專利名稱：駐波檢測方法、駐波檢測裝置及基站的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通訊技術領域，尤其涉及一種駐波檢測方法、駐波檢測裝置及基站。
背景技術：
無線通訊技術領域中，基站等無線通信產(chǎn)品需要通過駐波檢測檢驗產(chǎn)品的質(zhì)量， 以保證通信過程中的信號質(zhì)量?，F(xiàn)有技術中，駐波檢測采用頻域反射計(Frequency Domain Reflectome-try, FDR)法或相位檢測步頁域反身寸計(phase-detection frequency-domain re-flectometry, PDFDR)法實現(xiàn)。其中，F(xiàn)DR也稱掃頻反射計，用來發(fā)送連續(xù)的、步進的正弦波，經(jīng)過傳輸線纜 的不連續(xù)點發(fā)射，并接收發(fā)射的步進連續(xù)波；通過檢測發(fā)射信號和反射信號的不同來進行 處理分析，獲得駐波比、故障點位置信息。圖1為PDFDR法的示意圖，如圖1所示，基站發(fā)送 掃頻信號，通過定向耦合器來區(qū)分入射波和反射波，比較相位的差異(等效為時延)，得到 的模擬電壓序列經(jīng)過快速傅里葉反變換(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)，獲知 反射點的位置和反射信號的強度，即得到天饋線纜的連接情況和故障情況。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下缺點駐波檢測需要 額外增加耦合器、負載、混頻器、運放、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog to DigitalConverter, ADC)等 硬件電路，導致鏈路復雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提出一種駐波檢測方法、駐波檢測裝置及基站，以在更簡便地實現(xiàn) 駐波檢測的同時提高駐波檢測的精度。本發(fā)明實施例提供了一種駐波檢測方法，包括從基站的反饋通道采集以基帶多音信號作為發(fā)射信號的反饋信號；利用存儲的校準數(shù)據(jù)對所述反饋信號進行校準處理，獲得所述反饋信號中的反射 信號；所述校準數(shù)據(jù)為分別在校準點處開路、短路及匹配負載情況下采集的基帶多音信號 以及相應的反饋信號；根據(jù)所述發(fā)射信號與所述反饋信號中的反射信號獲得駐波檢測值。本發(fā)明實施例還提供了一種駐波檢測裝置，包括采集模塊，用于從基站的反饋通道采集以基帶多音信號作為發(fā)射信號的反饋信 號；校準模塊，用于利用存儲的校準數(shù)據(jù)對所述反饋信號進行校準處理，獲得所述反 饋信號中的反射信號；所述校準數(shù)據(jù)為分別在校準點處開路、短路及匹配負載情況下采集 的基帶多音信號以及相應的反饋信號；檢測模塊，用于根據(jù)所述發(fā)射信號與所述反饋信號中的反射信號獲得駐波檢測值。
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本發(fā)明實施例還提供了 一種基站，包括上述駐波檢測裝置。上述實施例提供的技術方案通過采用基帶多音信號作為測試時使用的發(fā)射信號 即基帶信號，并通過反饋通道接收反饋信號，利用發(fā)射信號與反饋信號獲得時域系統(tǒng)傳輸 函數(shù)，從而無需增加硬件成本，只需增加少量軟件算法，便實現(xiàn)了駐波檢測，使得駐波檢測 更為便捷。進一步地，利用存儲的校準數(shù)據(jù)對所述反饋信號進行校準處理，獲得了反射信 號，排除了反饋信號中摻雜的耦合器泄露對駐波檢測所帶來的誤差問題，提高了駐波檢測 的精度。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。


