RU2189116C2 - Цифровая калибровка приемопередатчика - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к системам радиосвязи и может быть использовано для градуировки приемопередатчиков. Узлы аналогового приемопередатчика создают ошибки, такие как ошибки усиления и ошибки смещения параметров в приемной или передающих частях приемопередатчика. Эти ошибки компенсируют путем изменения цифровой регулировки сигнала в вычислительной части приемопередатчика. Ошибки могут быть измерены в процессе калибровки, и найденные величины компенсации хранятся в устройстве памяти приемопередатчика. Эти величины затем могут быть считаны из устройства памяти при работе приемопередатчика и использованы в процессе обработки сигнала, принимаемого или передаваемого приемопередатчиком. Технический результат - уменьшение искажений, вносимых аналоговыми элементами в цифровой приемопередатчик. 3 с. и 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Изобретение относится, в основном, к системам радиосвязи и, в частности, к технологиям и структурам для того, чтобы градуировать приемопередатчики, используемые в системах радиосвязи.

Первые подвижные системы сотовой радиосвязи общего пользования использовались для передачи речи и другой аналогичной информации. Эти системы содержали множество радиоканалов для передачи аналоговых модулированных радиосигналов. Позднее стали применяться цифровые системы, обеспечивающие более высокую производительность благодаря своей стойкости к воздействию помех. Например, в системе радиосвязи многостанционного доступа с временным разделением каналов (МДВР) система радиосвязи может поддерживать множество каналов с временным уплотнением, тогда как система многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) передает сигналы, закодированные в такой степени, что они допускают высокий уровень внутренних помех без искажения полезных сигналов. Из-за большого количества существующих базовых станций, имеющих только аналоговое оборудование, в некоторых районах становятся популярными системы двойного режима, обрабатывающие аналоговые и цифровые сигналы. В США, например, одна из таких систем описана в публикации EIA/TIA IS-54B.

Аналогичным образом обработка цифровых сигналов (ОЦС) становится доминирующей в промышленности радиосвязного оборудования в силу целого ряда причин. Например, в отличие от аналоговых цепей работа цифровых цепей не зависит от точной величины принимаемого сигнала. Иными словами, поскольку единичный и нулевой разряды могут быть представлены напряжениями, значительно отличающимися друг от друга, точность поддержания величины этого напряжения не должна быть слишком высокой. В результате, цифровая цепь значительно менее чувствительна к допускам составляющих величин, а также почти не зависит от температуры, старения и других внешних факторов. Таким образом, цифровые цепи обеспечивают точную и надежную передачу информации.

Одна область радиопромышленности, где обработка цифровых сигналов имеет особое значение, относится к разработке приемопередатчиков. Приемопередатчик, который является комбинацией передатчика и приемника, используется для передачи и приема сигналов через воздушный интерфейс, например, между базовой станцией и мобильной станцией в сотовой системе связи. Хотя передаваемые и получаемые сигналы могут быть только аналоговыми сигналами, модуляция может быть как аналогового, так и цифрового типа, а сигналы, несущие информацию, будут обработаны в цифровой форме. Таким образом, приемопередатчик, в котором используется методика обработки цифрового сигнала в системе радиосвязи, в настоящем описании называется "цифровой приемопередатчик", хотя в нем могут быть использованы и аналоговые элементы, такие как, например, усилитель и фильтры (иногда также синтезатор и смеситель). При этом независимо от обрабатываемых радиосигналов в приемопередатчике может быть использована аналоговая или цифровая модуляция.

На фиг. 1 представлена блок-схема стандартного цифрового приемопередатчика 10. В этом варианте антенна приемника 12 используется для улавливания сигналов, передаваемых через воздушный интерфейс, например, другими базовыми и мобильными станциями (не показаны). Полученные сигналы подаются на вход аналогового приемника 14. Аналоговый приемник 14 может включать, например, фильтры, преобразователь с понижением частоты и усилитель для обработки сигналов, полученных через антенну 12. Тем не менее, многие функции, связанные с обработкой полученных сигналов, могут не включаться в блок 14, так как эти функции теперь выполняются, используя обработку цифрового сигнала, как описано ниже. Соответственно, после обработки аналоговыми цепями приемника 14, выходной сигнал передается на аналого-цифровой преобразователь 16, который превращает аналоговый сигнал в цифровой. Это позволяет цифровой вычислительной части 17 системы работать с полученным сигналом и завершить обработку сигнала, которая не была выполнена аналоговым приемником 14. Например, цифровая вычислительная часть 17 может быть использована для демодуляции и декодирования полученного сигнала.

