CN1925373B - 射频rms功率检测装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种射频RMS功率检测的装置和方法，所述装置包括：射频分路单元(1)，射频乘法器单元(2)，低通滤波单元(3)和分析处理单元(4)；待检测信号经过所述射频分路单元(1)处理后，输入所述射频乘法器单元(2)进行运算，运算后的信号输入所述低通滤波单元(3)进行滤波处理，滤波的信号输入所述分析处理单元(4)进行计算、查表，得到射频RMS功率值。本发明采用独特的射频分路及射频乘法器，对射频信号进行RMS功率检测处理，省略掉射频乘法器所需要的本振信号，大大简化设计，降低了检测装置的复杂度，提高了检测精度。

Description

射频RMS功率检测装置和方法
技术领域
本发明涉及通讯领域的数字调制射频信号的功率检测，尤其涉及一种射频RMS功率检测装置和方法。
背景技术
在3G移动通信技术高度发展的今天，数字调制解调技术成为广泛应用的技术，从而导致射频信号更加复杂，而对此类无线信号的功率检测技术也更加复杂。
目前无线通信设备中的射频信号功率检测采用的技术如下：
1、采用射频二极管检波器对射频信号功率进行检测，如图1所示，射频二极管输出射频信号的包络，但是这种方法只能检测信号的峰值功率，不能检测信号的RMS功率，即对于数字调制信号不能准确地测量功率值。
2、采用数字中频技术对射频信号功率进行下变频，然后数字中频采样后利用数字I/Q信号计算RMS功率，如图2所示，这种方法可以准确地对数字调制信号进行功率测试，但是结构复杂，必须采用本地振荡源产生LO信号，同时又必须得到系统的参考信号以及系统载频信息才能完成正确的功率检测，因此属于不能自适应的测试方法。
3、采用射频准RMS检波方法，利用采样器对调制信号采样，然后进行求平方和得到射频信号的RMS功率值，这种方法的主要问题是由于射频电路无法做到大量数据的平均，因此对于高峰均比的数字调制信号检测的结果会出现较大误差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的射频功率检测装置检测精度低，结构复杂的缺点，以期提出一种减少射频信号RMS功率检测电路的复杂度，提高检测精度的装置和方法。
为实现上述目的，本发明构造了一种射频RMS功率检测装置，包括，射频分路单元，射频乘法器单元，低通滤波单元和分析处理单元；
待检测信号经过所述射频分路单元处理后得到两路频率相同，功率相等的信号，将所述射频分路单元(1)处理得到的两路信号输入所述射频乘法器进行乘法运算，运算后的信号输入所述低通滤波单元进行滤波处理，滤波的信号输入所述分析处理单元进行计算、查表，得到射频RMS功率值。
当输入待测射频信号频率变化时，本装置自动识别频率变化，经过相同的信号处理过程，输出待测射频信号的RMS功率值。
本发明还提出了一种RMS功率检测方法，包括：
步骤1、将待测信号分成两路频率相同，功率相等的信号；
步骤2、对分路后的两路信号进行乘法运算处理，输出运算结果；
步骤3、对得到的运算结果进行低通滤波处理，输出处理后的结果；
步骤4、对得到的滤波信号进行计算、查表，得到射频RMS的功率。
本发明所述的射频RMS功率检测的装置通过对待测信号进行分路、相乘、计算、查表等一系列处理，自适应跟踪射频信号频率变化，降低了检测装置的复杂度，提高了检测精度。满足了通讯系统，特别是3G系统高峰均比射频信号RMS功率检测精度的要求，降低了现有技术中检测装置复杂度。
本发明所述的射频RMS功率检测的方法，采用独特的射频分路及射频乘法器，对射频信号进行RMS功率检测处理，省略掉射频乘法器所需要 的本振信号，大大简化设计，降低了检测装置的复杂度，提高了检测精度。
附图说明
图1是现有技术中常规射频二极管功率检测装置结构图；
图2是现有技术中数字中频方法射频功率检测装置结构图；
图3是本发明所述的射频RMS功率检测方法原理图；
图4是本发明所述的射频RMS功率检测装置结构图；
图5是本发明在高峰均比情况下的功率检测仿真结果示意图；
图6是本发明在低峰均比情况下功率检测仿真结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述装置和方法作进一步的详细描述。
在图3所示的本发明射频RMS功率检测方法原理图中。
本发明所述射频RMS功率检测方法包括以下步骤：
第一步，将待检测射频信号分成两路频率相同，功率相等的信号；
第二步，对分路后的两路信号进行乘法运算处理，输出运算结果；
第三步，对得到的运算结果进行低通滤波处理，输出处理结果；
第四步，对得到的滤波信号进行计算、查表，得到射频RMS的功率。
图4是本发明所述的射频RMS功率检测装置结构图。本发明所述的射频RMS功率检测装置包括射频分路单元1、射频乘法器单元2、低通滤波单元3、分析处理单元4，待检测射频信号经过所述的射频分路单元1分成两路分别输出到所述的射频乘法器单元2，对信号进行乘法运算，输出信号通过所述低通滤波单元3滤除高频分量，输入所述分析处理单元4进行计算、查表，得到输入射频信号的RMS功率值。通过这样一系列过程，使得本发明能够很好地实现对射频信号RMS功率精确检测。
图5是本发明所述的射频RMS功率检测装置仿真结果，对峰均比大于15dB的射频信号进行功率检测，在30Db动态范围下，检测误差小于0.35dB。
图6是本发明所述的射频RMS功率检测装置仿真结果，对峰均比小于7.5dB的射频信号进行功率检测，在30Db动态范围下，检测误差小于0.1dB。

Claims (2)

1.一种射频RMS功率检测装置，其特征在于，包括：
射频分路单元(1)，射频乘法器单元(2)，低通滤波单元(3)和分析处理单元(4)；
待检测信号经过所述射频分路单元(1)处理后得到两路频率相同，功率相等的信号，将所述射频分路单元(1)处理得到的两路信号输入所述射频乘法器单元(2)进行乘法运算，运算后的信号输入所述低通滤波单元(3)进行滤波处理，滤波的信号输入所述分析处理单元(4)进行计算、查表，得到射频RMS功率值。
2.一种RMS功率检测方法，其特征在于，包括：
步骤1、将待测信号分成两路频率相同，功率相等的信号；
步骤2、对分路后的两路信号进行乘法运算处理，输出运算结果；
步骤3、对得到的运算结果进行低通滤波处理，输出处理后的结果；
步骤4、对得到的滤波信号进行计算、查表，得到射频RMS的功率。
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