專利名稱：一種數(shù)字選頻直放站增益一致性補(bǔ)償?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋及優(yōu)化領(lǐng)域，主要是一種數(shù)字選頻直放站增益一致性補(bǔ)償?shù)姆椒ā?br> 背景技術(shù)：
隨著移動通信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，直放站作為改善移動網(wǎng)信號弱區(qū)、盲區(qū)的重要設(shè)備，以其投資較少、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便靈活等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于移動通信網(wǎng)。但是如果直放站參數(shù)設(shè)置不當(dāng)同樣會嚴(yán)重影響施主基站的性能，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量，尤其是直放站的噪聲降低了基站接收機(jī)的接收靈敏度，減小了覆蓋范圍。直放站的噪聲系數(shù)對施主基站的影響主要是指直放站的上行噪聲引入施主基站。 由于，數(shù)字光纖直放站由一臺近端機(jī)和多臺遠(yuǎn)端機(jī)組成，在級聯(lián)環(huán)境中，如果各臺遠(yuǎn)端機(jī)的增益略有差別，則增益高的遠(yuǎn)端機(jī)會貢獻(xiàn)額外的噪聲，使得整個系統(tǒng)的級聯(lián)噪聲偏高。因此，為了降低多臺遠(yuǎn)端機(jī)的級聯(lián)噪聲系數(shù)，對各臺遠(yuǎn)端機(jī)的增益一致性提出了更高的要求，要求不同遠(yuǎn)端機(jī)在整個通帶內(nèi)增益誤差控制在O. 5dB內(nèi)，針對此要求，提出了本文所述的增益一致性補(bǔ)償方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是為了克服上述技術(shù)的不足，而提供一種數(shù)字選頻直放站增益一致性補(bǔ)償?shù)姆椒?。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案這種數(shù)字選頻直放站增益一致性補(bǔ)償?shù)姆椒?，用工裝板產(chǎn)生一組單音信號源，單音信號源通過射頻口連接到遠(yuǎn)端機(jī)，遠(yuǎn)端機(jī)的FPGA對單音信號源進(jìn)行功率統(tǒng)計，并且確定基準(zhǔn)功率值，遠(yuǎn)端機(jī)的數(shù)字ARM用基準(zhǔn)功率比信號源的功率，來確定每個載波需要調(diào)整的增益誤差值。采用調(diào)整每個載波的功率來補(bǔ)償數(shù)字直放站系統(tǒng)的帶內(nèi)波動，實現(xiàn)起來簡單有效，大大的降低了直放站系統(tǒng)帶內(nèi)波動這塊的設(shè)計難度。工裝板產(chǎn)生的單音信號功率為_55dB，頻點(diǎn)和被測設(shè)備的信道號有一一對應(yīng)的關(guān)系，并且單音信號需要校準(zhǔn)過，確保工裝近端板發(fā)射的信號在整個頻帶內(nèi)是平坦的，誤差小于 O. IdB0所述遠(yuǎn)端機(jī)的FPGA功率統(tǒng)計，每個頻點(diǎn)的功率值與工裝板的信道號一一對應(yīng)，選擇中心頻點(diǎn)作為基準(zhǔn)功率。遠(yuǎn)端機(jī)的數(shù)字ARM用基準(zhǔn)功率比信號源的功率，計算出每個載波需要調(diào)整的增益誤差值，并做成查找表的形式放到存儲器，并且增益誤差值和信道號一一對應(yīng)，根據(jù)所用到的信道號，通過查找表找到對應(yīng)的信道增益誤差值。本發(fā)明有益的效果是采用數(shù)字技術(shù)來抵消系統(tǒng)模擬器件的比較大的增益誤差，實現(xiàn)起來非常的簡單和有效，大大的降低了直放站系統(tǒng)帶內(nèi)增益一致性的設(shè)計難度，對于解決同類的設(shè)計存在的技術(shù)難題具有重大的參考和現(xiàn)實意義。


