專利名稱：一種cdma接收機(jī)功率校準(zhǔn)與實(shí)時(shí)校正裝置及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CDMA接收機(jī)的功率校準(zhǔn)與實(shí)時(shí)校正裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，該方法可用于 CDMA系統(tǒng)中終端設(shè)備、基站設(shè)備、路測(cè)儀表的校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正。
背景技術(shù)：
對(duì)于所有的CDMA設(shè)備，功率測(cè)量都是不可避免要遇到的。比如，對(duì)于終端設(shè)備， 網(wǎng)絡(luò)初始接入的時(shí)候，需要進(jìn)行路損估計(jì)，在區(qū)域更新或者小區(qū)切換時(shí)需要定期執(zhí)行對(duì) 信標(biāo)信道的功率測(cè)量；對(duì)于路測(cè)設(shè)備，需要測(cè)量工作頻點(diǎn)的功率，信標(biāo)信道的碼域功率； 對(duì)于基站設(shè)備，需要進(jìn)行發(fā)送信號(hào)強(qiáng)度，接收信號(hào)強(qiáng)度指示測(cè)量等等。雖然每一類設(shè)備 要求提供的測(cè)量精度不同，但是提供更準(zhǔn)確的功率測(cè)量是所有CDMA設(shè)備追求的目標(biāo)， 是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。對(duì)于CDMA測(cè)量設(shè)備，精確的測(cè)量水平更是必須的。
通常，在一個(gè)CDMA設(shè)備出廠之前，測(cè)量的碼道信號(hào)強(qiáng)度、工作頻點(diǎn)強(qiáng)度都是無(wú)量 綱的強(qiáng)度數(shù)值，要完成強(qiáng)度到功率的轉(zhuǎn)換，需要進(jìn)行功率定標(biāo)，也就是功率校準(zhǔn)過(guò)程。 功率校準(zhǔn)有多種方法， 一般包括多項(xiàng)式法，查表法等。這些方法都是在功率校準(zhǔn)之后， 存儲(chǔ)一個(gè)校準(zhǔn)表到設(shè)備閃存FLASH,在實(shí)時(shí)測(cè)量時(shí)，通過(guò)査表或者多項(xiàng)式計(jì)算來(lái)完成功 率校正。通常多項(xiàng)式法生成的校準(zhǔn)表很小，只存儲(chǔ)多項(xiàng)式系數(shù)，但是該方法受限于系統(tǒng) 鏈路的增益線性化程度，對(duì)于信號(hào)的波動(dòng)非常敏感，對(duì)于復(fù)雜的無(wú)線環(huán)境不太適用。普 通的查表法對(duì)系統(tǒng)接收鏈路的增益線性化要求不高，但是查表法生成的校準(zhǔn)表比較大， 比較消耗設(shè)備的存儲(chǔ)空間，增加了設(shè)備成本。
以往在功率校準(zhǔn)時(shí)，對(duì)于強(qiáng)信號(hào)，由于輸入信噪比很高，所以校準(zhǔn)方法比較簡(jiǎn)單。 但是對(duì)于小信號(hào)，功率校準(zhǔn)水平將受限于一個(gè)CDMA接收機(jī)的底噪水平。比如對(duì)于一個(gè) WCDMA系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，熱噪聲功率典型值為-108dBm，若對(duì)應(yīng)接收機(jī)噪聲系數(shù)為NF=6，則 該接收機(jī)的底噪水平則為-102dBm，對(duì)于接近-102dBm或者小于-102dBm的輸入信號(hào)來(lái) 說(shuō)，接收機(jī)的噪聲水平將嚴(yán)重干擾信號(hào)的功率校準(zhǔn)，所以小信號(hào)的功率校準(zhǔn)需要考慮噪 聲補(bǔ)償，同時(shí)考慮到CDMA系統(tǒng)工作頻帶很寬，像WCDMA系統(tǒng)就有上、下行各60M 的帶寬范圍，這樣就需要考慮噪聲系數(shù)的頻響特性。畢竟在大帶寬情況下，不同頻點(diǎn)上 的鏈路增益水平、噪聲水平肯定是不平坦的，如果做噪聲補(bǔ)償，那么就需要考慮頻率的
影響。另外，現(xiàn)有技術(shù)的方法在小信號(hào)時(shí)，由于沒(méi)有噪聲補(bǔ)償，無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確的功率校 準(zhǔn)，只能通過(guò)使用更低噪聲的高檔鏈路器件來(lái)降低接收鏈路上總噪聲系數(shù)，由此明顯地 增加設(shè)備成本。
因此，需要一種既能少占用設(shè)備存儲(chǔ)空間、又能夠不降低器件噪聲水準(zhǔn)而在小信號(hào) 條件下也精確地進(jìn)行功率校準(zhǔn)的方法以及相應(yīng)的功率實(shí)時(shí)校正方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種CDMA接收機(jī)的功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正裝置及其實(shí)現(xiàn)方法。
