一種ZigBee中繼傳輸系統(tǒng)及中繼優(yōu)化方法
【專利摘要】通過本發(fā)明的ZigBee中繼傳輸系統(tǒng)及中繼優(yōu)化方法，能夠?qū)崿F(xiàn)近距離通信的中繼傳輸系統(tǒng)射頻信號泄露功率比的自動檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果自適應(yīng)調(diào)節(jié)射頻損耗器的射頻損耗值和鏈路增益值，自適應(yīng)優(yōu)化中繼傳輸，達到消除轉(zhuǎn)發(fā)信號振蕩的效果，能夠保持中繼裝置長期穩(wěn)定的工作，具有有益的技術(shù)效果。
【專利說明】—種ZigBee中繼傳輸系統(tǒng)及中繼優(yōu)化方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，尤其涉及一種ZigBee中繼傳輸系統(tǒng)及中繼優(yōu)化方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著Internet技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)和電子技術(shù)的飛速發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)逐漸走入人們的眼簾，在有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟的今天，無線網(wǎng)絡(luò)具有巨大的潛力。人們提出了 “物聯(lián)網(wǎng)”的概念，在人和環(huán)境融為一體的模式下，能夠在任何時間，任何地點，以任何方式進行信息的獲取與處理。近年來無線組網(wǎng)通信發(fā)展迅速的原因，不僅是由于技術(shù)已經(jīng)達到可駕馭和可實現(xiàn)的高度，更是因為人們對信息隨時隨地獲取和交換的迫切需要，從而要去各種通信技術(shù)發(fā)展的終極目標是“無處不在”。在技術(shù)、成本、可靠性及可實用性等各方面的綜合考慮下，近距離無線通信技術(shù)成為了當今的熱點。
[0003]隨著數(shù)字通信和計算機技術(shù)的發(fā)展，許多近距離無線通信的要求被提出，近距離無線通信同長距離無線通信有很多的區(qū)別，主要如下:
[0004]1、近距離無線通信的主要特點為通信距離短，覆蓋距離一般在幾十m或100m(200m)之內(nèi)。覆蓋的范圍響應(yīng)也比較小。
[0005]2、無線發(fā)射器的發(fā)射功率較低，發(fā)射功率一般小于100mW。
[0006]3、自由地連接各種個人便攜式電子設(shè)備、計算機外部設(shè)備和各種家用電氣設(shè)備，實現(xiàn)信息共享和多業(yè)務(wù)的無線傳輸。
[0007]4、不用申請無線頻道。區(qū)別于無線廣播等長距離無線傳輸。
[0008]5、高頻操作，工作頻段一般以GHZ為單位。
[0009]一個典型的近距離無線通信系統(tǒng)基本包括一個無線發(fā)射器和一個無線接收器。目前使用較廣泛的短距無線通信技術(shù)是藍牙(Bluetooth)，無線局域網(wǎng)802.1l(W1-Fi)和紅外數(shù)據(jù)傳輸(IrDA)。同時還有一些具有發(fā)展?jié)摿Φ慕酂o線技術(shù)標準，它們分別是:ZigBee、超寬頻(Ultra Wide Band)、短距通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT 和專用無線系統(tǒng)等。它們都有其立足的特點，或基于傳輸速度、距離、耗電量的特殊要求；或著眼于功能的擴充性；或符合某些單一應(yīng)用的特別要求；或建立競爭技術(shù)的差異化等。但是沒有一種技術(shù)可以完美到足以滿足所有的需求。