圖I是數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)示意圖；圖2是本發(fā)明的數(shù)字上變頻(DDC)波動補(bǔ)償示意圖；圖3是校準(zhǔn)時工裝板、近端板和遠(yuǎn)端板的連接框4是實際通信工裝板、近端板和遠(yuǎn)端板的連接框圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及舉例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的舉例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限 定本發(fā)明。本發(fā)明采用對基帶信號調(diào)整每載波的功率來補(bǔ)償系統(tǒng)的增益一致性。由于在工作頻率范圍內(nèi)，每載波的輸出功率有波動。因而可以通過調(diào)整每個載波的功率，使每載波在輸入功率相同的情況下，輸出功率波動變小。具體的設(shè)計思想包括工裝板校準(zhǔn)和實際通信兩部分，介紹如下工裝板校準(zhǔn)時(I)用一臺近端機(jī)作為工裝板產(chǎn)生一組單音信號。單音信號的頻點(diǎn)和被測設(shè)備的信道號有一一對應(yīng)的關(guān)系，并且單音信號需要校準(zhǔn)過，確保工裝近端板發(fā)射的信號在整個頻帶內(nèi)是平坦的，誤差小于O. ldB。(2)工裝板與遠(yuǎn)端機(jī)進(jìn)行通信。工裝板與遠(yuǎn)端機(jī)的通信有兩部分組成一部分是，工裝板產(chǎn)生的信號源經(jīng)過射頻口連接到遠(yuǎn)端機(jī)作為遠(yuǎn)端機(jī)上行鏈路的輸入信號，記為輸入信號Al ;另一部分是，工裝板產(chǎn)生的信號源所對應(yīng)的信道號作為控制字通過光纖傳輸?shù)竭h(yuǎn)端機(jī)的FPGA。(3)遠(yuǎn)端機(jī)FPGA統(tǒng)計功率。遠(yuǎn)端機(jī)的FPGA對輸入信號Al做功率統(tǒng)計，這組功率值記為？0，？1，？2，？3夂？1^.十11，與工裝板發(fā)起的信道號一一對應(yīng)。遠(yuǎn)端機(jī)的FPGA與數(shù)字ARM通信時，信道號首先約定好，因此通信中只需要把存到RAM的功率值，通過I2C總線上報到數(shù)字板的ARM即可。(4)確定對應(yīng)信道的增益誤差值。由(3)得到的輸入功率值，選擇Pm作為基準(zhǔn)功率。遠(yuǎn)端機(jī)的數(shù)字ARM，把基準(zhǔn)功率Pm與功率PO，PI, P2, P3…Pm…Pn做比較，得到增益誤差值aO, al, a2, a3…anr·· an,例如an=-JPm/Pit ,此誤差增益值與信道號對應(yīng)，這樣每個信道的增益值就確定了，并且把增益誤差值做成查找表的形式放到存儲器。實際通信時(I)斷開工裝板和遠(yuǎn)端機(jī)的通信，近端機(jī)和遠(yuǎn)端機(jī)進(jìn)行正常通信。(2)遠(yuǎn)端機(jī)的數(shù)字ARM根據(jù)實際通信時所用到的信道號，通過查找表找到對應(yīng)的信道增益誤差值。同時通過I2C總線，把所需的信道誤差增益值上傳到遠(yuǎn)端機(jī)的FPGA。FPGA里面DDC中功率控制模塊實現(xiàn)對每個載波的增益一致性補(bǔ)償。圖I數(shù)字光纖選頻直放站信號流程，分為下行鏈路和上行鏈路。下行鏈路信號的傳輸過程是基站出來的信號送到雙工器，雙工器出來的射頻信號經(jīng)過下變頻，轉(zhuǎn)化為模擬中頻信號，模擬中頻信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化為數(shù)字中頻信號，在FPGA里面，對數(shù)字中頻信號進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化為基帶信號，然后通過光纖送到遠(yuǎn)端機(jī)，遠(yuǎn)端機(jī)經(jīng)過數(shù)字上變頻，把基帶信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字中頻信號，送到D/A轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)過模擬上變頻轉(zhuǎn)化為射頻信號，射頻信號經(jīng)過雙工器處理，最后送給用戶。上行鏈路信號的傳輸過程類似。圖2是本發(fā)明的上行鏈路數(shù)字下變頻(DDC)的實現(xiàn)框圖，可以看到在數(shù)字下變頻的混頻、抽取、濾波之后我們加入了一個功率控制模塊，這個模塊的作用就是用來調(diào)整每個載波的輸出功率，為后面的增益一致性補(bǔ)償做準(zhǔn)備。功率控制模塊的實現(xiàn)方法就是用乘法器把每載波的IQ基帶復(fù)信號(一個復(fù)信號X=I+Q*j可以看作是一個實信號I與一個虛信號Q的合成)分別與每載波的功率控制值相乘后再經(jīng)過截位、四舍五入處理。對于圖3和圖4，關(guān)鍵技術(shù)的調(diào)試總結(jié)如下(I)工裝板發(fā)射一組經(jīng)過校準(zhǔn)的正弦信號。對這一組正弦信號的要求每個正弦 信號的頻點(diǎn)與被測設(shè)備的信道號對應(yīng)，帶內(nèi)波動< O. IdB,信號功率為_55dB。(2)基準(zhǔn)信號通過實驗驗證，用信號源Al的中心頻點(diǎn)作為基準(zhǔn)信號，帶內(nèi)波動補(bǔ)償?shù)男Ч詈谩?3)增益誤差的計算an=y/PmfPn (Pm為基準(zhǔn)功率，Pn為第η個/[目道的功率),每