本發(fā)明的一種CDMA接收機(jī)的功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正裝置，包括基帶數(shù)據(jù)采集模塊， 強(qiáng)度測(cè)量模塊，功率校準(zhǔn)模塊，校正處理模塊，輸出模塊，校正表；其中，
基帶數(shù)據(jù)采集模塊，用于完成功率校準(zhǔn)與實(shí)時(shí)校正所需要的基帶采樣數(shù)據(jù)，以I、 Q 方式存入處理器內(nèi)存；
強(qiáng)度測(cè)量模塊，用于完成基帶功率的測(cè)量；
功率校準(zhǔn)模塊，用于執(zhí)行本地維護(hù)終端下發(fā)的功率校準(zhǔn)命令，執(zhí)行校準(zhǔn)流程，生成 校正表； '
校正處理模塊，為CDMA接收機(jī)正常工作時(shí)，用于功率校正使用，根據(jù)強(qiáng)度測(cè)量模 塊輸出的基帶功率以及本地存儲(chǔ)的校正表執(zhí)行功率校正；
輸出模塊，用于執(zhí)行功率校正之后的輸出功能；
校正表，該表在功率校準(zhǔn)過(guò)程中創(chuàng)建，并被存儲(chǔ)在閃存芯片中，設(shè)備啟動(dòng)時(shí)讀入內(nèi)
存，用于實(shí)時(shí)功率校正。
本發(fā)明的一種CDMA接收機(jī)的功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正方法，包括下列過(guò)程 功率分段過(guò)程，用于將CDMA接收機(jī)的輸入信號(hào)功率劃分為線性增益區(qū)間和非線性
增益區(qū)間；
自動(dòng)功率校準(zhǔn)過(guò)程，用于測(cè)量CDMA接收機(jī)工作頻率范圍內(nèi)每個(gè)頻點(diǎn)的線性增益區(qū) 間的功率校正系數(shù)，由此獲得所有頻點(diǎn)的校正關(guān)系以構(gòu)成校正表；
實(shí)時(shí)校正過(guò)程，利用線性增益區(qū)間和非線性增益區(qū)間的校正關(guān)系，計(jì)算實(shí)際輸入信 號(hào)功率。
本發(fā)明所述一種CDMA接收機(jī)的功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正方法，其中，所述功率分段過(guò) 程，具體包括以下步驟
步驟l:選擇適當(dāng)?shù)牡谝煌ㄐ啪€纜和第二通信線纜，連接可控信號(hào)源、CDMA接收
機(jī)與LMT;
步驟2:可控信號(hào)源上電，預(yù)熱一段時(shí)間，待時(shí)鐘與功率輸出穩(wěn)定； 步驟3: CDMA接收機(jī)上電正常運(yùn)行；
步驟4:啟動(dòng)LMT，選擇自動(dòng)功率比對(duì)程序，該程序用于控制CDMA接收機(jī)，并實(shí)
時(shí)讀取基帶信號(hào)強(qiáng)度，在未校準(zhǔn)前，基帶信道強(qiáng)度僅表征信號(hào)強(qiáng)弱，單位dB;
步驟5:對(duì)LMT輸入CDMA接收機(jī)工作頻帶的中心頻率、最小輸入信號(hào)功率、最 大輸入信號(hào)功率以及功率調(diào)整步長(zhǎng)設(shè)置為ldB，按照上述參數(shù)啟動(dòng)自動(dòng)功率比對(duì)程序；
步驟6: LMT20自動(dòng)配置信號(hào)源輸出指定頻率和功率的射頻信號(hào)，同時(shí)通知CDMA 接收機(jī)執(zhí)行基帶強(qiáng)度測(cè)量；
步驟7: CDMA接收機(jī)完成測(cè)量后上報(bào)測(cè)量結(jié)果到LMT， LMT將設(shè)定功率與測(cè)量結(jié) 果存儲(chǔ)到自己的內(nèi)存；
步驟8: LMT根據(jù)功率調(diào)整步長(zhǎng)，重復(fù)步驟6至步驟7 ;
步驟9:在完成所有指定功率的比對(duì)之后，LMT輸出實(shí)際功率與基帶信號(hào)強(qiáng)度間的 比對(duì)關(guān)系；
步驟10:根據(jù)比對(duì)關(guān)系，選擇該接收機(jī)的線性增益區(qū)間的中心位置輸入信號(hào)功率^，
以及線性區(qū)間與非線性區(qū)間的邊界位置輸入信號(hào)功率^。" ， P"。"以上至最大輸入功率之間
范圍為接收鏈路的線性增益區(qū)間，P"。"以下至最小輸入功率之間范圍為非線性增益區(qū)間。 本發(fā)明所述的一種的CDMA接收機(jī)的功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正方法，其中，所述自動(dòng)功
率校準(zhǔn)過(guò)程，具體包括以下步驟
步驟1至3:執(zhí)行權(quán)利要求2所述功率分段過(guò)程中的步驟1至3;
步驟4:啟動(dòng)LMT，選擇自動(dòng)功率校準(zhǔn)程序，以控制CDMA接收機(jī)執(zhí)行自動(dòng)功率校 準(zhǔn)過(guò)程；
步驟5:在LMT輸入功率校準(zhǔn)的頻率范圍、頻率調(diào)整步長(zhǎng)，啟動(dòng)功率校準(zhǔn)程序，每
一個(gè)頻點(diǎn)只校準(zhǔn)功率點(diǎn)^;
步驟6:LMT根據(jù)配置的頻率范圍的最小頻率啟動(dòng)校準(zhǔn)，發(fā)送校準(zhǔn)啟動(dòng)請(qǐng)求到CDMA 接收機(jī)，待CDMA接收機(jī)給出成功響應(yīng)之后，開(kāi)始控制信號(hào)源與接收機(jī)開(kāi)始校準(zhǔn)；
