一種數字選頻直放站增益一致性補償的方法技術

本發明專利技術提供了一種數字選頻直放站增益一致性補償的方法，用工裝板產生一組單音信號源，單音信號源通過射頻口連接到遠端機，遠端機的FPGA對單音信號源進行功率統計，并且確定基準功率值，遠端機的數字ARM用基準功率比信號源的功率，來確定每個載波需要調整的增益誤差值。采用調整每個載波的功率來補償數字直放站系統的帶內波動，實現起來簡單有效，大大的降低了直放站系統帶內波動這塊的設計難度。本發明專利技術有益的效果是：采用數字技術來抵消系統模擬器件的比較大的增益誤差，實現起來非常的簡單和有效，大大的降低了直放站系統帶內增益一致性的設計難度，對于解決同類的設計存在的技術難題具有重大的參考和現實意義。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及移動通信網絡覆蓋及優化領域，主要是一種數字選頻直放站增益一致性補償的方法。
技術介紹
隨著移動通信業務的迅猛發展，直放站作為改善移動網信號弱區、盲區的重要設備，以其投資較少、結構簡單、安裝方便靈活等優點廣泛應用于移動通信網。但是如果直放站參數設置不當同樣會嚴重影響施主基站的性能，降低網絡運行質量，尤其是直放站的噪聲降低了基站接收機的接收靈敏度，減小了覆蓋范圍。直放站的噪聲系數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，數字光纖直放站由一臺近端機和多臺遠端機組成，在級聯環境中，如果各臺遠端機的增益略有差別，則增益高的遠端機會貢獻額外的噪聲，使得整個系統的級聯噪聲偏高。因此，為了降低多臺遠端機的級聯噪聲系數，對各臺遠端機的增益一致性提出了更高的要求，要求不同遠端機在整個通帶內增益誤差控制在O. 5dB內，針對此要求，提出了本文所述的增益一致性補償方法。
技術實現思路
本專利技術的目的正是為了克服上述技術的不足，而提供一種數字選頻直放站增益一致性補償的方法。本專利技術解決其技術問題采用的技術方案這種數字選頻直放站增益一致性補償的方法，用工裝板產生一組單音信號源，單音信號源通過射頻口連接到遠端機，遠端機的FPGA對單音信號源進行功率統計，并且確定基準功率值，遠端機的數字ARM用基準功率比信號源的功率，來確定每個載波需要調整的增益誤差值。采用調整每個載波的功率來補償數字直放站系統的帶內波動，實現起來簡單有效，大大的降低了直放站系統帶內波動這塊的設計難度。工裝板產生的單音信號功率為_55dB，頻點和被測設備的信道號有一一對應的關系，并且單音信號需要校準過，確保工裝近端板發射的信號在整個頻帶內是平坦的，誤差小于 O. IdB0所述遠端機的FPGA功率統計，每個頻點的功率值與工裝板的信道號一一對應，選擇中心頻點作為基準功率。遠端機的數字ARM用基準功率比信號源的功率，計算出每個載波需要調整的增益誤差值，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，根據所用到的信道號，通過查找表找到對應的信道增益誤差值。本專利技術有益的效果是采用數字技術來抵消系統模擬器件的比較大的增益誤差，實現起來非常的簡單和有效，大大的降低了直放站系統帶內增益一致性的設計難度，對于解決同類的設計存在的技術難題具有重大的參考和現實意義。附圖說明圖I是數字光纖直放站系統示意圖；圖2是本專利技術的數字上變頻(DDC)波動補償示意圖；圖3是校準時工裝板、近端板和遠端板的連接框4是實際通信工裝板、近端板和遠端板的連接框圖。具體實施例方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及舉例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的舉例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限 定本專利技術。本專利技術采用對基帶信號調整每載波的功率來補償系統的增益一致性。由于在工作頻率范圍內，每載波的輸出功率有波動。因而可以通過調整每個載波的功率，使每載波在輸入功率相同的情況下，輸出功率波動變小。具體的設計思想包括工裝板校準和實際通信兩部分，介紹如下工裝板校準時(I)用一臺近端機作為工裝板產生一組單音信號。單音信號的頻點和被測設備的信道號有一一對應的關系，并且單音信號需要校準過，確保工裝近端板發射的信號在整個頻帶內是平坦的，誤差小于O. ldB。(2)工裝板與遠端機進行通信。