專(zhuān)利名稱(chēng)：通信中繼裝置駐波定標(biāo)方法及其相應(yīng)的駐波校準(zhǔn)方法
通信中繼裝置駐波定標(biāo)方法及其相應(yīng)的駐波校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)中諸如基站、射頻拉遠(yuǎn)單元之類(lèi)的通信中繼裝置，尤其涉及其所采用的駐波定標(biāo)方法及相應(yīng)的駐波校準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
無(wú)線通信領(lǐng)域，采用了數(shù)字預(yù)失真技術(shù)的功率放大系統(tǒng)的基站、數(shù)字拉遠(yuǎn)單元等通信中繼裝置均需與天線相連接。通信中繼裝置的天線端口由于阻抗失配會(huì)產(chǎn)生很大的反射信號(hào)，導(dǎo)致嚴(yán)重影響通信系統(tǒng)的正常工作和各種射頻指標(biāo)。通過(guò)檢測(cè)駐波比值可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，當(dāng)檢測(cè)到駐波比值出現(xiàn)異常時(shí)，得以告警或者關(guān)閉通信中繼裝置中的功率放大系統(tǒng)。天線端口阻抗失配的原因包括天線端口阻抗不匹配和各種器件電氣性能不一致兩種主要情況，尤其是在具有較大帶寬的通信系統(tǒng)中，這種失配沒(méi)有一定的規(guī)律。為了實(shí)現(xiàn)天線端口的駐波校準(zhǔn)，一種可行的方式是在通信中繼裝置出廠時(shí)先行對(duì)其各個(gè)天線端口進(jìn)行定標(biāo)，形成一組參照數(shù)據(jù)，在通信中繼裝置運(yùn)行時(shí)，基于該組參照數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)天線端口的校準(zhǔn)。傳統(tǒng)的定標(biāo)和校準(zhǔn)方法運(yùn)用了較高復(fù)雜度的計(jì)算，這些計(jì)算在通信中繼裝置內(nèi)部的主控制器中執(zhí)行，導(dǎo)致主控制器的運(yùn)算變慢，占用了主控制器的數(shù)據(jù)處理時(shí)間，提高了對(duì)芯片的硬件指標(biāo)要求和相應(yīng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一在于克服上述不足，提供一種通信中繼裝置駐波定標(biāo)方法，以較低復(fù)雜度的計(jì)算和較低成本的投入建立通信中繼裝置駐波校準(zhǔn)的參照數(shù)據(jù)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種與前述駐波定標(biāo)方法相對(duì)應(yīng)的通信中繼裝置駐波校準(zhǔn)方法，以使通信中繼裝置能夠快速地實(shí)現(xiàn)駐波校準(zhǔn)。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明的通信中繼裝置駐波定標(biāo)方法，其包括如下步驟1)根據(jù)通信中繼裝置的工作帶寬要求，將該工作帶寬劃分為若干子頻段，確定每個(gè)子頻段的工作頻點(diǎn)；2)針對(duì)每個(gè)天線端口，以不同的工作頻點(diǎn)、預(yù)設(shè)的多個(gè)發(fā)射功率提供發(fā)射電壓信號(hào)，獲取該發(fā)射電壓信號(hào)和相應(yīng)的反射電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化采樣后執(zhí)行如下子過(guò)程2. 1以正比于發(fā)射電壓信號(hào)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系求取發(fā)射電壓信號(hào)的統(tǒng)計(jì)電壓值；2. 2求取該反射電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)的反射功率值與發(fā)射電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)的發(fā)射功率值之間的差值轉(zhuǎn)換為回波損耗，將該回波損耗換算成駐波比；3)將每個(gè)天線端口在步驟幻獲得的不同頻率不同發(fā)射功率下的駐波比、回波損耗、統(tǒng)計(jì)電壓值之間存在的對(duì)應(yīng)關(guān)系以數(shù)據(jù)表形式存儲(chǔ)于通信中繼裝置的主控制器中供駐