步驟7: LMT通過(guò)配置命令完成對(duì)信號(hào)源的頻率、功率配置，通知CDMA接收機(jī)所 設(shè)定的相應(yīng)頻率與功率，啟動(dòng)輸入信號(hào)的功率測(cè)量；
步驟8: CDMA接收機(jī)完成測(cè)量之后，根據(jù)未校準(zhǔn)基帶功率^與輸入功率^的比對(duì)
關(guān)系(Ps， A)，得到校準(zhǔn)系數(shù)^ = ^-&，存入本地閃存，并上報(bào)測(cè)量結(jié)果到LMT;
步驟9: LMT得到CDMA接收機(jī)測(cè)量的基帶功率上報(bào)之后，根據(jù)設(shè)定頻率步長(zhǎng)設(shè)置 信號(hào)源到下一個(gè)頻點(diǎn)，重復(fù)步驟7與8;
步驟10:在完成設(shè)定頻率范圍的校準(zhǔn)之后，LMT下發(fā)校準(zhǔn)中止消息到CDMA接收 機(jī)，中止該次校準(zhǔn)過(guò)程，CDMA接收機(jī)準(zhǔn)備生成校準(zhǔn)表；
步驟ll:生成校準(zhǔn)表，具體包括步驟
對(duì)于線性增益區(qū)間，將每一個(gè)頻點(diǎn)，在^處測(cè)量得到的^ = /^—&作為該頻點(diǎn)的
功率校正系數(shù)，在實(shí)時(shí)功率校正時(shí)，該頻點(diǎn)上線性增益區(qū)間內(nèi)的實(shí)際輸入信號(hào)功率《"就 等于基帶功率^與該校正系數(shù)AP的和，即表示為公式l: 4=A+A^ (1)
對(duì)于非線性增益區(qū)間，對(duì)測(cè)量獲得的基帶功率，還需要進(jìn)行噪聲補(bǔ)償；即在非線性 增益區(qū)間內(nèi)測(cè)量的基帶功率為A，由于噪聲影響，該接收機(jī)輸入端口的實(shí)際接收功率中
含有噪聲成分，肯定會(huì)高于CDMA接收機(jī)22的輸入信號(hào)功率《"，該頻點(diǎn)鏈路噪聲系 數(shù)為WF條件下，則有如下前述公式3的關(guān)系
《 =io.i0gio(io(/>fl+AP)/1。 —i0( 。/io) (3)
在已知CDMA接收機(jī)的噪聲功率尺T^，基帶測(cè)量功率^，噪聲系數(shù)iVF，線性增益
區(qū)間中間輸入信號(hào)功率所獲得的校正系數(shù)A^，根據(jù)公式3，可以獲得在非線性增益區(qū)間 的輸入信號(hào)功率。
本發(fā)明所述的一種CDMA接收機(jī)的功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正方法，其中，所述實(shí)時(shí)校正 過(guò)程，具體包括以下步驟
CDMA接收機(jī)將根據(jù)校準(zhǔn)表，按照線性增益區(qū)間，以及非線性增益區(qū)間執(zhí)行功率校
正，計(jì)算出輸入信號(hào)功率為《"，基帶側(cè)測(cè)量得到的未校準(zhǔn)功率為A， 對(duì)于線性增益區(qū)間，計(jì)算實(shí)際輸入信號(hào)功率 S,,=A+A^ M、對(duì)于非線性區(qū)間的功率，根據(jù)公式3，結(jié)合校準(zhǔn)表，計(jì)算實(shí)際輸入信號(hào)功率 尸 ^10.1oglO(10"+邪1。 —10(燈歸，。) ("
本發(fā)明提出的功率校準(zhǔn)方法采用一種分段查表法，即利用査表法簡(jiǎn)單速度快的性質(zhì)， 又結(jié)合分段處理，盡量減少存儲(chǔ)空間消耗。對(duì)于接收鏈路的線性增益區(qū)間，即所謂的大 信號(hào)校準(zhǔn)，直接采用査表法即可，但是對(duì)于非線性增益區(qū)間，即小信號(hào)校準(zhǔn)，采用噪聲 補(bǔ)償?shù)男?zhǔn)方法。本發(fā)明尤其適用于對(duì)大批量設(shè)備進(jìn)行功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正，本功率校 準(zhǔn)方法滿足自動(dòng)化要求，具備低成本、速度快、校準(zhǔn)精度高的特點(diǎn)。
采用本發(fā)明的方法進(jìn)行功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正，適用于大批量CDMA設(shè)備生產(chǎn)、安裝
使用。相比現(xiàn)有技術(shù)的逐點(diǎn)校準(zhǔn)方法省時(shí)、省力，更適應(yīng)信號(hào)復(fù)雜的實(shí)際環(huán)境，對(duì)于兩 個(gè)校準(zhǔn)功率點(diǎn)之間的輸入信號(hào)校準(zhǔn)也能夠準(zhǔn)確校正。另一方面，本發(fā)明的快速的功率校
準(zhǔn)方法，可以快速同時(shí)準(zhǔn)確的完成功率校準(zhǔn)與實(shí)時(shí)校正過(guò)程，同時(shí)由于校準(zhǔn)表小，校準(zhǔn) 迅速，也節(jié)省了存儲(chǔ)器件資源，降低設(shè)備生產(chǎn)成本。
同時(shí)我們通過(guò)軟件方法，使得小信號(hào)也得到了準(zhǔn)確的功率校準(zhǔn)，相對(duì)于采用更昂貴 的低噪聲器件，降低鏈路噪聲的方法，這也節(jié)省了設(shè)備成本。


