專利名稱：射頻信號(hào)掃頻儀動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過(guò)動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)時(shí)鐘從而延長(zhǎng)射頻信號(hào)掃頻儀使用時(shí)間、降低系統(tǒng)功耗的實(shí)現(xiàn)裝置及操作方法。
背景技術(shù)：
第三代移動(dòng)通信技術(shù)WCDMA、TDSCDMA逐漸趨于穩(wěn)定，急需網(wǎng)絡(luò)覆蓋、優(yōu)化方面的測(cè)試儀表完成鋪網(wǎng)工作，特別是需求移動(dòng)狀態(tài)下的手持測(cè)試儀表來(lái)完成基站、直放站的測(cè)試效果。
射頻信號(hào)掃頻儀是一種接收WCDMA或TDSCDMA通信設(shè)備下行信號(hào)(基站-移動(dòng)終端)，并進(jìn)行解調(diào)、分析的儀器，可以報(bào)告與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、優(yōu)化相關(guān)的一些參數(shù)指標(biāo)，如CPICH Ec/Io、RSSI等?？梢杂脕?lái)測(cè)試基站或直放站的覆蓋效果。若要滿足工程使用，還要具備操作簡(jiǎn)便、工作穩(wěn)定、輕便易攜帶、抗振動(dòng)和抗摔打能力強(qiáng)等特點(diǎn)。在3G(第三代移動(dòng)通信技術(shù))的基站設(shè)計(jì)中，雖然基帶與AD處理功耗不是設(shè)計(jì)的主要矛盾，但是如果在掃頻儀中實(shí)現(xiàn)基帶的數(shù)據(jù)處理，在考慮DSP性能前提下更需要考慮功耗問(wèn)題。
目前，一種解決方案是使用芯片廠家的終端基帶處理套片，既權(quán)衡了性能又考慮到了功耗問(wèn)題，但是基帶處理套片的入門價(jià)格昂貴，且許多方面受到芯片廠商的制約；另外一種解決方案是使用通用的DSP處理器實(shí)現(xiàn)掃頻儀中基帶數(shù)據(jù)處理，雖然有利于積累基帶數(shù)據(jù)處理的能力，降低了從事該行業(yè)研發(fā)的成本，能夠設(shè)計(jì)出獨(dú)立自主的產(chǎn)品，但是增加了設(shè)計(jì)難度，并且使用通用DSP功耗巨大，也不利于長(zhǎng)時(shí)間使用電池工作。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)時(shí)鐘，既使用了通用DSP完成基帶數(shù)據(jù)處理，同時(shí)又延長(zhǎng)了射頻掃頻儀的工作使用時(shí)間，降低了系統(tǒng)總功耗，滿足工程使用需求。
本發(fā)明提供了一種射頻信號(hào)掃頻儀動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制裝置和方法.