На стороне передатчика цифровая вычислительная часть 17 выполняет различные программы обработки цифровых сигналов, которые используются, чтобы подготовить сигнал к радиопередаче, например кодирование и модуляцию. Цифровой выход сигнала от цифровой вычислительной части 17 затем подается на цифроаналоговый преобразователь 18, который превращает цифровой сигнал в аналоговый сигнал. Этот аналоговый сигнал затем принимается аналоговым передатчиком 19, который включает различные аналоговые узлы, завершающие обработку сигнала для радиопередачи, например, путем фильтрации, преобразования, сигнала с повышением частоты и усиления этого сигнала прежде, чем он поступит на передающую антенну 20.

Несмотря на то что количество аналоговых компонентов, использованных в цифровом приемопередатчике 10, было значительно снижено (благодаря использованию программ ОЦС, которые выполняют задачу обработки сигнала, которая ранее выполнялась дополнительными аналоговыми узлами), остальным аналоговым элементам (т. е. тем, которые обозначены блоками 14 и 19 на фиг.1) все еще присущи описанные выше недостатки. Эти недостатки выражаются в том, что при обработке сигналов вносятся ошибки усиления и ошибки отклонения параметров на выходе блоков 14 и 19.

Для того чтобы пояснять, как такие ошибки вносятся в систему и как они компенсируются в стандартных технических решениях, рассмотрим более подробно модель аналогового приемника. Специалисты в данной области понимают, что описанные выше сигналы представляют собой типичный математический комплекс, т. е. могут быть представлены математическими выражениями с действительными и мнимыми частями. Соответственно для работы с этими сигналами используется математическая методика (например, с комплексно-сопряженными числами). Однако для упрощения описания эта сложная математическая операция с сигналами не будет включена в полном виде в представленные здесь уравнения и чертежи.

Как отмечалось выше, аналоговый приемник обычно имеет ряд недостатков. Некоторые их них вносят искажения, например ошибки в усилении и отклонении частоты, в полезный сигнал. На фиг.2 показаны ошибки усиления и отклонения параметров, вносимые в полезный сигнал S_w аналоговым приемником. При этом полученные сигналы снова улавливаются антенной 12. В модели, представленной на фиг.2, идеальная обработка сигнала, выполняемая приемником 14, представлена блоком 22 в виде выхода полезного сигнала S_w, т.е. блок 22 представляет собой систему из идеальных аналоговых компонентов, которые не имеют ни одного из упомянутых выше недостатков. Блоки обработки сигналов 24 и 26 представляют собой общие ошибки отклонения параметров и усиления, внесенные в полезный сигнал S_w несовершенными аналоговыми компонентами приемника 14. Точнее говоря, блок 24 иллюстрирует ввод ошибок компенсации в полезный сигнал, а блок 26 представляет ошибки усиления, вносимые аналоговыми компонентами. Выходной сигнал с введенными ошибками затем представлен сигналом ошибки S_о. Таким образом, сигнал ошибки S_о на выходе приемника может быть выражен как:
S_о-(1+Gain_eps)(S_w+Offset_eps),
где S_w - полезный сигнал;
S_о - сигнал ошибки;
Offset_eps - амплитуда общей ошибки смещения;
Gain_eps - амплитуда общей ошибки усиления.

В обычном радиоприемнике ошибки обычно компенсируют на стадии их возникновения, используя регулирующие потенциометры и другие аналоговые устройства регулировки. На фиг. 3 показаны принципы стандартной операции калибровки. Здесь используются те же цифровые позиции для обозначения элементов, которые были ранее описаны в отношении фиг.2. Однако фиг.3 также включает коэффициент компенсации смещения параметра Offset_k и компенсационный коэффициент усиления Gain_k.