圖1為采用本發(fā)明方法的CDMA接收機(jī)功率校準(zhǔn)與實(shí)時(shí)校正軟件功能模塊示意圖； 圖2為采用本發(fā)明方法的CDMA接收機(jī)功能結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為采用本發(fā)明方法的設(shè)備連接關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
首先結(jié)合圖3說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)原理。本發(fā)明的功率校準(zhǔn)過(guò)程所采用的設(shè)備如圖3 所示。附圖3為采用本發(fā)明功率校準(zhǔn)方法的設(shè)備連接關(guān)系示意圖。圖3中，20代表本地 維護(hù)終端LMT，用于控制自動(dòng)校準(zhǔn)程序；22代表CDMA接收機(jī)，為待校準(zhǔn)的CDMA設(shè) 備；24代表可控的信號(hào)源24， CDMA接收機(jī)22和信號(hào)源24分別通過(guò)21第一通信線纜 和23第二通信線纜由LMT進(jìn)行控制，信號(hào)源24輸出CDMA調(diào)制信號(hào)者單音信號(hào)，作 為校準(zhǔn)信號(hào)。
圖3中，使用通信線纜將連接本地維護(hù)終端LMT20分別連接到可控的信號(hào)源24、 CDMA接收機(jī)22。可控信號(hào)源24—般都提供了 GPIB接口、串行接口、網(wǎng)絡(luò)接口等多 種控制選擇，用于控制所產(chǎn)生信號(hào)的調(diào)制方式、頻率和功率。其中LMT通?？墒褂肞C
機(jī)。
為了在小信號(hào)情況下也能夠精確進(jìn)行功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正，利用上述測(cè)量裝備，首 先在CDMA接收機(jī)工作頻帶的中心頻率上以固定功率步長(zhǎng)，利用信號(hào)源測(cè)量從接收機(jī)最 大輸入信號(hào)功率到接收機(jī)最小輸入信號(hào)功率之間的多個(gè)功率點(diǎn)，獲得CDMA接收機(jī)輸入 信號(hào)功率與基帶功率的關(guān)系。在上述關(guān)系曲線中確定最大輸入信號(hào)功率、最小輸入信號(hào) 功率和線性增益區(qū)間與非線性增益區(qū)間的邊界點(diǎn)輸入信號(hào)功率Pn。n，最大輸入功率與該
邊界點(diǎn)Pn。n之間范圍屬于線性增益區(qū)間，該邊界點(diǎn)與最小輸入功率之間范圍屬于非線性 增益區(qū)間。
線性增益區(qū)間的功率校準(zhǔn)
在線性增益區(qū)間，CDMA接收機(jī)基帶側(cè)測(cè)量的基帶信號(hào)功率與射頻輸入的實(shí)際功率 之間為線性關(guān)系?？煽氐男盘?hào)源產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)入CDMA接收機(jī)之后，在基帶側(cè)，根據(jù)I、
Q兩路采樣計(jì)算得到基帶功率強(qiáng)度^ ，減去鏈路增益，得到基帶功率^。 A隨著來(lái)自
外部的信號(hào)源的輸入功率Pin的改變呈線性或單調(diào)變化?；谠撎攸c(diǎn)，我們通過(guò)逐點(diǎn)比對(duì) 可以獲得在基帶側(cè)的功率校正表AP二Pin—Pb。在線性增益區(qū)間采用下列公式1進(jìn)行實(shí)時(shí) 校正
Pin=PB+AP (1)
為了提高功率校準(zhǔn)的效率，本發(fā)明采用了自動(dòng)功率校準(zhǔn)方法。
在LMT20上運(yùn)行自動(dòng)功率校準(zhǔn)程序，控制信號(hào)源24發(fā)射指定頻率、功率的CDMA 信號(hào)或者非調(diào)制信號(hào)，同時(shí)通知CDMA接收機(jī)準(zhǔn)備對(duì)指定頻率、功率信號(hào)的測(cè)量。通過(guò) 射頻線纜25， CDMA接收機(jī)接收已知頻率、功率的信號(hào)，將測(cè)量得到的基帶信號(hào)功率輸 出給LMT20，由此獲得功率校正關(guān)系，即基帶功率與接收實(shí)際接收功率的關(guān)系?？刂菩?號(hào)源24逐步修改功率與頻率，LMT20就獲得了 CDMA接收機(jī)22在任意功率與頻點(diǎn)上 的功率校正表。校準(zhǔn)的功率步長(zhǎng)與頻率步長(zhǎng)與CDMA接收機(jī)的硬件設(shè)計(jì)性能相關(guān)，根據(jù) 實(shí)際情況確定。在完成CDMA接收機(jī)的接收功率校準(zhǔn)之后，我們得到了基帶信號(hào)強(qiáng)度與 實(shí)際輸入功率之間的對(duì)照關(guān)系。在大信號(hào)時(shí)，輸入信號(hào)相對(duì)接收機(jī)噪聲要大的多，因此 噪聲對(duì)信號(hào)測(cè)量影響不大，采用上述線性增益區(qū)間的功率校準(zhǔn)方法。
但是在小信號(hào)情況下，受噪聲影響，測(cè)量功率往往高于輸入信號(hào)功率，釆用下面的 包含噪聲補(bǔ)償?shù)姆蔷€性增益區(qū)間的功率校準(zhǔn)方法。
非線性增益區(qū)間的功率校準(zhǔn)
由于噪聲的作用，在接近于CDMA接收機(jī)底噪水平時(shí)，CDMA接收機(jī)在基帶測(cè)量到 的信號(hào)強(qiáng)度與輸入的實(shí)際信號(hào)之間關(guān)系為非線性關(guān)系。
