專利名稱：移動通信基站功率的無線測量方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于移動通信領(lǐng)域，尤其涉及移動通信基站功率的測量。
背景技術(shù)：
移動通信基站的覆蓋范圍與基站發(fā)射信號功率有關(guān)，為了使覆蓋范圍內(nèi)的移動臺能正常接收基站發(fā)射信號，基站發(fā)射信號功率需高于一個最小的功率電平。如果發(fā)射功率小于這個最小電平時，基站的覆蓋范圍將會縮小，導(dǎo)致盲區(qū)出現(xiàn)，在盲區(qū)內(nèi)移動臺無法完成與基站的正常通信。同時，基站的發(fā)射功率亦不能過高，因為隨著基站發(fā)射信號功率的增大，在同一頻率上和相鄰基站的發(fā)射信號所產(chǎn)生的交調(diào)越大。交調(diào)的增大會導(dǎo)致信道質(zhì)量下降，通信系統(tǒng)容量減小。從而，準(zhǔn)確測量發(fā)射功率對移動通信系統(tǒng)性能具有重要作用。 針對動通信基站的功率測量，通常由功率傳感器和功率計實現(xiàn)。其中，功率傳感器也稱功率計探頭，將射頻信號轉(zhuǎn)換為與功率成正比的電信號，而功率計負(fù)責(zé)分析電信號并計算其代表的功率。根據(jù)功率計在測試系統(tǒng)中的連接方式，可以分為終端式和通過式。上述功率測量通常采用電纜連接基站發(fā)射天線與功率計探頭。如圖I所示，基站單元I直接與傳統(tǒng)移動通信基站功率測量裝置單元14之間，采用有線電纜單元5連接。然而，在實際應(yīng)用中，由于基站的架設(shè)位置不同，有線連接測試十分不便。比如架設(shè)在高山上的基站天線，采用有線連接測量很難實現(xiàn)。針對這樣的問題，本發(fā)明提出了采用無線連接方式實現(xiàn)移動通信基站功率測量的方法及裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是解決電纜連接功率測量的不足，給出了移動通信基站功率的無線測量方法及其裝置。本發(fā)明所述方法，包括以下步驟
a.選擇滿足遠(yuǎn)場條件的測試點位置，以基站天線位置為參考點 測量所述測試點相對參考點的三維地理位置坐標(biāo)(x，y，z).
b.功率測量裝置通過其接收天線獲取移動通信基站的無線信號；
C.對所述無線信號進(jìn)行濾波、放大、下變頻，完成射頻前端處理；
d.對所述無線信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號；
e.對所述數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字信號處理，獲取移動通信基站發(fā)射信號功率值的計算方程，從而得到單個測量點的功率值計算方程；
f.改變測量點位置，順次重復(fù)步驟a、步驟b、步驟C、步驟d、步驟e得到多個測量點的功率值計算方程；
g.對所述多個測量點的功率值計算方程進(jìn)行聯(lián)合求解，推算出移動通信基站發(fā)射的信號功率值芎;
h.輸出所述移動通信基站發(fā)射的信號功率值。
其中，遠(yuǎn)場條件定義為超過遠(yuǎn)場距離if的地區(qū)，rf與發(fā)射天線截面的最大線性尺寸和波長I有關(guān)，
權(quán)利要求
1.移動通信基站發(fā)射功率的無線測量方法，包括步驟 選擇滿足遠(yuǎn)場條件的測試點位置，以基站天線位置為參考點(故隊0),測量所述測試點相對參考點的三維地理位置坐標(biāo)(x，y，z)； 功率測量裝置通過其接收天線獲取移動通信基站的無線信號； 對所述無線信號進(jìn)行濾波、放大、下變頻，完成射頻前端處理； 對所述無線信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號； 對所述數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字信號處理，獲取移動通信基站發(fā)射信號功率值的計算方程，從而得到單個測量點的功率值計算方程； 改變測量點位置，順次重復(fù)步驟a、步驟b、步驟C、步驟d、步驟e得到多個測量點的功率值計算方程； 對所述多個測量點的功率值計算方程進(jìn)行聯(lián)合求解，推算出移動通信基站發(fā)射的信號功率值P 輸出所述移動通信基站發(fā)射的信號功率值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動通信基站發(fā)射功率的無線測量方法，其特征是，所述步驟e的數(shù)字信號處理過程是，根據(jù)第i個測量點的三維地理位置坐標(biāo),得到基站與第i個測量點之間的距離I； =+ ;根據(jù)基站與測量點之間的距離rf,基站發(fā)射天線在功率測量裝置的接收天線方向的增益G(士巧)，功率測量裝置的接收天線在基站發(fā)射天線方向的增益、功率測量裝置測得的接收信號功率值&"以及功率測量裝置固有的插損功率測量裝置接收信號波長X，得到移動天線基站發(fā)射功率計算方程+L-Gt (Si^i)-Gx[6,9；)+IOlog111 (16*,其中，G,可以在測量裝置根據(jù)天線的尺寸和類型獲得，是關(guān)于爲(wèi)的函數(shù)，Ir,未知。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動通信基站發(fā)射功率的無線測量方法，其特征是，所述步驟g中，根據(jù)《個測量點的n個測量點的位置信息聯(lián)合表示為一個方程組