Регулируя переменные аналоговые элементы для получения Offset_k=Offset_eps и Gain_k=(1+Gain_eps)^-1, можно получить равенство S_out = S_w и, таким образом, откалибровать приемник. Сигнал S_out затем подается через аналого-цифровой преобразователь 16 на цифровую часть вычислительного оборудования 17 для дальнейшей обработки.

Как отмечалось выше, стандартная техника калибровки основана на включении регулируемых элементов, чтобы компенсировать ошибки, внесенные из-за несовершенства аналоговых узлов системы. Эти регулируемые элементы используются, чтобы реализовать установки, моделируемые смещением и усилением Offset_k и Gain_k. Ниже будет описан конкретный пример обычной калибровки, который иллюстрирует использование регулируемых элементов с точки зрения передающей части цифрового приемопередатчика. Один пример аналогового модулятора для модулирования аналоговых данных на носитель представляет собой стандартный квадратурный модулятор, показанный на блок-схеме фиг.4. Квадратурные модуляторы используют преимущество квадратурных фаз синусоидальных и косинусоидальных волн для двойной модуляции, информацию, переносимую несущей радиоволной. Например, четные биты цифровой информации потока данных могут модулироваться в косинусоидальной волне, а нечетные биты цифровой информации в потоке данных могут модулироваться на синусоидальной волне.

На фиг.4 аналоговый квадратурный модулятор включает "синфазный" модулятор 40, обозначенный как I и "квадратурный" модулятор 41, обозначенный как Q, и фазорасщепляющая цепь 42 для передачи сигналов на косинусоидальных и синусоидальных несущих частотах соответственно. В идеале сигналы, выдаваемые сетью 42, представляют собой cos(wt) и sin(wt), где w - угловая частота несущего сигнала. На фиг.4 также показан генератор-модулятор 43 для формирования модулирующих сигналов I и Q, комбинационная схема 44 для дополнения выходов I модулятора 40 и Q модулятора 41 и подстроечные потенциометры 45, 46 для регулировки баланса несущей и постоянных составляющих для I и Q соответственно. На фиг.4 также показаны дополнительные подстроечные потенциометры 47, 48 для согласования амплитуды сигналов I и Q соответственно. Фазорасщепляющая цепь 42 может также быть регулируемой, как показано диагональной стрелой, чтобы получить разницу фаз между сигналами с синусоидальной и гармонической несущими частотами как можно ближе к 90^o.

Блок-схема на фиг.1 показывает один примерный способ, в котором используются регулируемые аналоговые элементы, чтобы калибровать аналоговое устройство обычным путем. Однако эти способы стандартной техники калибровки основаны на регулировке потенциометров, конденсаторов и катушек индуктивности в процессе производства. Как это ясно для специалистов в данной области, этот процесс калибровки является дорогостоящим и ненадежным в работе. Кроме того, есть определенные типы ошибок, которые не могут легко компенсироваться при использовании этой обычной методики, например неравномерная полоса пропускания или внутриполосная пульсация фильтра при изменении чувствительности приемника, настраиваемого на различные частоты или каналах в пределах полосы частот приемопередатчика. Эта пульсация вызвана присутствием фильтров, ограничивающих полосу частот, используемых в приемнике, для удаления сильных сигналов вне рабочего диапазона. К сожалению, внутриполосная пульсация может привести к целому ряду трудностей, включая неточное измерение силы сигнала.