在CDMA接收鏈路設(shè)計(jì)時(shí)，我們可以根據(jù)器件特性，測(cè)量或者計(jì)算得到鏈路噪聲系 數(shù)，以及對(duì)應(yīng)的頻響變化。鏈路噪聲系數(shù)與接收功率存在如同下列公式2的關(guān)系
Pfl + AP = 10 x log(l 0(雄+司，+10(S" ，) )) ( 2)
其中，基帶功率為^ (單位:dBm)，輸入信號(hào)功率為^ (單位:dBm)， ^W為噪聲 系數(shù)(單位:dB)，《r5為熱噪聲功率，AP為在特定頻點(diǎn)上線性增益區(qū)間中間輸入功率上 測(cè)量獲得的基帶功率與輸入功率差。
而CDMA接收機(jī)工作帶寬內(nèi)的所有頻點(diǎn)的校正關(guān)系(AP, 構(gòu)成了一張校準(zhǔn) 表，存入CDMA接收機(jī)的閃存芯片，在CDMA接收機(jī)進(jìn)行非線性增益區(qū)間的實(shí)時(shí)校正
時(shí)，基于下面的公式3，就可以獲得實(shí)際來(lái)自天線口的輸入信號(hào)功率《"，從而補(bǔ)償了噪 聲對(duì)測(cè)量的誤差。
f =10.1oglO(10(&+AP)/1° —10(證潔)"。) (3)
公式3中的各項(xiàng)符號(hào)含義與公式2相同。在實(shí)時(shí)校正過(guò)程中CDMA接收機(jī)內(nèi)的功率
校正軟件，通過(guò)在基帶側(cè)測(cè)量獲取^，在非線性增益區(qū)間采用上述公式3計(jì)算出實(shí)際輸 入的信號(hào)功率。
圖1表示采用本發(fā)明方法CDMA接收機(jī)所運(yùn)行校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正程序的功能模塊示意 圖。圖1中，1代表基帶數(shù)據(jù)采集模塊，2代表強(qiáng)度測(cè)量模塊，3代表功率校準(zhǔn)模塊，4 代表校正處理模塊，5代表輸出模塊，6代表存儲(chǔ)在閃存的校正表。其中基帶數(shù)據(jù)采集 模塊l，用于完成功率校準(zhǔn)與實(shí)時(shí)校正所需要的基帶采樣數(shù)據(jù)，以I、 Q方式存入處理器 內(nèi)存；強(qiáng)度測(cè)量2，用于完成基帶功率的測(cè)量；功率校準(zhǔn)模塊3，用于在CDMA接收機(jī) 設(shè)備出廠時(shí)，執(zhí)行LMT20下發(fā)的功率校準(zhǔn)命令，執(zhí)行校準(zhǔn)流程，生成校正表6;校正處 理模塊4，為CDMA接收機(jī)正常工作時(shí)，用于功率校正使用，根據(jù)強(qiáng)度測(cè)量模塊2輸出 的基帶功率以及本地存儲(chǔ)的校正表6執(zhí)行功率校正；輸出模塊5，用于執(zhí)行功率校正之后 的輸出功能；校正表6，該表在功率校準(zhǔn)過(guò)程中創(chuàng)建，并被存儲(chǔ)在CDMA接收機(jī)設(shè)備的 FLASH芯片中，設(shè)備啟動(dòng)時(shí)讀入內(nèi)存，用于實(shí)時(shí)功率校正。上述軟件在LMT20指定參 數(shù)后，由CDMA接收機(jī)內(nèi)控制器IO執(zhí)行。
下面結(jié)合圖2和圖3，詳細(xì)說(shuō)明在對(duì)一個(gè)CDMA接收機(jī)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)之前，所需的 測(cè)量該設(shè)備的鏈路增益特性以確定線性增益區(qū)間、非線性增益區(qū)間的測(cè)量功率分段過(guò)程。 該過(guò)程對(duì)一臺(tái)設(shè)備來(lái)說(shuō)，只需要做一次，獲得線性增益區(qū)間、非線性增益區(qū)間的分布即
可。下面給出線性與非線性增益區(qū)間分段方法的詳細(xì)步驟
步驟l:選擇適當(dāng)?shù)牡谝煌ㄐ啪€纜21和第二通信線纜23，連接可控信號(hào)源24、CDMA 接收機(jī)22與LMT20;
步驟2:可控信號(hào)源24上電，預(yù)熱一段時(shí)間，待時(shí)鐘與功率輸出穩(wěn)定； 步驟3: CDMA接收機(jī)22上電正常運(yùn)行；
步驟4:啟動(dòng)LMT20,選擇自動(dòng)功率比對(duì)程序，該程序用于控制CDMA接收機(jī)22， 并實(shí)時(shí)讀取基帶信號(hào)強(qiáng)度，在未校準(zhǔn)前，基帶信道強(qiáng)度僅表征信號(hào)強(qiáng)弱，單位dB;
步驟5:對(duì)LMT20輸入CDMA接收機(jī)22工作頻帶的中心頻率、最小輸入信號(hào)功率、 最大輸入信號(hào)功率以及功率調(diào)整步長(zhǎng)設(shè)置為ldB，按照上述參數(shù)啟動(dòng)自動(dòng)功率比對(duì)程序；
步驟6: LMT20自動(dòng)配置信號(hào)源24輸出指定頻率和功率的射頻信號(hào)25，同時(shí)通知 CDMA接收機(jī)22執(zhí)行基帶強(qiáng)度測(cè)量；
步驟7: CDMA接收機(jī)22完成測(cè)量后上報(bào)測(cè)量結(jié)果到LMT20, LMT20將設(shè)定功率 與測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)到自己的內(nèi)存；