圖1為PDFDR法的示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的駐波檢測方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的駐波檢測方法所應用的待測基站的示意圖；圖4為圖3所示基站的數(shù)據(jù)分析示意圖；圖5為采用現(xiàn)有技術在環(huán)行器隔離度為15dB的情況下實測開路得到的斷點位置 示意圖；圖6為采用現(xiàn)有技術在環(huán)行器隔離度為15dB的情況下實測短路得到的斷點位置 示意圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的駐波檢測方法仿真環(huán)境下得到的駐波比精度示意圖；圖8為本發(fā)明實施例提供的駐波檢測方法仿真環(huán)境下得到的故障點位置精度示 意圖；圖9為本發(fā)明實施例提供的駐波檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明實施例提供的基站的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式圖2為本發(fā)明實施例提供的駐波檢測方法的流程圖。該方法包括步驟21、從基站的反饋通道采集以基帶多音信號作為發(fā)射信號的反饋信號。發(fā)射 信號即基站發(fā)射的信號。為了進行駐波檢測，可生成信號為基帶多音信號即信號為多音信 號的基帶信號，由基站發(fā)射出去。基站將基帶多音信號變頻到射頻，即基站發(fā)送的信號源選 用基帶多音信號源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)FDR的掃頻信號源?；鶐Ф嘁粜盘柕男问娇刹蛔鱿薅?，即頻 點間隔、頻點數(shù)量等參數(shù)可完全根據(jù)實際系統(tǒng)的能力和對檢測精度的要求而定。步驟22、利用存儲的校準數(shù)據(jù)對所述反饋信號進行校準處理，獲得所述反饋信號 中的反射信號；所述校準數(shù)據(jù)為分別在校準點處開路、短路及匹配負載情況下采集的基帶 多音信號以及相應的反饋信號；步驟23、根據(jù)所述發(fā)射信號與所述反饋信號中的反射信號獲得駐波檢測值。其中， 駐波檢測值的概念可包括駐波比，也可包括故障點位置。具體地，本步驟至少可包括下面的 一個操作第一個操作利用所述發(fā)射信號與反射信號獲得修正后的時域系統(tǒng)傳輸函 數(shù)h(t)；通過h(t)曲線獲得反射信號的峰值；通過所述峰值與線纜故障點計算公式Peak 一 1 N -1
L 二 ~~— -f-— 即可得到發(fā)射點的位置，也即獲得線纜故障點如斷點的位置。其
、"/,/‘7 —丄八義 一 )
中，Peak為通過h(t)曲線獲得的反射信號的峰值點；f\為掃頻的起始頻點；f2為掃頻的終 止頻點；Nf為掃頻點數(shù)；Nfft為FFT變換的點數(shù)；Vp為信號在線纜中的傳播速度，接近光速。第二個操作對在所述校準點處開路、短路情況下采集的反饋信號的幅度進行平 均，得到反饋信號的最大值；反饋信號中的反射信號與反饋信號的最大值進行比較，得到反 射系數(shù)；利用所述反射系數(shù)與駐波比計算公式獲得駐波比。本實施例提供的技術方案通過采用基帶多音信號作為測試時使用的發(fā)射信號即 基帶信號，并通過反饋通道接收反饋信號，利用發(fā)射信號與反饋信號獲得時域系統(tǒng)傳輸函 數(shù)，從而無需增加硬件成本，只需增加少量軟件算法，便實現(xiàn)了駐波檢測，使得駐波檢測更 為便捷。進一步地，利用存儲的校準數(shù)據(jù)對所述反饋信號進行校準處理，獲得了反射信號， 排除了反饋信號中摻雜的耦合器泄露對駐波檢測所帶來的誤差問題，提高了駐波檢測的精 度。圖3為本發(fā)明實施例提供的駐波檢測方法所應用的待測基站的示意圖。以圖3所 示待測基站為例進行說明?；鶐Ф嘁粜盘杧(t)經(jīng)放大器(PA)及其后接的10分貝(dB)衰 減器(Attenuator，ATT)、20dB的耦合器(Coupler)、DUP、駐波比測試儀(NRT)、校準點，到可 調(diào)衰減器。反射信號在耦合器反向到反饋通道，反饋通道輸出反饋信號y(t)。在耦合器雙 工器(DUP)這里只使用其用于發(fā)射信號的濾波器。放大器(PA)后接10分貝(dB)衰減器 是為了防止打壞校準點出的校準件(即設置有開路鍵、短路鍵及匹配負載的儀表或設備)， 因為放大器最低輸出30dBm左右的信號，因而增加10dB衰減，以保護校準件。衰減器不影 響測試結(jié)果，因而測試過程中無需更換。調(diào)節(jié)NRT后面的可調(diào)衰減器可以改變測試點的駐 波，NRT可以準確測得測試點的實際駐波比。利用本發(fā)明實施例提供的技術方案檢測獲得 的駐波比與NRT測得的實際駐波比相比較，可驗證本發(fā)明實施例檢測駐波比的準確度。圖4為圖3所示基站的數(shù)據(jù)分析示意圖。