Эти и другие недостатки и ограничения обычных методов и систем для калибровки приемопередатчиков преодолеваются согласно настоящему изобретению. В соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения ошибки, вносимые аналоговыми элементами в цифровой приемопередатчик, т.е. ошибки в аналоговой части приемника и в аналоговой части передатчика, компенсируются в цифровой вычислительной части, используемой для обработки сигнала. Иными словами, при обработке сигналов, которые приняты (или должны передаваться) программами обработки цифровых сигналов, в вычисления могут быть введены компенсирующие коэффициенты, чтобы исправить ошибки, которые были или будут внесены аналоговыми элементами цифрового приемопередатчика.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения рабочие диапазоны аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей, используемых в цифровом приемопередатчике, выбираются таким образом, что ошибки нужным образом распределяются между аналоговой и цифровой секциями. Это обеспечивает точную цифровую компенсацию.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения ниже описана различная методика для определения величин калибровки, которые должны быть использованы для регулирования параметров сигнала с целью компенсации ошибки, вносимой аналоговыми элементами. Эти величины калибровки могут затем храниться в памяти приемопередатчика и извлекаться для использования в программах обработки цифрового сигнала.

Эти и другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения будут легко поняты при чтении данного подробного описания и прилагаемых чертежей, на которых:
фиг.1 - общая блок-схема обычного цифрового приемопередатчика;
фиг.2 - блок-схема, на которой смоделированы ошибки, вносимые аналоговым приемником;
фиг. 3 - блок-схема с моделью обычных методик калибровки для аналогового приемника, показанного на фиг.2;
фиг. 4 - схема, иллюстрирующая процесс обычной калибровки аналогового передатчика с использованием регулируемых элементов;
фиг. 5 - блок-схема, моделирующая калибровку приемника в соответствии с вариантом настоящего изобретения;
фиг.6 - блок-схема, моделирующая калибровку передатчика в соответствии с данным вариантом реализации настоящего изобретения;
фиг.7 - блок-схема, иллюстрирующая функцию цифровой обработки сигнала, в которой может быть применена методика калибровки в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 8(а) - технологическая схема, иллюстрирующая один из способов калибровки приемопередатчика в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 8(b) - еще одна технологическая схема, иллюстрирующая другой способ калибровки приемопередатчика в соответствии с настоящим изобретением; и
фиг. 9 - график, показывающий внутриполосные пульсации фильтра, и методика их компенсации в соответствии с настоящим изобретением.

Специалисты в данной области электроники легко поймут, что раскрываемая здесь изобретательская концепция и способ компенсации ошибок, вносимых аналоговыми радиоэлементами в цифровую часть системы обработки сигналов, представляет собой двустороннее решение задачи в том смысле, что оно может быть применено как к приемнику, так и к передатчику цифрового приемопередатчика. Таким образом, хотя различные части излагаемого ниже текста описывают конкретные примеры исполнения части приемника и передатчика раздельно, легко понять, что описание каждого примера может также относиться к другой части, явно не описанной в данном примере.

В соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения в приемной части приемопередатчика некалиброванный сигнал проходит через аналого-цифровой преобразователь, после чего ошибки, вносимые аналоговым приемником, компенсируются цифровой вычислительной частью, используемой для обработки сигналов. Фиг.5 иллюстрирует эту концепцию в виде соответствующей блок-схемы.

На фиг. 5 условное обозначение S_out обозначает цифровое представление аналогового сигнала S_out. Подобно предшествующим фигурам, фиг.5 включает различные элементы, которые были описаны выше, и их описание здесь не повторяется. Аналого-цифровой преобразователь 50 выдает некалиброванный цифровой сигнал S_e, который подается в цифровую вычислительную часть 51. Аналого-цифровой преобразователь 50 в отношении рабочего диапазона может отличаться от аналого-цифрового преобразователя 16 по причинам, описанным ниже. В цифровой вычислительной части 51 коэффициенты компенсации накладываются на некалиброванному сигналу S_e. Конкретно, коэффициент компенсации усиления, Gain_k, и коэффициент компенсации смещения, Offset_k, вводятся в некалиброванный сигнал в блоках 52 и 54 соответственно. Эти величины могут быть извлечены из устройства памяти 55, например энергонезависимой памяти. Таким образом, выходной цифровой сигнал S_out может быть вычислен по формуле
S_out = (S_о + Offset_eps)(1 + Gain_eps)(Gain_k) - Offset_k.