步驟8: LMT20根據(jù)功率調(diào)整步長(zhǎng)，重復(fù)步驟6至步驟7;
步驟9:在完成所有指定功率的比對(duì)之后，LMT輸出實(shí)際功率與基帶信號(hào)強(qiáng)度間的 比對(duì)關(guān)系；
步驟10:根據(jù)比對(duì)關(guān)系，選擇該接收機(jī)的線性增益區(qū)間的中心位置輸入信號(hào)功率^，
以及線性區(qū)間與非線性區(qū)間的邊界位置輸入信號(hào)功率《。"，P"。"以上至最大輸入功率之間
范圍為接收鏈路的線性增益區(qū)間，P"。"以下至最小輸入功率之間范圍為非線性增益區(qū)間。 完成上述線性、非線性增益區(qū)間劃分后，執(zhí)行自動(dòng)功率校準(zhǔn)，具體步驟如下 步驟1至3:線性與非線性增益區(qū)間分段方法中的步驟1至3;
步驟4:啟動(dòng)LMT20,選擇自動(dòng)功率校準(zhǔn)程序，以控制CDMA接收機(jī)22執(zhí)行自動(dòng) 功率校準(zhǔn)過(guò)程；
步驟5:在LMT20輸入功率校準(zhǔn)的頻率范圍、頻率調(diào)整步長(zhǎng)，啟動(dòng)功率校準(zhǔn)程序， 每一個(gè)頻點(diǎn)只校準(zhǔn)功率點(diǎn)&;步驟6: LMT20根據(jù)配置的頻率范圍的最小頻率啟動(dòng)校準(zhǔn)，發(fā)送校準(zhǔn)啟動(dòng)請(qǐng)求到 CDMA接收機(jī)22，待CDMA接收機(jī)22給出成功響應(yīng)之后，開(kāi)始控制信號(hào)源與接收機(jī)開(kāi) 始校準(zhǔn)；
步驟7: LMT20通過(guò)配置命令完成對(duì)信號(hào)源24的頻率、功率配置，通知CDMA接 收機(jī)22所設(shè)定的相應(yīng)頻率與功率，啟動(dòng)輸入信號(hào)的功率測(cè)量；
步驟8: CDMA接收機(jī)22完成測(cè)量之后，根據(jù)未校準(zhǔn)基帶功率^與輸入功率A的
比對(duì)關(guān)系A(chǔ))，得到校準(zhǔn)系數(shù)^ = ^-^，存入本地閃存，并上報(bào)測(cè)量結(jié)果到 LMT20;
步驟9: LMT20得到CDMA接收機(jī)23測(cè)量的基帶功率上報(bào)之后，根據(jù)設(shè)定頻率步 長(zhǎng)設(shè)置信號(hào)源到下一個(gè)頻點(diǎn)，重復(fù)步驟7與8;
步驟10:在完成設(shè)定頻率范圍的校準(zhǔn)之后，LMT20下發(fā)校準(zhǔn)中止消息到CDMA接 收機(jī)22，中止該次校準(zhǔn)過(guò)程，CDMA接收機(jī)22準(zhǔn)備生成校準(zhǔn)表；
步驟ll:生成校準(zhǔn)表，具體包括步驟
對(duì)于線性增益區(qū)間，將每一個(gè)頻點(diǎn)，在^處測(cè)量得到的^ = ^-^作為該頻點(diǎn)的 功率校正系數(shù)，在實(shí)時(shí)功率校正時(shí)，該頻點(diǎn)上線性增益區(qū)間內(nèi)的實(shí)際輸入信號(hào)功率《"就
等于基帶功率A與該校正系數(shù)AP的和，即表示為公式l:
對(duì)于非線性增益區(qū)間，對(duì)測(cè)量獲得的基帶功率，還需要進(jìn)行噪聲補(bǔ)償；即在非線性 增益區(qū)間內(nèi)測(cè)量的基帶功率為&，由于噪聲影響，該接收機(jī)輸入端口的實(shí)際接收功率中
含有噪聲成分，肯定會(huì)高于CDMA接收機(jī)22的輸入信號(hào)功率《"，該頻點(diǎn)鏈路噪聲系
數(shù)為^^條件下，則有如下前述公式3的關(guān)系
尸' ^10.1oglO(10W拜—K)(腿，)"。) g)
在已知CDMA接收機(jī)(22)的噪聲功率《rS，基帶測(cè)量功率A，噪聲系數(shù)WF，線 性增益區(qū)間中間輸入信號(hào)功率所獲得的校正系數(shù)AP，根據(jù)公式3，可以獲得在非線性增
益區(qū)間的輸入信號(hào)功率《"。
由此，每一個(gè)頻點(diǎn)我們存儲(chǔ)一個(gè)功率校準(zhǔn)記錄(F"e9 , AP,iVF )，就可以完成該頻點(diǎn)
線性增益區(qū)間以及非線性增益區(qū)間的功率校準(zhǔn)了，多個(gè)頻點(diǎn)的校準(zhǔn)記錄聯(lián)合，存入 FLASH,就構(gòu)成了系統(tǒng)校準(zhǔn)表。
在實(shí)時(shí)功率校正時(shí)，CDMA接收機(jī)(22)將根據(jù)校準(zhǔn)表，按照線性增益區(qū)間，以及
非線性增益區(qū)間執(zhí)行功率校正。計(jì)算出輸入信號(hào)功率為《"，基帶側(cè)測(cè)量得到的未校準(zhǔn)功 率為^。
對(duì)于線性增益區(qū)間，計(jì)算實(shí)際輸入信號(hào)功率
對(duì)于非線性區(qū)間的功率，根據(jù)公式3，結(jié)合校準(zhǔn)表，可以計(jì)算出實(shí)際輸入信號(hào)功率: 幾=10. +，0 —10(燈歸)/10) 。)