本發(fā)明所述裝置的構(gòu)成包括CPU、DSP、FPGA、Temperature Sensor1、Temperature Sensor2、Clock和RSP&ADC幾個(gè)部分。它們之間的物理連接關(guān)系如圖1所示。
其中，CPU負(fù)責(zé)與外部通信；配置各芯片工作；監(jiān)控動(dòng)態(tài)控制DSP工作時(shí)鐘；DSP進(jìn)行基帶數(shù)據(jù)處理；FPGA完成RSP&ADC接口時(shí)序配合，基帶數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換及基帶數(shù)據(jù)傳送；RSP&ADC包括ADC，數(shù)字下變頻，及下變頻后將基帶數(shù)據(jù)送到FPGA進(jìn)行進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理；Temperature Sensor1負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集DSP芯片工作溫度并上報(bào)；Temperature Sensor2負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集RSP&ADC芯片的工作溫度并上報(bào)；Clock提供單板各部分系統(tǒng)時(shí)鐘，動(dòng)態(tài)時(shí)鐘管理。
本發(fā)明所述操作方法包括掃頻儀單板正常啟動(dòng)，CPU完成各個(gè)芯片的配置；用戶配置掃頻儀工作模式；CPU打開散熱風(fēng)扇，配置DSP和RSP&ADC的工作時(shí)鐘，啟動(dòng)用戶的工作模式；CPU通過(guò)兩個(gè)溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)視DSP和RSP&ADC溫度變化；當(dāng)DSP和RSP&ADC的溫度第一次達(dá)到溫度上限時(shí)，通知用戶掃頻儀將要暫時(shí)做出降頻處理，但不會(huì)影響掃頻儀當(dāng)前工作；當(dāng)DSP和RSP&ADC的溫度第二次達(dá)到溫度上限時(shí)，通知用戶掃頻儀正在做出降頻處理，同時(shí)CPU通過(guò)IIC總線配置時(shí)鐘芯片降低DSP的工作時(shí)鐘，并保持散熱風(fēng)扇開啟；當(dāng)DSP的溫度返回到正常工作溫度時(shí)，通知用戶掃頻儀可以恢復(fù)全速正常工作，同時(shí)CPU配置時(shí)鐘芯片，將DSP的工作時(shí)鐘恢復(fù)到全速狀態(tài)；當(dāng)掃頻儀長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有接收到工作的消息后，CPU通過(guò)IIC總線關(guān)閉DSP和RSP&ADC的工作時(shí)鐘，系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)。
本發(fā)明的有益效果如下使用功耗巨大的通用DSP和RSP&ADC，實(shí)現(xiàn)電池供電的手持掃頻儀，如果不采用本發(fā)明所述技術(shù)方案，將無(wú)法使用低容量電池為掃頻儀供電；另外，掃頻儀是工程使用測(cè)試儀表，當(dāng)外界環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，散熱成為主要問(wèn)題。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試，散熱不良將導(dǎo)致DSP的功耗迅速增大，測(cè)量速度明顯降低，很快將電池電量耗盡。采用本發(fā)明所述解決手段后，不僅降低了掃頻儀的系統(tǒng)功耗，明顯延長(zhǎng)了產(chǎn)品電池使用時(shí)間，還提高了了產(chǎn)品可靠性，符合工程手持測(cè)試使用。


圖1為本發(fā)明所述射頻信號(hào)掃頻儀動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述射頻信號(hào)掃頻儀動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制方法的操作流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種射頻信號(hào)掃頻儀動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制裝置，其具體結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系參見(jiàn)圖1，其中CPU負(fù)責(zé)與外部進(jìn)行通信；配置單板各部分芯片的工作；監(jiān)控單板工作狀態(tài)；通過(guò)對(duì)功耗大的DSP和RSP&ADC進(jìn)行溫度監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制DSP的工作時(shí)鐘；通過(guò)對(duì)空閑和工作狀態(tài)的切換，實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)鐘的動(dòng)態(tài)管理；DSP進(jìn)行基帶數(shù)據(jù)處理，并將處理結(jié)果上報(bào)給CPU；FPGA完成RSP&ADC接口時(shí)序配合，及基帶數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，并將基帶數(shù)據(jù)傳送給后級(jí)DSP處理；RSP&ADC包括ADC，數(shù)字下變頻，對(duì)模擬中頻信號(hào)采集混頻、濾波和抽取處理，經(jīng)過(guò)下變頻后將基帶數(shù)據(jù)送到FPGA進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理；Temperature