Путем установки величин Offset_k и Gain_k таким образом, чтобы Offset_k = Offset_eps и Gain_k = (1 + Gain_eps)^-1, можно получить S_out = S_w, что обеспечивает калибровку приемника цифрового приемопередатчика. Пример методики калибровки для определения, хранения и извлечения соответствующих величин Offset_k и Gain_k, которые будут поддерживать эти равенства, описан ниже.

Отмечается, что между внесением ошибок в блоки 24, 26 и компенсацией ошибок в блоках 52, 54 происходит промежуточный процесс аналого-цифрового преобразования в блоке 50.

Аналого-цифровое преобразование выполняется присвоением образцу аналогового сигнала одного из множества уровней дискретизации. Например, 8-битовый аналого-цифровой преобразователь имеет 2⁸=256 различных уровней дискретизации. Поскольку имеется бесконечное число фактических величин амплитуд аналогового сигнала, данный процесс преобразования вносит ошибку, известную как ошибка квантования, которая имеет максимальную величину ±1/2 размера интервала дискретизации. Это важно в контексте настоящего изобретения, поскольку ошибки, добавленные к полезному сигналу S_w, повлияют на ошибку квантования, присущую сигналу S_о, поскольку компенсация выполнена в цепях за аналого-цифровым преобразователем. Сравните эту ситуацию с обычным техническим решением на фиг. 3. В обычном решении ошибки, вносимые аналоговой электрической схемой, не влияют на ошибку квантования, вводимую при преобразовании, поскольку ошибки компенсируются в цепях перед аналого-цифровым преобразователем.

Соответственно системы, разработанные в соответствии с настоящим изобретением, должны определять необходимый диапазон для аналого-цифрового преобразователя 50 с учетом этого коэффициента. Таким образом, в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения диапазон аналого-цифрового преобразователя 50 определяют, используя модель аналогового приемника с включенными в расчет ошибками из-за несовершенства системы. Например, если ошибки, вносимые аналоговым приемником 14, - порядка 5-25%, то аналого-цифровой преобразователь 50 может быть выбран на 1 бит больше, например 9-битовый вместо 8-битового, применяемого в соответствующем аналого-цифровом преобразователе 16 в обычной системе, чтобы обеспечить желаемый уровень исполнения. Однако специалисты в данной области понимают, что если ошибки значительно больше этой величины, потребуется больше двоичных разрядов для того, чтобы охарактеризовать сигнал.

Как отмечалось выше, эта методика является обратимой и может также относиться и к передатчику цифрового приемопередатчика 10. Это показано на блок-схеме фиг. 6. Здесь цифровая вычислительная часть 51 включает также процессор 61, который генерирует передаваемые сигналы. Как понятно специалистам в данной области, процессор 61 может быть подключен, например, на коммутатор (не показан), который пересылает информацию, передаваемую по радиоканалу, на базовую станцию, имеющую цифровой приемопередатчик в соответствии с настоящим изобретением. Процессор 61 выполняет различные программы по обработке цифрового сигнала данных, которые будут передаваться, в частности кодирование и модуляцию. После этого величина компенсации усиления подается на выход процессора 61 в блоке 62, а величина компенсации отклонения параметра вводится в сигнал в блоке 63. Эти компенсационные величины могут извлекаться из памяти 55. Выход цифровой вычислительной части 51 затем подается на цифроаналоговый преобразователь 64. Как описано выше, цифроаналоговый преобразователь 64 может быть выбран в соответствии с тем или иным аспектом настоящего изобретения так, что компенсационные величины для корректировки сигнала, передаваемого в цифровую вычислительную часть 51, не создают больших ошибок квантования, чем их создали бы некомпенсированные сигналы в обычной системе, представленной на фиг.1. После этого аналоговый сигнал передается в аналоговую часть 19 передатчика, в которой ошибки усиления и расстройки частоты, созданные аналоговыми элементами (такими как усилитель мощности, фильтры и т.д.), влияют на сигнал, подлежащий передаче, как это смоделировано блоком 66. Далее сигналы подаются в передающую антенну 20 для передачи через воздушный интерфейс.