4波比校準(zhǔn)之用。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所揭示，步驟幻中，將所述回波損耗與統(tǒng)計(jì)電壓值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系、回波損耗與駐波比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系分別以獨(dú)立的數(shù)據(jù)表形式存儲(chǔ)于通信中繼裝置的主控制器中供駐波比校準(zhǔn)之用，兩個(gè)數(shù)據(jù)表間以回波損耗相關(guān)聯(lián)。為了提交駐波比、 回波損耗與統(tǒng)計(jì)電壓值之間的相關(guān)性，在形成數(shù)據(jù)表時(shí)，針對(duì)各工作頻點(diǎn)下回波損耗與統(tǒng)計(jì)電壓值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系構(gòu)建函數(shù)曲線并對(duì)曲線進(jìn)行擬合使之平滑。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例所揭示，步驟幻中，僅將所述駐波比與統(tǒng)計(jì)電壓值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系以數(shù)據(jù)表形式存儲(chǔ)于通信中繼裝置的主控制器中供駐波比校準(zhǔn)之用。為了提交駐波比與統(tǒng)計(jì)電壓值之間的相關(guān)性，在形成數(shù)據(jù)表時(shí)，針對(duì)各工作頻點(diǎn)下駐波比與統(tǒng)計(jì)電壓值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系構(gòu)建函數(shù)曲線并對(duì)曲線進(jìn)行擬合使之平滑。適應(yīng)程序設(shè)計(jì)的需要，步驟2)以如下方式重復(fù)所述子過(guò)程的執(zhí)行21、確定當(dāng)前進(jìn)行定標(biāo)的天線端口 ；22、針對(duì)當(dāng)前天線端口，執(zhí)行如下操作a、確定當(dāng)前進(jìn)行定標(biāo)的工作頻點(diǎn)；b、針對(duì)當(dāng)前工作頻點(diǎn)，為發(fā)射電壓信號(hào)初始設(shè)定所述預(yù)設(shè)多個(gè)發(fā)射功率中的一個(gè)，執(zhí)行如下操作bl、執(zhí)行所述子過(guò)程2. 1-2. 2 ；b2、改變所述發(fā)射功率為所述預(yù)設(shè)多個(gè)發(fā)射功率中的另一個(gè)，返回步驟bl進(jìn)行循環(huán)，直至所有預(yù)設(shè)的多個(gè)發(fā)射功率被調(diào)用完畢；C、改變當(dāng)前工作頻點(diǎn)為另一工作頻點(diǎn)，返回步驟b進(jìn)行循環(huán)，直至通信中繼裝置的各工作頻點(diǎn)被調(diào)用完畢；23、改變當(dāng)前天線端口為另一天線端口，返回步驟22進(jìn)行循環(huán)，直至通信中繼裝置的各天線端口均被調(diào)用完畢。具體的，所述反射電壓信號(hào)與發(fā)射電壓信號(hào)的數(shù)字化采樣在一模數(shù)轉(zhuǎn)換器中執(zhí)行，而子過(guò)程2. 1-2. 2在一芯片中執(zhí)行，該芯片的寄存器的計(jì)數(shù)表征了所述發(fā)射電壓信號(hào)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，所述統(tǒng)計(jì)電壓值正比于該寄存器計(jì)數(shù)。較佳的，步驟幻中通過(guò)失配負(fù)載實(shí)現(xiàn)對(duì)天線端口的模擬。本發(fā)明的通信中繼裝置駐波校準(zhǔn)方法，其對(duì)應(yīng)于前述的駐波定標(biāo)方法而包括如下步驟1)獲取需校準(zhǔn)的天線端口的發(fā)射電壓信號(hào)，將該信號(hào)數(shù)字化采樣；2)求取正比于發(fā)射電壓信號(hào)的數(shù)字化采樣所得數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的統(tǒng)計(jì)電壓值；3)查找預(yù)存于通信中繼裝置主控制器中確立了駐波比與統(tǒng)計(jì)電壓值之間直接或間接對(duì)應(yīng)關(guān)系的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)表中統(tǒng)計(jì)電壓值與步驟幻的統(tǒng)計(jì)電壓值之間差值最小的記錄，將該記錄相對(duì)應(yīng)的駐波比確定為該天線端口的駐波比。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所揭示，因存在所述駐波比與回波損耗之間、回波損耗與統(tǒng)計(jì)電壓值之間分別建立直接對(duì)應(yīng)關(guān)系的兩個(gè)數(shù)據(jù)表，兩個(gè)數(shù)據(jù)表之間以回波損耗為關(guān)聯(lián)建立駐波比與統(tǒng)計(jì)電壓值之間的間接對(duì)應(yīng)關(guān)系，步驟幻基于該兩個(gè)數(shù)據(jù)表執(zhí)行。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例所揭示，存在所述駐波比與統(tǒng)計(jì)電壓值之間建立直接對(duì)應(yīng)關(guān)系的唯一一個(gè)數(shù)據(jù)表，步驟3)基于該唯一一個(gè)數(shù)據(jù)表執(zhí)行。