Sensor1負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集DSP芯片的工作溫度，并上報(bào)給CPU；Temperature Sensor2負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集RSP&ADC芯片的工作溫度，并上報(bào)給CPU；Clock提供單板各部分的系統(tǒng)時(shí)鐘，接受CPU的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘管理。
下面結(jié)合上述裝置結(jié)構(gòu)及說(shuō)明書附圖2的流程，具體說(shuō)明書本發(fā)明所述射頻信號(hào)掃頻儀動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制方法的操作過(guò)程。
首先，CPU接收到需要工作的命令后打開散熱風(fēng)扇，配置DSP的工作時(shí)鐘為最高工作時(shí)鐘，同時(shí)打開RSP&ADC的工作時(shí)鐘，單板開始按照用戶的指令正常工作；在用戶下發(fā)停止工作命令后，如果3分鐘沒(méi)有再接收到開始工作的命令，CPU關(guān)閉DSP和RSP/ADC的工作時(shí)鐘，并且關(guān)閉散熱風(fēng)扇，系統(tǒng)進(jìn)入空閑狀態(tài)，只有CPU內(nèi)核保持工作，保持與用戶接口的通信；
當(dāng)CPU接收到用戶再次下發(fā)需要工作的命令時(shí)，通過(guò)IIC總線重新配置DSP和RSP&ADC的工作時(shí)鐘，DSP和RSP&ADC繼續(xù)按照用戶的指令進(jìn)行工作；另外，由于DSP和RSP&ADC的功耗很大，必然產(chǎn)生很多熱量。當(dāng)外界環(huán)境溫度過(guò)高，散熱風(fēng)扇不能及時(shí)將掃頻儀內(nèi)部的溫度降低時(shí)，就會(huì)在單板上產(chǎn)生兩個(gè)熱源。DSP和RSP&ADC在環(huán)境溫度上升時(shí)會(huì)消耗更多電池電量，使系統(tǒng)陷入惡性循環(huán)。因此，為了保護(hù)系統(tǒng)不被損壞，在DSP和RSP&ADC芯片旁邊安放了兩顆溫度傳感器，以便于實(shí)時(shí)監(jiān)視掃頻儀的兩個(gè)熱源溫度的變化，并根據(jù)測(cè)試得到的數(shù)據(jù)設(shè)定掃頻儀兩個(gè)熱源芯片溫度的兩個(gè)上限值；當(dāng)CPU第一次查詢到單板溫度超過(guò)系統(tǒng)設(shè)定的溫度容限時(shí)，CPU根據(jù)查詢信息首先通知用戶掃頻儀內(nèi)部溫度過(guò)高，將要暫時(shí)對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘做出降頻處理，但不會(huì)影響正在進(jìn)行的工作；如果用戶不作處理繼續(xù)當(dāng)前的工作，DSP和RSP&ADC附近的溫度會(huì)很快繼續(xù)上升，到達(dá)系統(tǒng)設(shè)定的第二上限值。CPU查詢到溫度傳感器第二上限值后通知用戶掃頻儀正在暫時(shí)做出降頻處理，同時(shí)通過(guò)IIC總線配置系統(tǒng)時(shí)鐘芯片，降低DSP的工作時(shí)鐘，主要熱源的散熱被控制；此時(shí)，由于風(fēng)扇一直在工作，很快會(huì)將掃頻儀內(nèi)部的溫度降低。CPU查詢溫度到達(dá)可以正常工作的溫度后，首先通知用戶掃頻儀可以恢復(fù)全速工作，同時(shí)配置系統(tǒng)時(shí)鐘芯片，將DSP時(shí)鐘恢復(fù)到全速工作狀態(tài)，進(jìn)行用戶要求的工作。
顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變形而不脫離本發(fā)明的要義與范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求及其等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)及變形在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種射頻信號(hào)掃頻儀動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制裝置，其包括CPU、DSP、FPGA、Temperature Sensor1，2、Clock和RSP&ADC幾部分，其特征在于CPU負(fù)責(zé)與外部通信；配置各芯片工作；監(jiān)控動(dòng)態(tài)控制DSP工作時(shí)鐘；DSP進(jìn)行基帶數(shù)據(jù)處理；FPGA完成RSP&ADC接口時(shí)序配合，基帶數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換及基帶數(shù)據(jù)傳送；RSP&ADC包括ADC，數(shù)字下變頻，及下變頻后將基帶數(shù)據(jù)送到FPGA進(jìn)行進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理；Temperature Sensor1，2負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集芯片工作溫度并上報(bào)；Clock提供單板各部分系統(tǒng)時(shí)鐘，動(dòng)態(tài)時(shí)鐘管理。