以满足对单载波和总功率检测的要求，但随之而来的是电路实现成本升高，算法复杂，不利于大规模使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单、节约的多载波码分多址无线通讯系统发射功率检测的方法和装置，实现载波功率和总功率的检测。

本发明提供一种用于多载波码分多址通讯系统中发射功率检测的装置，具体包括：频综单元、混频器、窄带中频带通滤波器、检波器以及数字控制单元；

所述频综单元提供检波信号下变频所需的本振信号给混频器；

所述混频器把需要检测功率的信号和本振信号混合，生成所需要频率的中频信号；

所述窄带中频带通滤波器需要满足对相邻载波功率抑制的要求，其用于分离出需要功率检测的载波信号；

所述检波器完成射频信号到模拟电压的转换；

所述数字控制单元完成模拟电压的数字化处理、频综输出频率的控制以及根据检波结果获得信号的功率。

进一步的，所述装置还包括耦合器，用于将需要检测功率的大信号耦合到功率检测链路。

进一步的，所述混频器的前面还包括镜像抑制滤波器，信号经过镜像抑制滤波器，跟频综单元输出的本振输出频率在混频单元进行混频。

本发明还提供一种用于多载波码分多址通讯系统中发射功率检测的方法，具体步骤为：

步骤1、启动功率检测命令，数字控制单元接收到系统载波功率查询的消息，消息中包含需要查询功率载波的频率信息；

步骤2、数字控制单元根据频率信息，设置对应频综单元的本振输出频率；

步骤3、射频信号通过耦合器耦合、混频、窄带中频带通滤波器滤波，输入到检波器，检波器输出检波结果给数字控制单元；

步骤4、数字控制单元获取检波器的检波结果，根据检波结果和频率值在功率表以及频率表中，查找检波结果的对应功率；

步骤5、数字单元上报需要载波的功率。

进一步的，若需要获得多个载波的功率，则重复所述步骤1到步骤5，然后由所述数字控制单元把各个载波的功率简单相加。

进一步的，若不同频率下的功率检测，需要通过数字控制单元调整频综单元的本振输出频率。

通过本发明提供的用于多载波码分多址通讯系统中发射功率检测的方法和装置，能够实现单个载波功率或总功率的检测，而且易于实现，成本较低，灵活性高。

附图说明

图1是实测CDMA信号为两个载波的情况下，信号泄漏示意图。

图2是实测CDMA信号为三个载波的情况下，信号泄漏示意图。

图3是本发明发射功率检测装置示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例具体介绍本发明方案。

本发明的装置至少包括频综单元、混频器、窄带中频带通滤波器(声表面波滤波器或者介质滤波器等)、检波器以及数字控制单元。频综单元主要提供检波信号下变频所需的本振信号，混频器主要把需要检测功率的信号和本振信号混合，生成所需要频率的中频信号，窄带中频带通滤波器的主要作用是分离出需要功率检测的载波信号。检波器主要完成射频信号到模拟电压的转换。而数字控制单元主要完成模拟电压的数字化处理，频综输出频率的控制以及检波结果的处理。

为了不影响前向发射信号的功率大小，需要通过耦合器或者其它获取功率的方法将需要检测功率的大信号耦合到功率检测链路，然后通过混频器混频，下变频到中频，中频部分采用带外抑制比较好的窄带中频带通滤波器来滤除相邻载波以及其它干扰信号的影响，中频为固定频率，中频频率值可根据窄带中频滤波器的可实现性、成本等实际情况确定。滤波后的信号通过检波器进行检波处理，检波结果送给数字控制单元进行处理。数字控制单元采用功率查找表的方法来查找对应的功率值。查找表的获得是通过系统模拟真正的功率输出情况，让输出功率大小和数字控制单元的检波结果一一对应，按照某种步进的格式存在数字控制单元的FLASH中，查表的时候由检波结果反查对应功率值。可根据检波器的指标要求采用不同精度的对应表。

本发明的关键点在于载波分离中窄带中频带通滤波器的采用。通常的设计，对于CDMA信号一般会采用跟载波信号调制带宽相同的中频带通滤波器也即1.23MHz带宽的滤波器来滤除带外干扰，而实际上对于载波之间没有保护间隔的情况下，带通滤波的系统中，由于滤波器带外抑制能力的限制(通常带通滤波为了保证信号不畸变会做的比信号带宽稍微宽一些)，对相邻载波发射功率的抑制度不够，导致相邻载波泄漏到检波器检波链路中，影响载波功率检测的准确度和精度。相邻载波功率不同，影响不同；载波之间间距越小，影响越严重。图1为实测CDMA信号两个载波的情况下，由于声表面滤波器的影响，相邻大信号泄漏到旁边小信号的接收通道内的情况。图2为三个载波的情况下，两边大信号泄漏大中间小信号的接收通带内的情况。由于这种泄漏存在不确定性，很难进行有效的补偿。如果定做矩形系数要求比较高的窄带中频带通滤波器来增强带外抑制，必然会使得器件的风险加大，成本提升，不利于大规模生产。