Описав в кратком обзоре технику компенсации в соответствии с настоящим изобретением, перейдем к описанию примера реализации со ссылкой на фиг.7. Блок-схема варианта системы для осуществления частотной модуляции сигнала путем первоначального разделения сигнала на составляющие I и Q показана на фиг.7. На фиг.7 входящий цифровой сигнал в виде потока двоичных выборок поступает на узел 73, который посылает выборки в генераторы гармонических и синусоидальных колебаний 74 и 75 соответственно. Генераторы гармонических и синусоидальных колебаний 74 и 75 могут, например, быть реализованы в виде программ обработки цифровых сигналов, которые имеют доступ к справочным таблицам (не показаны). Читатели, заинтересованные в более подробном описании вариантов техники для генерирования синусоидальных и гармоничных колебаний, могут ознакомиться с патентом США ______, озаглавленным "Способ и устройство для определения составляющих сигнала, используя цифровую обработку сигнала" Томаса Остмана и др. Заявка зарегистрирована 24 ноября 1994 года и ее описание представлено здесь в виде ссылки на прототип. Информация в виде гармонической и синусоидальной составляющих сигнала затем подается на цифроаналоговые преобразователи 76 и 77 соответственно для преобразования величин, составляющих соответствующие аналоговые сигналы. Аналоговые сигналы затем модулируются на несущей в модуляторе 78, выход которого передается в радиоблок 79 для передачи сигнала.

Величины, хранимые в справочных таблицах, могут быть скорректированы на величинах смещения параметра и усиления, которые были определены для аналоговой части передатчика 19. Эта компенсация показана стрелками усиления смещения, направленными на входы генератора гармонических колебаний 74 и генератора синусоидальных колебаний 75. Таким образом, можно обеспечить компенсацию в цифровой вычислительной части 60 как части программы ОЦС, которая осуществляет модуляцию сигнала.

Аналогичным образом компенсация ошибок, вносимых аналоговой частью приемника 14, может быть осуществлена регулированием величины выборок, используемых для демодулирования сигналов по программе ОЦС, выполняемой цифровой вычислительной частью 51. Специалисты в данной области могут видеть, что компенсация может также быть выполнена регулированием других величин, используемых в вычислениях, выполняемых цифровой вычислительной частью (например, по программе ОЦС) цифрового приемопередатчика.

Цифровая вычислительная часть 51 может быть установлена в режим калибровка, в котором параметры Gain_k и Offset_k могут быть определены с помощью программы калибровки. Первая программа калибровки представлена в качестве примера на блок-схеме фиг.8(а). Предположим, например, что параметры первоначально устанавливаются так, что Gain_k = 1 и Offset_k = 0 на стадии 80. Затем, используя уравнение S_out - (S_w + Offset_eps)(1 + Gain_eps) и измерив S_out для двух различных входных сигналов приемопередатчика, можно определить значения для Offset_eps и Gain_eps на стадиях 81 и 82 соответственно. Для целей калибровки S_out должно быть равно S_w, т.е. Offset_k и Gain_k можно выставить равными Offset_eps и Gain_eps соответственно. Вычисленные таким образом величины калибровки заносятся в память 55 цифровой вычислительной части 51 цифрового приемопередатчика на стадии 83.

Отмечается, что начальные величины коэффициентов Offset_k и Gain_k, использованные в этом описании, выбирались с целью упростить объяснение вариантов программы калибровки. При фактической реализации изобретения могут быть выбраны другие начальные величины. Например, начальные величины коэффициентов Offset_k и Gain_k могут быть стандартными величинами для данного типа используемого приемника. Когда приемник работает в режиме без калибровки, калиброванные величины Offset_k и Gain_k могут извлекаться из памяти 55, чтобы достичь равенства между S_out и S_w. Этот поиск может, например, выполняться при включении приемопередатчика.