其中，x(t)是基站發(fā)送的基帶多音信號， y(t)是通過反饋通道接收到的反饋信號，X(W)是x(t)經(jīng)過FFT變換得到的頻域信號，Y(W) 是y(t)經(jīng)過FFT變換得到的頻域信號，H(w)是在有限帶寬內(nèi)的頻域系統(tǒng)傳輸函數(shù)，XI (w) 為雙工器出口的前向信號即X(W)，X2(w)為雙工器出口的反射信號。為了得到高精度的反 射系數(shù)，只需要精確獲得反射信號X2(w)。但是實際的系統(tǒng)由于耦合器處存在信號泄漏，因 而從反饋通道采集的y(t)通過計算得到的Y(W)與X2(w)之間存在誤差，即X2(w)這兩個 信號都是夾雜在Y(w)中，因而，X2(w)很難精確獲得。本發(fā)明實施例就是著重通過校準數(shù) 據(jù)Y(w)和X(w)的校準處理獲取X2(w)，以實現(xiàn)高精度的駐波檢測。對基站的駐波檢測的實際計算過程如下第一步分別在校準點的開路、短路和匹配負載情況下發(fā)送數(shù)據(jù)X3(t)、X4(t)、 x5 (t)，相應地，在反饋通道采集反饋的數(shù)據(jù)y3 (t)、y4 (t)、y5 (t)。對x3 (t)、x4 (t)、x5 (t)、 y3 (t)、y4 (t)、y5 (t)分別進行快速傅立葉變換(FFT)，得到 X3 (ff)、X4 (ff)、X5 (ff)、Y3 (ff)、 Y4 (ff)、Y5 (ff)。再對(X3 (ff)，Y3 (ff))、(X4 (ff)，Y4 (ff))、(X5 (ff)，Y5 (ff))分別利用公式 H (w) =Y (ff) /X (w)，得到從發(fā)送端到反饋接收端的頻域系統(tǒng)傳輸函數(shù)H3 (w)、H4 (w)、H5 (w)，分別 對頻域系統(tǒng)傳輸函數(shù)!13 00、114 00、115 00做快速傅立葉逆變換(IFFT)，得到時域系統(tǒng)傳輸 函數(shù)！^⑴乂⑴舊⑴。
第二步在校準點去除校準件的情況下，發(fā)送基帶多音信號x(t)，通過反饋通道 采集反饋信號y (t)；分別對x (t)、y (t)進行FFT變換，得到X (w)、Y (W)。對X (w)、Y (ff)進 行數(shù)字鑒相處理，得到頻域系統(tǒng)傳輸函數(shù)H(W)；對H(W)做IFFT變換，得到時域系統(tǒng)傳輸函 數(shù) h(t)。第三步利用校準點開路、短路情況下得到的h3(t)、h4(t)曲線分別得到反饋信 號y3(t)、y4(t)的幅度，將二者進行平均，得到的平均值作為x3 (t)、x4 (t)的反射信號的最 大值。由于y3(t)、y4(t)的幅度非常接近，甚至是重合，因此，也可以不做平均，以y3(t)、 y4(t)的最大峰值作為x3(t)、x4(t)的反射信號的最大值。上述得到的精確度反射信號同 最大反射值相比較得到反射系數(shù)，進而得到非常精確的駐波大小。第四步利用Y3(W)、Y4(W)、Y5(W)對上述第二步獲得的h(t)進行修正，即進行相 位調(diào)整，以消除環(huán)行器及雙工器前端發(fā)射的影響，即消除干擾X2 (w)的真實數(shù)據(jù)，實現(xiàn)誤差 的修正，得到精確的反射信號X2(W)。具體地，可將Y3(W)、Y4(W)、Y5(W)與Y(W)做相關運 算，獲得反射信號X2(W)。進而利用X2(W)與X(W)的比值得到經(jīng)過修正的H(W)，對經(jīng)過修 正的H(W)進行IFFT變換，得到經(jīng)過修正的h(t)。利用經(jīng)過修正的h(t)曲線得到精確的反
Peak-\\{ N -1
射信號的峰值，代入線纜故障點的計算公式。，即可得到精確的線纜
故障點的位置。利用上述公式可檢測的線纜故障點的最遠位置為L_ = Vp/4 Af ；線纜長度 的分辨率即誤差A L = Vp/ (2Nfft A f)。第五步利用得到上述第四步獲得的精確的反射信號X2(W)與上述第三步獲得的 反射信號的最大值相比，得到反射系數(shù)，進而得到駐波比。本實施例提供的技術方案通過校準數(shù)據(jù)，對環(huán)行器或者耦合器因隔離度的產(chǎn)生的 誤差進行修正，得到了非常精確的駐波值。并且若線纜存在故障點，則能夠較為準確地獲得 線纜故障點的位置。對于理想的硬件鏈路環(huán)境，當發(fā)射數(shù)據(jù)、采集反饋數(shù)據(jù)、鏈路時鐘同步等情況都理 想，且耦合器或者環(huán)行器方向性大于30dB等非常理想的場景，利用本發(fā)明上述實施例提供 的技術方案采用完全在基帶進行的數(shù)字鑒相，即可實現(xiàn)高精度的駐波檢測和線纜故障點的 定位。仿真數(shù)據(jù)如表1所示。表 權(quán)利要求