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的TemperatureSensor1負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集DSP芯片的工作溫度，上報(bào)給CPU；Temperature Sensor2負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集RSP&ADC芯片的工作溫度，上報(bào)給CPU。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述裝置還包括IIC總線，并且CPU查詢到Temperature Sensor2上限值后，通知用戶掃頻儀正在暫時(shí)做出降頻處理，同時(shí)通過(guò)IIC總線配置系統(tǒng)時(shí)鐘芯片，降低DSP的工作時(shí)鐘，控制主要熱源散熱。
4.一種射頻信號(hào)掃頻儀動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制方法，其特征在于包括如下操作步驟CPU通過(guò)兩個(gè)溫度傳感器Temperature Sensor1，2實(shí)時(shí)監(jiān)視DSP和RSP&ADC溫度變化；當(dāng)DSP和RSP&ADC的溫度達(dá)到溫度上限時(shí)，通知用戶掃頻儀將要暫時(shí)做出降頻處理；當(dāng)DSP的溫度返回到正常工作溫度時(shí)，通知用戶掃頻儀可以恢復(fù)全速正常工作，同時(shí)CPU配置時(shí)鐘芯片，將DSP的工作時(shí)鐘恢復(fù)到全速狀態(tài)；當(dāng)掃頻儀3分鐘沒(méi)有接收到工作的消息后，CPU通過(guò)IIC總線關(guān)閉DSP和RSP&ADC的工作時(shí)鐘，系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述第二步驟還包括當(dāng)DSP和RSP&ADC的溫度第一次達(dá)到溫度上限時(shí)，通知用戶掃頻儀將要暫時(shí)做出降頻處理，但不會(huì)影響掃頻儀當(dāng)前工作；當(dāng)DSP和RSP&ADC的溫度第二次達(dá)到溫度上限時(shí)，通知用戶掃頻儀正在做出降頻處理，同時(shí)CPU通過(guò)IIC總線配置時(shí)鐘芯片降低DSP的工作時(shí)鐘，并保持散熱風(fēng)扇開啟。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于還包括CPU查詢溫度到達(dá)可以正常工作的溫度后，首先通知用戶掃頻儀可以恢復(fù)全速工作，同時(shí)配置系統(tǒng)時(shí)鐘芯片，將DSP時(shí)鐘恢復(fù)到全速工作狀態(tài)，進(jìn)行用戶要求的工作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種射頻信號(hào)掃頻儀動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制方法，其包括CPU通過(guò)兩個(gè)溫度傳感器Temperature Sensor1，2實(shí)時(shí)監(jiān)視DSP和RSP&ADC溫度變化；當(dāng)DSP和RSP&ADC的溫度達(dá)到溫度上限時(shí)，通知用戶掃頻儀將要暫時(shí)做出降頻處理；當(dāng)DSP的溫度返回到正常工作溫度時(shí)，通知用戶掃頻儀可以恢復(fù)全速正常工作，同時(shí)CPU配置時(shí)鐘芯片，將DSP的工作時(shí)鐘恢復(fù)到全速狀態(tài)；當(dāng)掃頻儀3分鐘沒(méi)有接收到工作的消息后，CPU通過(guò)IIC總線關(guān)閉DSP和RSP&ADC的工作時(shí)鐘，系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)。本發(fā)明還公開了一種實(shí)現(xiàn)上述操作的射頻信號(hào)掃頻儀動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制裝置。本發(fā)明技術(shù)方案不僅能夠降低掃頻儀的系統(tǒng)功耗，明顯延長(zhǎng)產(chǎn)品電池使用時(shí)間，還可以提高產(chǎn)品可靠性，符合工程手持測(cè)試使用。
文檔編號(hào)H04B17/00GK1925664SQ20061011324
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月20日
發(fā)明者魯雪峰, 湛秀平, 劉剛 申請(qǐng)人:北京北方烽火科技有限公司