Технологическая схема на фиг.8(b) представляет еще один вариант методики калибровки аналоговой части цифрового приемопередатчика. В частности, ошибки смещения и ошибки усиления могут быть скомпенсированы выполнением операций, показанных на фиг.8(b). Сначала, на стадии 84, сигнал, переданный на конкретной частоте канала, может быть подан на вход приемника на каждой из множества n различных амплитуд сигнала, обозначенных как i = 1,..., n. Затем выход аналого-цифрового преобразователя для каждого из различных уровней сигнала может быть использован для определения номинальной величины усиления и номинальной величины отклонения, как обозначено позицией 85 на чертеже. Эти величины могут быть вычислены, используя, например, линейную регрессию, как изложено ниже. Здесь a(i) обозначает выход преобразователя для каждого входа, i и d(i) обозначает уровень сигнала на каждом входе i.

Номинальная величина усиления К и номинальная величина смещения О могут быть затем преобразованы в величину компенсации на стадии 86 в соответствии с уравнением S_corrected - K•S + О. Использование методики регрессии в этом контексте хорошо известно в данной области техники и заинтересованный читатель может прочитать монографию "Probability and Statistics in Engineering and Management Science" ("Вероятность и статистика в проектировании и науке управления") авторов Hines и Mantgomery, стр.359-366 и "The Electrical Engineering Handbook" ("Справочник инженера-электрика") под редакцией Ричарда Дорфа, стр. 2511-12. Эти материалы приводятся здесь в качестве ссылки. Это значение может использоваться, например, для настройки гармонических и синусоидальных величин в справочных таблицах (описанных выше) так, чтобы составляющие I и Q, определяемые программой обработки сигналов демодуляции в цифровой вычислительной части 51, были настроены для отражения ошибок, внесенных аналоговой частью приемника 14. Специалистам ясно, что могут быть применены и другие методики использования номинальных величин К и О для компенсации недостатков аналоговой системы.

Как упоминалось выше, некоторые ошибки могут изменяться по величине в зависимости от частоты. Например, в соответствии с описанным выше вариантом ошибки в результате пульсаций фильтра в полосе пропускания могут быть компенсированы отдельно путем дополнительной компенсации смещения, связанного с конкретной частотой канала, на которой работает приемопередатчик. Однако ошибка в уровне радиосигнала, возникающая из-за внутриполосных пульсаций фильтра, не измеряется для всех каналов, а только для набора каналов, которые позволяют компенсировать ошибку уровня сигнала для всех каналов полосы пропускания, связанных с приемопередатчиком. При наличии данных измеренных каналов остальные каналы можно компенсировать, используя интерполяцию. Количество измеряемых каналов в наборе должно быть таким, чтобы обеспечить необходимую точность. В представленном варианте для измерения выбраны восемь каналов. Это наглядно продемонстрировано на фиг.9. В этом примере желательно компенсировать изменения измеренного уровня сигнала, вызванные внутриполосными пульсациями фильтра. При отсутствии внутриполосных пульсаций фильтра измерения в полосе пропускания непосредственно следовали бы за линией RSSI. Однако, как видно на чертеже, фактически измеренные уровни сигнала изменяются над и под этой линией в пределах внутриполосных частот от f1 до f2. Соответственно, измерены восемь различных частот и определена разница между измеренным уровнем радиосигнала и идеальным уровнем такого сигнала. Например, на стадии 87 технологической схемы фиг.8(b) выход аналого-цифрового преобразователя может быть измерен снова, но в этот раз со множеством, например с восемью, различными частотами при одном и том же уровне сигнала. После этого измеряется смещение для каждого выхода аналого-цифрового преобразователя. Конкретно, это выполняется с использованием следующего уравнения:
смещение (канал)=(уровень входного сигнала / К) - выход преобразователя (канал).

Затем величина смещения для каждого канала заносится для хранения в память 55 на стадии 88. Эта дополнительная величина компенсации смещения параметра может быть использована для улучшения описанной выше компенсации путем вычисления
S_corrected = K $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{normal}}$ S|O_nominal|O_channel·O_channel
может быть величиной, которая определяется либо с использованием измеренного смещения (параметра канала), которое по частоте является ближайшим к рабочему каналу приемопередатчика, или интерполируя две величины смещения (параметра канала), между которыми находится текущий канал.

Вышеописанные варианты изобретения приведены как примеры и не ограничивают объем настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение может быть реализовано во многих конкретных вариантах на основе приведенного описания, что совершенно ясно специалистам в данной области. Все такие изменения и модификации считаются находящимися в пределах объема и духа настоящего изобретения, как это определено следующими пунктами формулы изобретения.