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的移動通信基站發(fā)射功率的無線測量方法，其特征是，步驟g中還包括根據(jù)溫度信息對所述移動通信基站發(fā)射功率值戽進(jìn)行校準(zhǔn)的過程首先通過分析功率測量裝置的溫度漂移分布曲線圖得出一個誤差模型，建立表達(dá)功率測量裝置誤差與溫度關(guān)系的誤差表達(dá)式，利用誤差表達(dá)式抵消溫度變化，實現(xiàn)對基站發(fā)射功率值P的校準(zhǔn)，從而得到移動通信基站發(fā)射的信號功率值P。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的移動通信基站發(fā)射功率的無線測量方法，其特征是，所述功率測量裝置固有的插損L采用外接標(biāo)準(zhǔn)信號源測得功率測量裝置通過有線電纜外接一個標(biāo)準(zhǔn)信號源，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)輸入功率P1,功率測量裝置測得接收功率P。，插損L=P1-Ptjt5
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的移動通信基站發(fā)射功率的無線測量方法，其特征是，所述接收信號功率值及,通過對接收信號進(jìn)行功率譜密度估計，并將得到的功率譜密度與對應(yīng)信號帶寬相乘獲得。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動通信基站發(fā)射功率的無線測量方法，其特征是，所述功率譜密度估計方法包括小波變換方法、加權(quán)重疊段平均方法、多窗口方法。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動通信基站發(fā)射功率的無線測量方法，其特征是，所述小波變換方法的估計步驟為，對接收信號進(jìn)行濾波、下采樣、快速傅里葉變換、特征譜估計、離散小波變換、閾值分割、逆離散小波變換、得到功率譜密度。
9.移動通信基站發(fā)射功率的無線測量裝置，其特征在于，包括功率測量裝置天線(6)、射頻前端處理單元(7)、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(8)、測距儀(9)、數(shù)字信號處理單元(11)、人機交互參數(shù)控制單元(12)及輸出顯示單元(13)； 所述功率測量裝置天線(6)與射頻前端處理單元(7)的信號輸入端連接，射頻前端處理單元(7)的信號輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(8)的輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元(8)的輸出端與數(shù)字信號處理單元(11)的信號輸入端連接；輸出顯示單元(13)用于接收并顯示數(shù)字信號處理單元(11)輸出的移動通信基站功率值； 所述數(shù)字信號處理單元(11)用于移動通信基站功率計算及校準(zhǔn)； 所述射頻前端處理單元(7)用于對功率測量裝置天線(6)接收到的無線信號進(jìn)行濾波、放大、下變頻； 所述測距儀(9)、人機交互控制單元(12)均與數(shù)字信號處理單元(11)具有信號連接，測距儀(9)用于向數(shù)字信號處理單元(11)提供測量點與移動通信基站之間的距離信息；人機交互控制單元(12)用于接收用戶輸入的測試信號頻段、濾波器帶寬、測量點個數(shù)，并向數(shù)字信號處理單元(11)輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動通信基站發(fā)射功率的無線測量裝置，其特征在于，還包括溫度傳感器(10);所述溫度傳感器(10)與數(shù)字信號處理單元(11)具有信號連接，溫度傳感器(10)用于向數(shù)字信號處理單兀(11)輸出環(huán)境溫度。
全文摘要
移動通信基站功率的無線測量方法及其裝置，該測量方法在不同時間段通過無線方式完成多個測試地點的重復(fù)測試后，對測試結(jié)果進(jìn)行聯(lián)合處理并校準(zhǔn)后得到移動通信基站的發(fā)射功率。在每個測試地點，該測量裝置首先通過天線接收基站信號，經(jīng)過射頻前端處理單元實現(xiàn)放大、濾波、下變頻處理，并進(jìn)行模數(shù)變換(ADC)，得到數(shù)字信號，隨后在數(shù)字信號處理單元計算出基站發(fā)射功率值得到單個測試結(jié)果。用戶可以根據(jù)需求修改功率測量時間、被測信號體制、濾波器帶寬等。本發(fā)明涉及的基站功率測試裝置，采用無線方式實現(xiàn)功率測量，有效的解決了電纜連接功率測量的不足，比如在高山上架設(shè)的基站天線很難通過有線電纜進(jìn)線連接。
文檔編號H04W24/00GK102638819SQ201210047488
公開日2012年8月15日 申請日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者周娟, 唐友喜 申請人:成都定為電子技術(shù)有限公司