[0010]上述近距離傳輸技術(shù)的一個共同優(yōu)點是傳輸速度快，因此在一些中短距離上，如果想利用上述近距離傳輸技術(shù)的此優(yōu)點，就必須在目標設(shè)備和源設(shè)備之間設(shè)置對應(yīng)的中繼裝置，然而，現(xiàn)有的基于上述近距離傳輸技術(shù)的中繼設(shè)備存在較為普遍的射頻信號泄露，這導(dǎo)致轉(zhuǎn)發(fā)天線發(fā)射的信號會被接收天線重新接收，從而導(dǎo)致系統(tǒng)信號失真、功率浪費、性能下降，引起射頻信號振蕩，嚴重時會把中繼設(shè)備燒壞，導(dǎo)致用戶無法正常通信。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提出一種ZigBee中繼傳輸系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括ZigBee接收天線、ZigBee轉(zhuǎn)發(fā)天線、低噪聲前置放大器、帶通濾波器、第一程控射頻損耗器、第二程控射頻損耗器、第一變頻器、第二變頻器、中間濾波器、轉(zhuǎn)發(fā)功率放大器、功放監(jiān)測單元、電源、ZigBee中繼微處理單元、第一增益可變放大器、第二增益可變放大器、轉(zhuǎn)發(fā)濾波器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及射頻信號泄露功率比檢測器；所述射頻信號泄露功率比檢測器用于自動檢測所述ZigBee中繼傳輸系統(tǒng)的射頻信號泄露功率比，所述射頻信號泄露功率比檢測器包括接收空閑信道選擇單元、轉(zhuǎn)發(fā)空閑信道選擇單元、測試導(dǎo)頻信號生成單元以及射頻信號泄露功率比計算單元；
[0013]所述低噪聲前置放大器與第一程控射頻損耗器電連接；所述第一程控射頻損耗器分別與第一變頻器、ZigBee中繼微處理單元電連接；所述第一變頻器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器電連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與帶通濾波器電連接；所述帶通濾波器與第一增益可變放大器電連接；所述第一增益可變放大器與中間濾波器電連接；所述中間濾波器與第二增益可變放大器電連接；所述第二增益可變放大器與第二變頻器電連接；所述第二變頻器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器電連接，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與轉(zhuǎn)發(fā)濾波器電連接；所述轉(zhuǎn)發(fā)濾波器與第二程控射頻損耗器電連接；所述第二程控射頻損耗器分別與ZigBee中繼微處理單元、轉(zhuǎn)發(fā)功率放大器電連接；所述轉(zhuǎn)發(fā)功率放大器分別與ZigBee中繼微處理單元、功放監(jiān)測單元電連接；所述ZigBee中繼微處理單元控制還與電源和射頻信號泄露功率比檢測器電連接。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，所述ZigBee中繼微處理單元包括處理器Ml、M2、晶體管 D1、電容 MC1、MC2、MC3，MC4、MC5、MC6、MC7、及電阻 MR1、MR2，MR3 ;所述處理器 Ml 的 I腳接入電源VCC ;所述電源VCC接電阻MRl的2腳；所述電阻MRl的I腳分別電阻MR2的2腳、電阻MR3的I腳并聯(lián)后與電容MCl的正極串聯(lián)；所述電阻MR2的I腳接地；所述電阻MR3的2腳與處理器Ml的2腳電連接；所述電容MCl的負極接地；所述電容MC2的正極與電容MC3的2腳并聯(lián)后與處理器Ml的7腳電連接；所述電容MC2的負極與電容MC3的I腳并聯(lián)后接地；所述電容MC4的正極與電容MC5的2腳并聯(lián)后分別與處理器Ml的8腳、晶體管Dl的3腳電連接；所述電容MC4的負極與電容MC5的I腳并聯(lián)后接地；所述晶體管Dl的I腳與2腳連接在一起，并與VCC電源相連接；所述電容MC7的正極與電容MC6的2腳并聯(lián)后與處理器Ml的11腳電連接；所述電容MC7的負極與電容MC6的I腳并聯(lián)后接地；所述處理器Ml的9腳為DATA信號端；所述處理器Ml的10腳為CLK信號端；所述處理器Ml的12腳為EN信號端，所述處理器Ml的13腳為PLL-EN信號端；所述處理器Ml的14腳，15腳，16腳，19腳，20腳為SPI總線信號端，所述處理器Ml的18腳為DL-ALC-SET的數(shù)模信號輸出端。