工裝板與遠端機的通信有兩部分組成一部分是，工裝板產生的信號源經過射頻口連接到遠端機作為遠端機上行鏈路的輸入信號，記為輸入信號Al ;另一部分是，工裝板產生的信號源所對應的信道號作為控制字通過光纖傳輸到遠端機的FPGA。(3)遠端機FPGA統計功率。遠端機的FPGA對輸入信號Al做功率統計，這組功率值記為？0，？1，？2，？3夂？1^.十11，與工裝板發起的信道號一一對應。遠端機的FPGA與數字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總線上報到數字板的ARM即可。(4)確定對應信道的增益誤差值。由(3)得到的輸入功率值，選擇Pm作為基準功率。遠端機的數字ARM，把基準功率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，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)斷開工裝板和遠端機的通信，近端機和遠端機進行正常通信。(2)遠端機的數字ARM根據實際通信時所用到的信道號，通過查找表找到對應的信道增益誤差值。同時通過I2C總線，把所需的信道誤差增益值上傳到遠端機的FPGA。FPGA里面DDC中功率控制模塊實現對每個載波的增益一致性補償。圖I數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過下變頻，轉化為模擬中頻信號，模擬中頻信號經過模數轉化，轉化為數字中頻信號，在FPGA里面，對數字中頻信號進行處理，轉化為基帶信號，然后通過光纖送到遠端機，遠端機經過數字上變頻，把基帶信號轉化為數字中頻信號，送到D/A轉換器，再經過模擬上變頻轉化為射頻信號，射頻信號經過雙工器處理，最后送給用戶。上行鏈路信號的傳輸過程類似。圖2是本專利技術的上行鏈路數字下變頻(DDC)的實現框圖，可以看到在數字下變頻的混頻、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整每個載波的輸出功率，為后面的增益一致性補償做準備。功率控制模塊的實現方法就是用乘法器把每載波的IQ基帶復信號(一個復信號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過截位、四舍五入處理。對于圖3和圖4，關鍵技術的調試總結如下(I)工裝板發射一組經過校準的正弦信號。對這一組正弦信號的要求每個正弦 信號的頻點與被測設備的信道號對應，帶內波動< O. IdB,信號功率為_55dB。(2)基準信號通過實驗驗證，用信號源Al的中心頻點作為基準信號，帶內波動補償的效果最好。(3)增益誤差的計算an=y/PmfPn (Pm為基準功率，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。(4)經過DDC的功率控制模塊，輸出的基帶復信號為X=an* (I+Q*j)，經過調整載波功率后的系統帶內波動可以控制在O. 5dB之內。以上所述是僅是本專利技術的優選實施方式，應當指出，對于本
的技術人員來說，在不脫離本專利技術原理的前提下，還可以做出若干改進和修飾，這些改進和修飾也應視為本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數字選頻直放站增益一致性補償的方法，其特征在于：用工裝板產生一組單音信號源，單音信號源通過射頻口連接到遠端機，遠端機的FPGA對單音信號源進行功率統計，并且確定基準功率值，遠端機的數字ARM用基準功率比信號源的功率，來確定每個載波需要調整的增益誤差值。

【技術特征摘要】
1.一種數字選頻直放站增益一致性補償的方法，其特征在于用工裝板產生一組單音信號源，單音信號源通過射頻口連接到遠端機，遠端機的FPGA對單音信號源進行功率統計，并且確定基準功率值，遠端機的數字ARM用基準功率比信號源的功率，來確定每個載波需要調整的增益誤差值。2.根據權利要求I所述的數字選頻直放站增益一致性補償的方法，其特征在于工裝板產生的單音信號功率為_55dB，頻點和被測設備的信道號有一一對應的關系，并且單音信號需要校準過，確保工裝近端板發射的信號在整個頻帶內...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙曉紅，朱懷環，王利強，王文元，陳存林，金淮東，
申請(專利權)人：三維通信股份有限公司，
類型：發明
國別省市：