一種駐波檢測方法，其特征在于，包括從基站的反饋通道采集以基帶多音信號作為發(fā)射信號的反饋信號；利用存儲的校準數(shù)據(jù)對所述反饋信號進行校準處理，獲得所述反饋信號中的反射信號；所述校準數(shù)據(jù)為分別在校準點處開路、短路及匹配負載情況下采集的基帶多音信號以及相應的反饋信號；根據(jù)所述發(fā)射信號與所述反饋信號中的反射信號獲得駐波檢測值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的駐波檢測方法，其特征在于，根據(jù)所述發(fā)射信號與所述反饋 信號中的反射信號獲得駐波檢測值包括利用所述發(fā)射信號與反射信號獲得修正后的時域系統(tǒng)傳輸函數(shù)； 通過時域系統(tǒng)傳輸函數(shù)的曲線獲得反射信號的峰值； 通過所述峰值與線纜故障點計算公式獲得線纜故障點的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的駐波檢測方法，其特征在于，根據(jù)所述發(fā)射信號與所述反 饋信號中的反射信號獲得駐波檢測值包括對在所述校準點處開路、短路情況下采集的反饋信號的幅度進行平均，得到反饋信號 的最大值；對反饋信號中的反射信號與反饋信號的最大值進行比較，得到反射系數(shù)； 利用所述反射系數(shù)獲得駐波比。
4.一種駐波檢測裝置，其特征在于，包括采集模塊，用于從基站的反饋通道采集以基帶多音信號作為發(fā)射信號的反饋信號； 校準模塊，用于利用存儲的校準數(shù)據(jù)對所述反饋信號進行校準處理，獲得所述反饋信 號中的反射信號；所述校準數(shù)據(jù)為分別在校準點處開路、短路及匹配負載情況下采集的基 帶多音信號以及相應的反饋信號；檢測模塊，用于根據(jù)所述發(fā)射信號與所述反饋信號中的反射信號獲得駐波檢測值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的駐波檢測裝置，其特征在于，所述檢測模塊包括 修正子模塊，用于利用所述發(fā)射信號與反射信號獲得修正后的時域系統(tǒng)傳輸函數(shù)； 峰值獲取子模塊，用于通過時域系統(tǒng)傳輸函數(shù)的曲線獲得反射信號的峰值； 故障點位置獲取子模塊，用于通過所述峰值獲得線纜故障點的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的駐波檢測裝置，其特征在于，所述檢測模塊包括 平均子模塊，用于對在所述校準點處開路、短路情況下采集的反饋信號的幅度進行平均，得到反饋信號的最大值；比較子模塊，用于對反饋信號中的反射信號與反饋信號的最大值進行比較，得到反射 系數(shù)；駐波比獲取子模塊，用于利用所述反射系數(shù)獲得駐波比。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的駐波檢測裝置，其特征在于，所述駐波檢測裝置為儀表。
8.一種基站，其特征在于，包括上述權(quán)利要求4-6中任一項所述的駐波檢測裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種駐波檢測方法、駐波檢測裝置及基站，方法包括從基站的反饋通道采集以基帶多音信號作為發(fā)射信號的反饋信號；利用存儲的校準數(shù)據(jù)對所述反饋信號進行校準處理，獲得所述反饋信號中的反射信號；所述校準數(shù)據(jù)為分別在校準點處開路、短路及匹配負載情況下采集的基帶多音信號以及相應的反饋信號；根據(jù)所述發(fā)射信號與所述反饋信號中的反射信號獲得駐波檢測值。通過采用基帶多音信號作為測試時使用的發(fā)射信號即基帶信號，并通過反饋通道接收反饋信號，利用發(fā)射信號與反饋信號獲得時域系統(tǒng)傳輸函數(shù)，使得駐波檢測更為便捷。同時，利用存儲的校準數(shù)據(jù)對所述反饋信號進行校準處理，提高了駐波檢測的精度。
文檔編號H04B17/00GK101958756SQ20101011162
公開日2011年1月26日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者葉四清, 王偉, 羅鵬飛, 許少峰, 馬正翔 申請人:華為技術有限公司