本发明中提及的窄带中频带通滤波器可以通过定做或者借用其它系统的窄带中频滤波器，可以是单个滤波器也可以是多个滤波的组合，只要满足对相邻载波功率抑制的要求(这个要求根据系统要求的功率检测的动态而定，动态范围越小抑制指标越低)都可以采用，而且带宽不限。由于这种类型滤波器的矩形系数要求不高，比较容易实现，成本也会相对比较低。

由于滤波带宽收窄，采用窄带中频带通滤波器必然会使得滤波后信号功率比采用对应调制带宽的滤波器输出功率小一些，由于矩形系数固定，中频输出功率和实际功率两个之间的差值为固定的对数关系，这个差可以通过在链路上适当增加中频放大器来补偿。如果选用中频放大器，中频放大器可放在窄带中频带通滤波器的前面或者后面。有些地方为了简化电路，不采用中频放大器补偿，而是调整数字控制单元检波结果和输入功率的功率查找表来实现。

为了以及变频的镜频信号的干扰，更精确的检测功率，可在混频器的前面加一级镜像抑制滤波器。

本发明中频综单元、混频器、窄带中频带通滤波器、检波器以及数字控制单元为最小系统必须项，中频放大器和镜像抑制滤波器、耦合器，为可选项。

本发明装置射频信号的流向是，首先通过耦合器耦合得到所需功率检测信号，经过镜像滤波器滤波后，与从频综单元过来的本振信号在混频器中混频，混频输出的中频信号经过窄带中频带通滤波器滤波后，输出到中频放大器，中频放大器将信号放大后送到检波器进行检波，检波结果送到数字控制单元进行处理。频综单元的本振输出频率要通过数字控制单元来进行控制和调节。此外，数字控制单元还负责对外接口。

本发明中，不同频率下的功率检测，只用通过数字控制单元调整频综单元的本振输出频率即可。为了进一步保证精度，还可以同样采用频率查找表的方法，把不同频率下链路之间的增益波动进行调整和补偿，满足载波功率检测准确度和精度的要求。频率查找表的获得是在功率查找表的基础上，把整个链路增益的平坦度按照功率查找表为基准，将二者的差值存在FLASH中。

总功率的值可以在获得各个载波功率大小的基础上，通过将所有载波功率值简单相加得到。

本发明的方法包括以下步骤：

1、启动功率检测命令，数字控制单元接收到系统载波功率查询的消息，消息中包含需要查询功率载波的频率信息；

2、数字控制单元根据频率信息，设置对应频综单元的本振输出频率；

3、射频信号通过耦合器耦合、混频、窄带中频带通滤波器滤波，输入到检波器，检波器输出检波结果；

4、数字控制单元获取检波器的检波结果，根据检波结果和频率值在功率表以及频率表中，查找检波结果的对应功率；

5、数字控制单元上报需要载波的功率，一个载波功率检测循环结束；

6、总功率检测结果是所有载波在重复以上1到5步骤的基础上，数字控制单元把各个载波的功率相加而成。

若不同频率下的功率检测，需要通过数字控制单元调整频综单元的本振输出频率。

图3是本发明中采用的一种用于多载波码分多址通讯系统中发射功率检测的方法和装置的系统实现方框图。

功率检测的信号通过耦合器301从射频主链路上获取，信号经过镜像抑制滤波器302，跟通过数字控制单元307设定的频综单元308本振输出频率在混频器303混频输出中频，然后通过窄带中频带通滤波器304滤除带外干扰，经过放大器305放大后送入检波器306，检波结果送给数字控制单元307，该控制单元存有功率查找表和频率查找表。根据不同的检波结果和频率值307查找和运算获得对应的功率值，并上报给需求的部分。

需要获取不同频率下的载波功率值的时候，只需通过数字控制单元307来调整频综单元308的本振输出，重复以上检波的步骤即可。

需要总功率大小的时候，首先要获得所有载波功率的大小。载波功率大小通过以上步骤获取，数字控制单元307根据各个载波功率大小，相叠加得到总功率的值。

Claims

1.一种用于多载波码分多址通讯系统中发射功率检测的装置，其特征在于包括：频综单元、混频器、窄带中频带通滤波器、检波器以及数字控制单元；

所述检波器完成射频信号到模拟电压的转换；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：窄带中频带通滤波器是声表面波滤波器或者介质滤波器。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置中还包括与窄带中频带通滤波器相连的中频放大器，用于实现信号能量损失的补偿。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括耦合器，用于将需要检测功率的大信号耦合到功率检测链路。

5.根据权利要求1或4所述的装置，其特征在于：还包括镜像抑制滤波器，信号经过镜像抑制滤波器，跟频综单元输出的本振输出频率在混频单元进行混频。

6.一种用于多载波码分多址通讯系统中发射功率检测的方法，其特征在于：

步骤3、通过耦合器耦合、混频、窄带中频带通滤波器滤波，输入到检波器，检波器输出检波结果给数字控制单元；

步骤5、数字单元上报需要载波的功率。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：若需要获得多个载波的功率，则重复所述步骤1到步骤5，然后由所述数字控制单元把各个载波的功率简单相加。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：不同频率下的功率检测，需要通过数字控制单元调整频综单元的本振输出频率。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：可以采用频率查找表的方法，把不同频率下链路之间的增益波动进行调整和补偿。