使用本發(fā)明的一種CDMA接收機(jī)的自動(dòng)功率校準(zhǔn)與實(shí)時(shí)校正方法，可準(zhǔn)確完成 CDMA接收機(jī)的功率校準(zhǔn)，速度快、校準(zhǔn)表存儲(chǔ)空間小，校正效果好。上述實(shí)施例及其 變形技術(shù)方案均屬于本申請(qǐng)保護(hù)范圍，本申請(qǐng)保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1、一種CDMA接收機(jī)的功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正裝置，包括基帶數(shù)據(jù)采集模塊，強(qiáng)度測(cè)量模塊，功率校準(zhǔn)模塊，校正處理模塊，輸出模塊，校正表；其特征在于基帶數(shù)據(jù)采集模塊，用于完成功率校準(zhǔn)與實(shí)時(shí)校正所需要的基帶采樣數(shù)據(jù)，以I、Q方式存入處理器內(nèi)存；強(qiáng)度測(cè)量模塊，用于完成基帶功率的測(cè)量；功率校準(zhǔn)模塊，用于執(zhí)行本地維護(hù)終端下發(fā)的功率校準(zhǔn)命令，執(zhí)行校準(zhǔn)流程，生成校正表；校正處理模塊，為CDMA接收機(jī)正常工作時(shí)，用于功率校正使用，根據(jù)強(qiáng)度測(cè)量模塊輸出的基帶功率以及本地存儲(chǔ)的校正表執(zhí)行功率校正；輸出模塊，用于執(zhí)行功率校正之后的輸出功能；校正表，該表在功率校準(zhǔn)過(guò)程中創(chuàng)建，并被存儲(chǔ)在閃存芯片中，設(shè)備啟動(dòng)時(shí)讀入內(nèi)存，用于實(shí)時(shí)功率校正。
2、 一種CDMA接收機(jī)的功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正方法，包括下列過(guò)程 功率分段過(guò)程，用于將CDMA接收機(jī)的輸入信號(hào)功率劃分為線性增益區(qū)間和非線性增益區(qū)間；自動(dòng)功率校準(zhǔn)過(guò)程，用于測(cè)量CDMA接收機(jī)工作頻率范圍內(nèi)每個(gè)頻點(diǎn)的線性增益區(qū) 間的功率校正系數(shù)，由此獲得所有頻點(diǎn)的校正關(guān)系以構(gòu)成校正表；實(shí)時(shí)校正過(guò)程，利用線性增益區(qū)間和非線性增益區(qū)間的校正關(guān)系，計(jì)算實(shí)際輸入信 號(hào)功率。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的CDMA接收機(jī)的功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正方法，其特征在于 所述功率分段過(guò)程具體包括步驟-步驟l:選擇適當(dāng)?shù)牡谝煌ㄐ啪€纜和第二通信線纜，連接可控信號(hào)源、CDMA接收 機(jī)與LMT;步驟2:可控信號(hào)源上電，預(yù)熱一段時(shí)間，待時(shí)鐘與功率輸出穩(wěn)定； 步驟3: CDMA接收機(jī)上電正常運(yùn)行；步驟4:啟動(dòng)LMT，選擇自動(dòng)功率比對(duì)程序，該程序用于控制CDMA接收機(jī)，并實(shí)時(shí)讀取基帶信號(hào)強(qiáng)度，在未校準(zhǔn)前，基帶信道強(qiáng)度僅表征信號(hào)強(qiáng)弱，單位dB;步驟5:對(duì)LMT輸入CDMA接收機(jī)工作頻帶的中心頻率、最小輸入信號(hào)功率、最 大輸入信號(hào)功率以及功率調(diào)整步長(zhǎng)設(shè)置為ldB，按照上述參數(shù)啟動(dòng)自動(dòng)功率比對(duì)程序；步驟6: LMT20自動(dòng)配置信號(hào)源輸出指定頻率和功率的射頻信號(hào)，同時(shí)通知CDMA 接收機(jī)執(zhí)行基帶強(qiáng)度測(cè)量；步驟7: CDMA接收機(jī)完成測(cè)量后上報(bào)測(cè)量結(jié)果到LMT， LMT將設(shè)定功率與測(cè)量結(jié) 果存儲(chǔ)到自己的內(nèi)存；步驟8: LMT根據(jù)功率調(diào)整步長(zhǎng)，重復(fù)步驟6至步驟7;步驟9:在完成所有指定功率的比對(duì)之后，LMT輸出實(shí)際功率與基帶信號(hào)強(qiáng)度間的 比對(duì)關(guān)系；步驟10:根據(jù)比對(duì)關(guān)系，選擇該接收機(jī)的線性增益區(qū)間的中心位置輸入信號(hào)功率^， 以及線性區(qū)間與非線性區(qū)間的邊界位置輸入信號(hào)功率^。" ， P"。"以上至最大輸入功率之間 范圍為接收鏈路的線性增益區(qū)間，P"。"以下至最小輸入功率之間范圍為非線性增益區(qū)間。