個載波的增益值誤差值與信道號一一對應(yīng)。(4)經(jīng)過DDC的功率控制模塊，輸出的基帶復(fù)信號為X=an* (I+Q*j)，經(jīng)過調(diào)整載波功率后的系統(tǒng)帶內(nèi)波動可以控制在O. 5dB之內(nèi)。以上所述是僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字選頻直放站增益一致性補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于用工裝板產(chǎn)生一組單音信號源，單音信號源通過射頻口連接到遠(yuǎn)端機(jī)，遠(yuǎn)端機(jī)的FPGA對單音信號源進(jìn)行功率統(tǒng)計，并且確定基準(zhǔn)功率值，遠(yuǎn)端機(jī)的數(shù)字ARM用基準(zhǔn)功率比信號源的功率，來確定每個載波需要調(diào)整的增益誤差值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字選頻直放站增益一致性補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟诠ぱb板產(chǎn)生的單音信號功率為_55dB，頻點(diǎn)和被測設(shè)備的信道號有一一對應(yīng)的關(guān)系，并且單音信號需要校準(zhǔn)過，確保工裝近端板發(fā)射的信號在整個頻帶內(nèi)是平坦的，誤差小于O. ldB。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字選頻直放站增益一致性補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在于所述遠(yuǎn)端機(jī)的FPGA功率統(tǒng)計，每個頻點(diǎn)的功率值與工裝板的信道號一一對應(yīng)，選擇中心頻點(diǎn)作為基準(zhǔn)功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字選頻直放站增益一致性補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟谶h(yuǎn)端機(jī)的數(shù)字ARM用基準(zhǔn)功率比信號源的功率，計算出每個載波需要調(diào)整的增益誤差值，并做成查找表的形式放到存儲器，并且增益誤差值和信道號一一對應(yīng)，根據(jù)所用到的信道號，通過查找表找到對應(yīng)的信道增益誤差值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種數(shù)字選頻直放站增益一致性補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ霉ぱb板產(chǎn)生一組單音信號源，單音信號源通過射頻口連接到遠(yuǎn)端機(jī)，遠(yuǎn)端機(jī)的FPGA對單音信號源進(jìn)行功率統(tǒng)計，并且確定基準(zhǔn)功率值，遠(yuǎn)端機(jī)的數(shù)字ARM用基準(zhǔn)功率比信號源的功率，來確定每個載波需要調(diào)整的增益誤差值。采用調(diào)整每個載波的功率來補(bǔ)償數(shù)字直放站系統(tǒng)的帶內(nèi)波動，實現(xiàn)起來簡單有效，大大的降低了直放站系統(tǒng)帶內(nèi)波動這塊的設(shè)計難度。本發(fā)明有益的效果是采用數(shù)字技術(shù)來抵消系統(tǒng)模擬器件的比較大的增益誤差，實現(xiàn)起來非常的簡單和有效，大大的降低了直放站系統(tǒng)帶內(nèi)增益一致性的設(shè)計難度，對于解決同類的設(shè)計存在的技術(shù)難題具有重大的參考和現(xiàn)實意義。
文檔編號H04B7/155GK102904628SQ201210387060
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者趙曉紅, 朱懷環(huán), 王利強(qiáng), 王文元, 陳存林, 金淮東 申請人:三維通信股份有限公司