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，所述第一程控射頻損耗器和第二程控射頻損耗器均包括射頻損耗器Ml、電阻Rl、R2、R3、電容Cl、C2、C3、C4、C5、C6及C7 ;所述射頻損耗器Ml的I腳與電阻Rl的2腳電連接；所述電阻Rl的I腳接5V匹配電源；所述射頻損耗器Ml的2腳-4腳連接射頻信號泄露功率比檢測單元；所述射頻損耗器Ml的6腳與低噪聲前置放大器或轉(zhuǎn)發(fā)功率放大器電連接；所述射頻損耗器Ml的7腳與電容C2的2腳電連接；所述電容C2的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的8腳與電容C3的2腳電連接；所述電容C3的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的9腳與電容C4的2腳電連接；所述電容C4的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的10腳與電容C5的2腳電連接；所述電容C5的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的11腳與電容C6的2腳電連接；所述電容C6的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的12腳與電容C7的2腳電連接；所述電容C7的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的13腳接濾波器單元；所述射頻損耗器Ml的15腳空接；所述射頻損耗器Ml的16腳與電阻R3的I腳電連接；所述電阻R3的2腳與電容Cl的I腳電連接；所述電容Cl的2腳接地；所述射頻損耗器Ml的17腳與電阻R2的I腳電連接；所述射頻損耗器Ml的18腳分別與電阻R2的2腳、電阻R3的2腳相連接，并接入5V匹配電源。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的【具體實施方式】，所述射頻信號泄露功率比檢測器自動檢測所述ZigBee中繼傳輸系統(tǒng)的射頻信號泄露功率比具體包括:
[0017]所述接收空閑信道選擇單元選擇一個空閑接收信道做檢測使用，統(tǒng)計該接收信道的數(shù)字功率，和背景噪聲相比，若所述數(shù)字功率接近背景噪聲，即為-80?-90dBm，就認為當前頻點是閑置的，否則繼續(xù)尋找閑置信道；
[0018]所述轉(zhuǎn)發(fā)空閑信道選擇單元，使用一個空閑轉(zhuǎn)發(fā)信道，把該轉(zhuǎn)發(fā)的頻點和該接收信道對應(yīng)；
[0019]所述測試導(dǎo)頻信號生成單元產(chǎn)生一個測試導(dǎo)頻信號X，其為窄帶或直流信號，該測試導(dǎo)頻信號X的功率大小由所用中繼設(shè)備的功率及系統(tǒng)的增益而定，即既滿足傳輸需要，又不干擾正常信號通信；
[0020]所述測試導(dǎo)頻信號生成單元產(chǎn)生的測試導(dǎo)頻信號X經(jīng)過第二變頻器進行數(shù)字上變頻，然后進行數(shù)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號變?yōu)槟M中頻信號；
[0021]模擬中頻信號經(jīng)過第二變頻器、轉(zhuǎn)發(fā)濾波器、功率放大器、ZigBee轉(zhuǎn)發(fā)天線、ZigBee接收天線、低噪聲前置放大器、第一變頻器、以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器成為數(shù)字基帶信號Y進入射頻信號泄露功率比計算單元，所述Y = X+G-1L，其中G為系統(tǒng)增益、IL為ZigBee接收天線與ZigBee轉(zhuǎn)發(fā)天線之間的射頻信號泄露功率比，則ZigBee中繼設(shè)備的射頻信號泄露功率比就為IL = G+X-Y。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述ZigBee中繼傳輸系統(tǒng)執(zhí)行中繼優(yōu)化的方法，包括步驟:
[0023]S1、ZigBee中繼微處理單元獲取中繼設(shè)備的射頻信號泄露功率比值；
[0024]S2、將該射頻信號泄露功率比值與系統(tǒng)增益進行比較，若射頻信號泄露功率比值>第一閾值，則判定射頻信號泄露功率比良好，執(zhí)行步驟S3 ;若第二閾值<射頻信號泄露功率比值<第一閾值，則判定射頻信號泄露功率比一般，執(zhí)行步驟S6 ;若射頻信號泄露功率比值〈第二閾值，則判定射頻信號泄露功率比差，無法進行通信；
[0025]S3、令接收和轉(zhuǎn)發(fā)鏈路的實際增益為理論增益，執(zhí)行步驟S4 ；