Claims (5)

1. Радиоприемник, содержащий аналоговый радиоприемник для получения и обработки радиосигнала, аналого-цифровой преобразователь для преобразования полученного и обработанного сигнала от указанного аналогового радиоприемника в цифровой сигнал, цифровую вычислительную часть для обработки указанного цифрового сигнала и устройство памяти для хранения, по меньшей мере, одной фиксированной величины калибровки, причем упомянутая, по меньшей мере, одна фиксированная величина калибровки заранее определена вводом, по меньшей мере, одного известного тестового сигнала к упомянутому радиоприемнику и оценкой полученных результатов, причем указанное устройство памяти подсоединено для передачи данных на указанную вычислительную часть, в котором указанная вычислительная часть использует, по меньшей мере, одну указанную величину калибровки для компенсации ошибок, внесенных в указанный полученный и обработанный сигнал аналоговым радиоприемником, в котором указанный аналого-цифровой преобразователь выбирается в виде N-битового преобразователя, в котором N выбирается для компенсации ошибок квантования, внесенных в указанный цифровой сигнал указанными ошибками.

2. Радиопередатчик, содержащий цифровую вычислительную часть для обработки передаваемого информационного сигнала, цифроаналоговый преобразователь для преобразования указанного информационного сигнала из указанной цифровой вычислительной части в аналоговый сигнал, аналоговая радиопередающая часть для обработки и передачи указанного аналогового сигнала, и устройство памяти для хранения, по меньшей мере, одной фиксированной величины калибровки, причем упомянутая, по меньшей мере, одна фиксированная величина калибровки заранее определена при тестовых измерениях, причем указанное устройство памяти подсоединено для передачи данных в указанную цифровую вычислительную часть, указанная цифровая вычислительная часть использует, по меньшей мере, одну указанную величину калибровки для компенсации ошибок, вносимых в указанный аналоговый сигнал указанной аналоговой радиопередающей частью, и в котором указанный цифроаналоговый преобразователь выбирается в виде N-битового преобразователя, в котором N выбирается таким образом, чтобы компенсировать ошибки квантования, внесенные в указанный аналоговый сигнал указанной компенсацией, выполненной с помощью указанной цифровой вычислительной части.

3. Способ калибровки приемопередатчика, включающий следующие стадии: обработку цифрового сигнала в указанном приемопередатчике, использующем обработку цифрового сигнала, считывание фиксированной величины калибровки из устройства памяти, причем упомянутую фиксированную величину калибровки определяют при оценке упомянутого приемопередатчика, используя, по меньшей мере, один известный входной сигнал, использование указанной величины калибровки в указанной программе обработки цифрового сигнала для изменения величины указанного сигнала, вывод указанного измененного сигнала, преобразование указанного измененного сигнала из цифрового сигнала в аналоговый сигнал, используя цифроаналоговый преобразователь, причем осуществляют простановку размерности указанного цифроаналогового преобразователя для компенсации ошибок квантования, внесенных в указанный аналоговый сигнал указанной величиной калибровки, использованной при указанной цифровой обработке сигнала, подачу указанного аналогового сигнала в аналоговую часть передатчика указанного приемопередатчика, и передачу указанного аналогового сигнала через воздушный интерфейс.

4. Способ по п. 3, дополнительно содержащий следующие стадии: получение аналогового сигнала через воздушный интерфейс, обработку указанного аналогового сигнала, используя аналоговую приемную часть указанного приемопередатчика, и преобразование указанного обработанного аналогового сигнала в указанный цифровой сигнал, используя аналого-цифровой преобразователь, причем указанный цифровой сигнал обрабатывается указанным способом обработки цифрового сигнала.

5. Способ по п. 4, дополнительно содержащий следующую стадию: простановку размерности указанного аналого-цифрового преобразователя для компенсации ошибок квантования, внесенных в указанный цифровой сигнал ошибками, связанными с указанной аналоговой приемной частью.

Images