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的CDMA接收機(jī)的功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正方法，其特征在于 所述自動(dòng)功率校準(zhǔn)過(guò)程具體包括步驟步驟1至3:執(zhí)行權(quán)利要求2所述功率分段過(guò)程中的步驟1至3;步驟4:啟動(dòng)LMT，選擇自動(dòng)功率校準(zhǔn)程序，以控制CDMA接收機(jī)執(zhí)行自動(dòng)功率校 準(zhǔn)過(guò)程；步驟5:在LMT輸入功率校準(zhǔn)的頻率范圍、頻率調(diào)整步長(zhǎng)，啟動(dòng)功率校準(zhǔn)程序，每一個(gè)頻點(diǎn)只校準(zhǔn)功率點(diǎn)^;步驟6:LMT根據(jù)配置的頻率范圍的最小頻率啟動(dòng)校準(zhǔn)，發(fā)送校準(zhǔn)啟動(dòng)請(qǐng)求到CDMA 接收機(jī)，待CDMA接收機(jī)給出成功響應(yīng)之后，開(kāi)始控制信號(hào)源與接收機(jī)開(kāi)始校準(zhǔn)；步驟7: LMT通過(guò)配置命令完成對(duì)信號(hào)源的頻率、功率配置，通知CDMA接收機(jī)所 設(shè)定的相應(yīng)頻率與功率，啟動(dòng)輸入信號(hào)的功率測(cè)量；步驟8: CDMA接收機(jī)完成測(cè)量之后，根據(jù)未校準(zhǔn)基帶功率^與輸入功率A的比對(duì)關(guān)系(A， P0，得到校準(zhǔn)系數(shù)^ = ^-&，存入本地閃存，并上報(bào)測(cè)量結(jié)果到LMT;步驟9: LMT得到CDMA接收機(jī)測(cè)量的基帶功率上報(bào)之后，根據(jù)設(shè)定頻率步長(zhǎng)設(shè)置 信號(hào)源到下一個(gè)頻點(diǎn)，重復(fù)步驟7與8;步驟10:在完成設(shè)定頻率范圍的校準(zhǔn)之后，lmt下發(fā)校準(zhǔn)中止消息到cdma接收 機(jī)，中止該次校準(zhǔn)過(guò)程，cdma接收機(jī)準(zhǔn)備生成校準(zhǔn)表；步驟ll:生成校準(zhǔn)表，具體包括步驟對(duì)于線性增益區(qū)間，將每一個(gè)頻點(diǎn)，在^處測(cè)量得到的^-^-A作為該頻點(diǎn)的功率校正系數(shù)，在實(shí)時(shí)功率校正時(shí)，該頻點(diǎn)上線性增益區(qū)間內(nèi)的實(shí)際輸入信號(hào)功率《"就 等于基帶功率A與該校正系數(shù)ap的和，即表示為公式l:對(duì)于非線性增益區(qū)間，對(duì)測(cè)量獲得的基帶功率，還需要進(jìn)行噪聲補(bǔ)償；即在非線性 增益區(qū)間內(nèi)測(cè)量的基帶功率為A，由于噪聲影響，該接收機(jī)輸入端口的實(shí)際接收功率中含有噪聲成分，肯定會(huì)高于cdma接收機(jī)22的輸入信號(hào)功率S"，該頻點(diǎn)鏈路噪聲系數(shù)為w^條件下，則有如下前述公式3的關(guān)系<formula>formula see original document page 4</formula>在已知cdma接收機(jī)的噪聲功率《t^，基帶測(cè)量功率A，噪聲系數(shù)a^，線性增益 區(qū)間中間輸入信號(hào)功率所獲得的校正系數(shù)ap，根據(jù)公式3，可以獲得在非線性增益區(qū)間 的輸入信號(hào)功率。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的cdma接收機(jī)的功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正方法，其特征在于 所述實(shí)時(shí)校正過(guò)程具體包括步驟-cdma接收機(jī)將根據(jù)校準(zhǔn)表，按照線性增益區(qū)間，以及非線性增益區(qū)間執(zhí)行功率校正，計(jì)算出輸入信號(hào)功率為《"，基帶側(cè)測(cè)量得到的未校準(zhǔn)功率為A， 對(duì)于線性增益區(qū)間，計(jì)算實(shí)際輸入信號(hào)功率對(duì)于非線性區(qū)間的功率，根據(jù)公式3，結(jié)合校準(zhǔn)表，計(jì)算實(shí)際輸入信號(hào)功率<formula>formula see original document page 4</formula>
全文摘要
本發(fā)明涉及一種CDMA接收機(jī)的功率校準(zhǔn)與實(shí)時(shí)校正裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，該方法可用于CDMA系統(tǒng)中終端設(shè)備、基站設(shè)備、路測(cè)儀表的功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正，該方法采用一種分段查表法，既利用查表法簡(jiǎn)單速度快的性質(zhì)，又結(jié)合分段處理，盡量減少存儲(chǔ)空間消耗，對(duì)于接收鏈路的線性增益區(qū)間，即所謂的大信號(hào)校準(zhǔn)，直接采用查表法即可，但是對(duì)于非線性增益區(qū)間，即小信號(hào)校準(zhǔn)，采用噪聲補(bǔ)償?shù)男?zhǔn)方法。本發(fā)明尤其適用于對(duì)大批量設(shè)備進(jìn)行功率校準(zhǔn)和實(shí)時(shí)校正，本功率校準(zhǔn)方法滿足自動(dòng)化要求，具備低成本、速度快、校準(zhǔn)精度高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04B17/00GK101188463SQ20071017996
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者李錫忠 申請(qǐng)人:北京北方烽火科技有限公司