[0026]S4、判斷自動增益控制的起控范圍是否大于OdB，若大于OdB，則調(diào)節(jié)射頻損耗至自動增益控制的起控范圍為OdB ；
[0027]S5、檢測系統(tǒng)的輸出功率是否為滿功率輸出，若為否，則減小鏈路增益值使系統(tǒng)達到滿功率輸出，若無法達到滿功率輸出，則減小鏈路的增益值至OdB ；
[0028]S6、令接收和轉(zhuǎn)發(fā)鏈路的實際增益=射頻信號泄露功率比值-增益調(diào)整值，執(zhí)行步驟S7 ；
[0029]S7、以該接收和轉(zhuǎn)發(fā)鏈路的實際增益為基準，判斷自動增益控制的起控范圍是否大于OdB，若大于OdB，則節(jié)射頻損耗至自動增益控制的起控范圍為OdB，執(zhí)行步驟S8 ；
[0030]S8、檢測系統(tǒng)的輸出功率是否為滿功率輸出，若為否，則減小鏈路增益值使系統(tǒng)達到滿功率輸出，若無法達到滿功率輸出，則減小鏈路的增益值至步驟S6中獲取的接收和轉(zhuǎn)發(fā)鏈路的實際增益。
[0031]相比于現(xiàn)有技術(shù)，通過本發(fā)明的基于近距離通信的中繼傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)近距離通信的中繼傳輸系統(tǒng)射頻信號泄露功率比的自動檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果自適應(yīng)調(diào)節(jié)射頻損耗器的射頻損耗值和鏈路增益值，自適應(yīng)優(yōu)化中繼傳輸，達到消除轉(zhuǎn)發(fā)信號振蕩的效果，能夠保持中繼裝置長期穩(wěn)定的工作，具有有益的技術(shù)效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0033]附圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的基于近距離通信的中繼傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]附圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的基于近距離通信的中繼傳輸系統(tǒng)執(zhí)行中繼調(diào)節(jié)的方法流程圖。

【具體實施方式】
[0035]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施方式。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施方式，然而應(yīng)當理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提出一種ZigBee中繼傳輸系統(tǒng),如附圖1所不，所述系統(tǒng)包括ZigBee接收天線、ZigBee轉(zhuǎn)發(fā)天線、低噪聲前置放大器、帶通濾波器、第一程控射頻損耗器、第二程控射頻損耗器、第一變頻器、第二變頻器、中間濾波器、轉(zhuǎn)發(fā)功率放大器、功放監(jiān)測單元、電源、ZigBee中繼微處理單元、第一增益可變放大器、第二增益可變放大器、轉(zhuǎn)發(fā)濾波器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及射頻信號泄露功率比檢測器；所述低噪聲前置放大器與第一程控射頻損耗器電連接；所述第一程控射頻損耗器分別與第一變頻器、ZigBee中繼微處理單元電連接；所述第一變頻器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器電連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與帶通濾波器電連接；所述帶通濾波器與第一增益可變放大器電連接；所述第一增益可變放大器與中間濾波器電連接；所述中間濾波器與第二增益可變放大器電連接；所述第二增益可變放大器與第二變頻器電連接；所述第二變頻器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器電連接，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與轉(zhuǎn)發(fā)濾波器電連接；所述轉(zhuǎn)發(fā)濾波器與第二程控射頻損耗器電連接；所述第二程控射頻損耗器分別與ZigBee中繼微處理單元、轉(zhuǎn)發(fā)功率放大器電連接；所述轉(zhuǎn)發(fā)功率放大器分別與ZigBee中繼微處理單元、功放監(jiān)測單元電連接；所述ZigBee中繼微處理單元控制還與電源和射頻信號泄露功率比檢測器電連接。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述射頻信號泄露功率比檢測器用于自動檢測所述ZigBee中繼傳輸系統(tǒng)的射頻信號泄露功率比，所述射頻信號泄露功率比檢測器包括接收空閑信道選擇單元、轉(zhuǎn)發(fā)空閑信道選擇單元、測試導(dǎo)頻信號生成單元以及射頻信號泄露功率比計算單元，其中:
[0038]所述接收空閑信道選擇單元選擇一個空閑接收信道做檢測使用，統(tǒng)計該接收信道的數(shù)字功率，和背景噪聲相比，若所述數(shù)字功率接近背景噪聲，即為-80?-90dBm，就認為當前頻點是閑置的，否則繼續(xù)尋找閑置信道；
[0039]所述轉(zhuǎn)發(fā)空閑信道選擇單元，使用一個空閑轉(zhuǎn)發(fā)信道，把該轉(zhuǎn)發(fā)的頻點和該接收信道對應(yīng)；
[0040]所述測試導(dǎo)頻信號生成單元產(chǎn)生一個-20?_30dBm的測試導(dǎo)頻信號X，其為窄帶或直流信號，該測試導(dǎo)頻信號X的功率大小由所用中繼設(shè)備的功率及系統(tǒng)的增益而定，即既滿足傳輸需要，又不干擾正常信號通信；
[0041]所述測試導(dǎo)頻信號生成單元產(chǎn)生的測試導(dǎo)頻信號X經(jīng)過第二變頻器進行數(shù)字上變頻，然后進行數(shù)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號變?yōu)槟M中頻信號；
[0042]模擬中頻信號經(jīng)過第二變頻器、轉(zhuǎn)發(fā)濾波器、功率放大器、ZigBee轉(zhuǎn)發(fā)天線、ZigBee接收天線、低噪聲前置放大器、第一變頻器、以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器成為數(shù)字基帶信號Y進入射頻信號泄露功率比計算單元，所述Y = X+G-1L，其中G為系統(tǒng)增益、IL為ZigBee接收天線與ZigBee轉(zhuǎn)發(fā)天線之間的射頻信號泄露功率比，則ZigBee中繼設(shè)備的射頻信號泄露功率比就為IL = G+X-Y ;所述流程在附圖1中示出為虛線進程。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的具體及優(yōu)選實施方式，所述ZigBee中繼微處理單元包括處理器Ml、M2、晶體管 D1、電容 MCl、MC2、MC3，MC4、MC5、MC6、MC7、及電阻 MRl、MR2，MR3 ；所述處理器 Ml的I腳接入電源VCC ;所述電源VCC接電阻MRl的2腳；所述電阻MRl的I腳分別電阻MR2的2腳、電阻MR3的I腳并聯(lián)后與電容MCl的正極串聯(lián)；所述電阻MR2的I腳接地；所述電阻MR3的2腳與處理器Ml的2腳電連接；所述電容MCl的負極接地；所述電容MC2的正極與電容MC3的2腳并聯(lián)后與處理器Ml的7腳電連接；所述電容MC2的負極與電容MC3的I腳并聯(lián)后接地；所述電容MC4的正極與電容MC5的2腳并聯(lián)后分別與處理器Ml的8腳、晶體管Dl的3腳電連接；所述電容MC4的負極與電容MC5的I腳并聯(lián)后接地；所述晶體管Dl的I腳與2腳連接在一起，并與VCC電源相連接；所述電容MC7的正極與電容MC6的2腳并聯(lián)后與處理器Ml的11腳電連接；所述電容MC7的負極與電容MC6的I腳并聯(lián)后接地；所述處理器Ml的9腳為DATA信號端；所述處理器Ml的10腳為CLK信號端；所述處理器Ml的12腳為EN信號端，所述處理器Ml的13腳為PLL-EN信號端；所述處理器Ml的14腳，15腳，16腳，19腳，20腳為SPI總線信號端，所述處理器Ml的18腳為DL-ALC-SET的數(shù)模信號輸出端。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的具體及優(yōu)選實施方式，所述第一程控射頻損耗器和第二程控射頻損耗器均包括射頻損耗器Ml、電阻Rl、R2、R3、電容Cl、C2、C3、C4、C5、C6及C7 ;所述射頻損耗器Ml的I腳與電阻Rl的2腳電連接；所述電阻Rl的I腳接5V匹配電源；所述射頻損耗器Ml的2腳-4腳連接射頻信號泄露功率比檢測單元；所述射頻損耗器Ml的6腳與低噪聲前置放大器或轉(zhuǎn)發(fā)功率放大器電連接；所述射頻損耗器Ml的7腳與電容C2的2腳電連接；所述電容C2的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的8腳與電容C3的2腳電連接；所述電容C3的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的9腳與電容C4的2腳電連接；所述電容C4的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的10腳與電容C5的2腳電連接；所述電容C5的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的11腳與電容C6的2腳電連接；所述電容C6的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的12腳與電容C7的2腳電連接；所述電容C7的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的13腳接濾波器單元；所述射頻損耗器Ml的15腳空接；所述射頻損耗器Ml的16腳與電阻R3的I腳電連接；所述電阻R3的2腳與電容Cl的I腳電連接；所述電容Cl的2腳接地；所述射頻損耗器Ml的17腳與電阻R2的I腳電連接；所述射頻損耗器Ml的18腳分別與電阻R2的2腳、電阻R3的2腳相連接，并接入5V匹配電源。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，所述ZigBee中繼傳輸系統(tǒng)執(zhí)行中繼優(yōu)化的方法，包括步驟，如附圖2所示，包括步驟:
[0046]S1、ZigBee中繼微處理單元獲取中繼設(shè)備的射頻信號泄露功率比值；
[0047]S2、將該射頻信號泄露功率比值與系統(tǒng)增益進行比較，若射頻信號泄露功率比值>第一閾值，則判定射頻信號泄露功率比良好，執(zhí)行步驟S3 ;若第二閾值<射頻信號泄露功率比值<第一閾值，則判定射頻信號泄露功率比一般，執(zhí)行步驟S6 ;若射頻信號泄露功率比值〈第二閾值，則判定射頻信號泄露功率比差，無法進行通信；
[0048]S3、令接收和轉(zhuǎn)發(fā)鏈路的實際增益為理論增益，執(zhí)行步驟S4 ；
[0049]S4、判斷自動增益控制的起控范圍是否大于OdB，若大于OdB，則調(diào)節(jié)射頻損耗至自動增益控制的起控范圍為OdB ；
[0050]S5、檢測系統(tǒng)的輸出功率是否為滿功率輸出，若為否，則減小鏈路增益值使系統(tǒng)達到滿功率輸出，若無法達到滿功率輸出，則減小鏈路的增益值至OdB ；
[0051]S6、令接收和轉(zhuǎn)發(fā)鏈路的實際增益=射頻信號泄露功率比值-增益調(diào)整值，執(zhí)行步驟S7 ；
[0052]S7、以該接收和轉(zhuǎn)發(fā)鏈路的實際增益為基準，判斷自動增益控制的起控范圍是否大于OdB，若大于OdB，則節(jié)射頻損耗至自動增益控制的起控范圍為OdB，執(zhí)行步驟58 ；
[0053]S8、檢測系統(tǒng)的輸出功率是否為滿功率輸出，若為否，則減小鏈路增益值使系統(tǒng)達到滿功率輸出，若無法達到滿功率輸出，則減小鏈路的增益值至步驟S6中獲取的接收和轉(zhuǎn)發(fā)鏈路的實際增益。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述第一閾值設(shè)置為系統(tǒng)增益+5dB，所述第二閾值設(shè)置為系統(tǒng)增益_20dB。
[0055]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種ZigBee中繼傳輸系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括ZigBee接收天線、ZigBee轉(zhuǎn)發(fā)天線、低噪聲前置放大器、帶通濾波器、第一程控射頻損耗器、第二程控射頻損耗器、第一變頻器、第二變頻器、中間濾波器、轉(zhuǎn)發(fā)功率放大器、功放監(jiān)測單元、電源、ZigBee中繼微處理單元、第一增益可變放大器、第二增益可變放大器、轉(zhuǎn)發(fā)濾波器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及射頻信號泄露功率比檢測器；所述射頻信號泄露功率比檢測器用于自動檢測所述ZigBee中繼傳輸系統(tǒng)的射頻信號泄露功率比，所述射頻信號泄露功率比檢測器包括接收空閑信道選擇單元、轉(zhuǎn)發(fā)空閑信道選擇單元、測試導(dǎo)頻信號生成單元以及射頻信號泄露功率比計算單元； 所述低噪聲前置放大器與第一程控射頻損耗器電連接；所述第一程控射頻損耗器分別與第一變頻器、ZigBee中繼微處理單元電連接；所述第一變頻器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器電連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與帶通濾波器電連接；所述帶通濾波器與第一增益可變放大器電連接；所述第一增益可變放大器與中間濾波器電連接；所述中間濾波器與第二增益可變放大器電連接；所述第二增益可變放大器與第二變頻器電連接；所述第二變頻器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器電連接，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與轉(zhuǎn)發(fā)濾波器電連接；所述轉(zhuǎn)發(fā)濾波器與第二程控射頻損耗器電連接；所述第二程控射頻損耗器分別與ZigBee中繼微處理單元、轉(zhuǎn)發(fā)功率放大器電連接；所述轉(zhuǎn)發(fā)功率放大器分別與ZigBee中繼微處理單元、功放監(jiān)測單元電連接；所述ZigBee中繼微處理單元控制還與電源和射頻信號泄露功率比檢測器電連接。
2.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述ZigBee中繼微處理單元包括處理器Ml、M2、晶體管 D1、電容 MC1、MC2、MC3，MC4、MC5、MC6、MC7、及電阻 MR1、MR2，MR3 ;所述處理器 Ml 的 I腳接入電源VCC ;所述電源VCC接電阻MRl的2腳；所述電阻MRl的I腳分別電阻MR2的2腳、電阻MR3的I腳并聯(lián)后與電容MCl的正極串聯(lián)；所述電阻MR2的I腳接地；所述電阻MR3的2腳與處理器Ml的2腳電連接；所述電容MCl的負極接地；所述電容MC2的正極與電容MC3的2腳并聯(lián)后與處理器Ml的7腳電連接；所述電容MC2的負極與電容MC3的I腳并聯(lián)后接地；所述電容MC4的正極與電容MC5的2腳并聯(lián)后分別與處理器Ml的8腳、晶體管Dl的3腳電連接；所述電容MC4的負極與電容MC5的I腳并聯(lián)后接地；所述晶體管Dl的I腳與2腳連接在一起，并與VCC電源相連接；所述電容MC7的正極與電容MC6的2腳并聯(lián)后與處理器Ml的11腳電連接；所述電容MC7的負極與電容MC6的I腳并聯(lián)后接地；所述處理器Ml的9腳為DATA信號端；所述處理器Ml的10腳為CLK信號端；所述處理器Ml的12腳為EN信號端，所述處理器Ml的13腳為PLL-EN信號端；所述處理器Ml的14腳，15腳，16腳，.19腳，20腳為SPI總線信號端，所述處理器Ml的18腳為DL-ALC-SET的數(shù)模信號輸出端。
3.—種如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，所述第一程控射頻損耗器和第二程控射頻損耗器均包括射頻損耗器Ml、電阻Rl、R2、R3、電容Cl、C2、C3、C4、C5、C6及C7 ;所述射頻損耗器Ml的I腳與電阻Rl的2腳電連接；所述電阻Rl的I腳接5V匹配電源；所述射頻損耗器Ml的.2腳-4腳連接射頻信號泄露功率比檢測單元；所述射頻損耗器Ml的6腳與低噪聲前置放大器或轉(zhuǎn)發(fā)功率放大器電連接；所述射頻損耗器Ml的7腳與電容C2的2腳電連接；所述電容C2的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的8腳與電容C3的2腳電連接；所述電容C3的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的9腳與電容C4的2腳電連接；所述電容C4的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的10腳與電容C5的2腳電連接；所述電容C5的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的11腳與電容C6的2腳電連接；所述電容C6的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的.12腳與電容C7的2腳電連接；所述電容C7的I腳接地；所述射頻損耗器Ml的13腳接濾波器單元；所述射頻損耗器Ml的15腳空接；所述射頻損耗器Ml的16腳與電阻R3的I腳電連接；所述電阻R3的2腳與電容Cl的I腳電連接；所述電容Cl的2腳接地；所述射頻損耗器Ml的17腳與電阻R2的I腳電連接；所述射頻損耗器Ml的18腳分別與電阻R2的2腳、電阻R3的2腳相連接，并接入5V匹配電源。
4.一種如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，所述射頻信號泄露功率比檢測器自動檢測所述ZigBee中繼傳輸系統(tǒng)的射頻信號泄露功率比具體包括: 所述接收空閑信道選擇單元選擇一個空閑接收信道做檢測使用，統(tǒng)計該接收信道的數(shù)字功率，和背景噪聲相比，若所述數(shù)字功率接近背景噪聲，就認為當前頻點是閑置的，否則繼續(xù)尋找閑置信道； 所述轉(zhuǎn)發(fā)空閑信道選擇單元，使用一個空閑轉(zhuǎn)發(fā)信道，把該轉(zhuǎn)發(fā)的頻點和該接收信道對應(yīng)； 所述測試導(dǎo)頻信號生成單元產(chǎn)生一個測試導(dǎo)頻信號X，其為窄帶或直流信號，該測試導(dǎo)頻信號X的功率大小由所用中繼設(shè)備的功率及系統(tǒng)的增益而定； 所述測試導(dǎo)頻信號生成單元產(chǎn)生的測試導(dǎo)頻信號X經(jīng)過第二變頻器進行數(shù)字上變頻，然后進行數(shù)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號變?yōu)槟M中頻信號； 模擬中頻信號經(jīng)過第二變頻器、轉(zhuǎn)發(fā)濾波器、功率放大器、ZigBee轉(zhuǎn)發(fā)天線、ZigBee接收天線、低噪聲前置放大器、第一變頻器、以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器成為數(shù)字基帶信號Y進入射頻信號泄露功率比計算單元，所述Y = X+G-1L，其中G為系統(tǒng)增益、IL為ZigBee接收天線與ZigBee轉(zhuǎn)發(fā)天線之間的射頻信號泄露功率比，則ZigBee中繼設(shè)備的射頻信號泄露功率比就為 IL = G+X-Y。
5.—種如權(quán)利要求1-4其中之一的一種ZigBee的中繼傳輸系統(tǒng)執(zhí)行中繼優(yōu)化的方法，包括步驟: SUZigBee中繼微處理單元獲取中繼設(shè)備的射頻信號泄露功率比值； S2、將該射頻信號泄露功率比值與系統(tǒng)增益進行比較，若射頻信號泄露功率比值>第一閾值，則判定射頻信號泄露功率比良好，執(zhí)行步驟S3 ;若第二閾值<射頻信號泄露功率比值<第一閾值，則判定射頻信號泄露功率比一般，執(zhí)行步驟S6;若射頻信號泄露功率比值<第二閾值，則判定射頻信號泄露功率比差，無法進行通信； S3、令接收和轉(zhuǎn)發(fā)鏈路的實際增益為理論增益，執(zhí)行步驟S4； S4、判斷自動增益控制的起控范圍是否大于OdB，若大于OdB，則調(diào)節(jié)射頻損耗至自動增益控制的起控范圍為OdB ； S5、檢測系統(tǒng)的輸出功率是否為滿功率輸出，若為否，則減小鏈路增益值使系統(tǒng)達到滿功率輸出，若無法達到滿功率輸出，則減小鏈路的增益值至OdB ； S6、令接收和轉(zhuǎn)發(fā)鏈路的實際增益=射頻信號泄露功率比值-增益調(diào)整值，執(zhí)行步驟S7 ； S7、以該接收和轉(zhuǎn)發(fā)鏈路的實際增益為基準，判斷自動增益控制的起控范圍是否大于OdB，若大于OdB，則節(jié)射頻損耗至自動增益控制的起控范圍為OdB，執(zhí)行步驟S8 ； S8、檢測系統(tǒng)的輸出功率是否為滿功率輸出，若為否，則減小鏈路增益值使系統(tǒng)達到滿功率輸出，若無法達到滿功率輸出，則減小鏈路的增益值至步驟S6中獲取的接收和轉(zhuǎn)發(fā)鏈路的實際增益。
【文檔編號】H04B17/00GK104270780SQ201410439139
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】李青花 申請人:李青花