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同理，基于與前一方法的對(duì)應(yīng)性，所述發(fā)射電壓信號(hào)的數(shù)字化采樣在一模數(shù)轉(zhuǎn)換器中執(zhí)行，而步驟幻在一芯片中執(zhí)行，該芯片的寄存器的計(jì)數(shù)表征了所述發(fā)射電壓信號(hào)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，所述統(tǒng)計(jì)電壓值正比于該寄存器計(jì)數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明在通信中繼裝置出廠時(shí)對(duì)其進(jìn)行駐波定標(biāo)，而在通信中繼裝置運(yùn)行時(shí)， 則利用與駐波定標(biāo)方法相對(duì)應(yīng)的駐波校準(zhǔn)方法進(jìn)行駐波校準(zhǔn)，簡(jiǎn)化了后期駐波校準(zhǔn)時(shí)的復(fù)雜，出廠時(shí)駐波定標(biāo)時(shí)的一次性操作，換來(lái)后續(xù)運(yùn)行過(guò)程中駐波校準(zhǔn)的便利；2、在駐波定標(biāo)時(shí)，通過(guò)對(duì)發(fā)射電壓信號(hào)進(jìn)行電壓統(tǒng)計(jì)，并將各工作頻點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗乃至駐波比之間對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了曲線擬合，使曲線函數(shù)可導(dǎo)，提高了統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗乃至駐波比之間的相關(guān)性，為程序計(jì)算提供了更多的便利；3、定標(biāo)時(shí)通過(guò)將統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗乃至駐波比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系以電子數(shù)據(jù)表的形式存儲(chǔ)于內(nèi)存中，在駐波校準(zhǔn)時(shí)檢索數(shù)據(jù)表中的統(tǒng)計(jì)電壓值以確定一條記錄，并將依據(jù)該記錄的對(duì)應(yīng)關(guān)系檢索出駐波比，中間或引用回波損耗，不管如何，表查找的方式大大提高了駐波檢測(cè)、校準(zhǔn)時(shí)的計(jì)算效率，降低了通信中繼裝置的主控制器的數(shù)據(jù)處理時(shí)間；4、因上述所述及的優(yōu)點(diǎn)，使得本發(fā)明的各方法降低了相應(yīng)計(jì)算芯片以及通信中繼裝置的主控制器的硬件指標(biāo)要求，可以采取諸如FPGA、DSP之類(lèi)的成本低廉的芯片實(shí)現(xiàn)，從而也降低了通信中繼裝置的整體成本。

圖1是本發(fā)明的通信中繼裝置的局部電路的原理框圖；圖2為本發(fā)明駐波定標(biāo)方法中與各工作頻點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗間對(duì)應(yīng)關(guān)系投射的曲線示意圖，其橫坐標(biāo)表征回波損耗，縱坐標(biāo)表征統(tǒng)計(jì)電壓值；圖3為本發(fā)明駐波定標(biāo)方法中與各回波損耗相對(duì)應(yīng)的工作頻點(diǎn)與統(tǒng)計(jì)電壓值間對(duì)應(yīng)關(guān)系投射的曲線示意圖，輔以從不同角度觀測(cè)所述統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗間對(duì)應(yīng)關(guān)系；圖4是對(duì)圖2的曲線進(jìn)行擬合后進(jìn)一步形成的投射效果；圖5是對(duì)圖3的曲線進(jìn)行擬合后進(jìn)一步形成的投射效果。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明本發(fā)明遵循在出廠時(shí)對(duì)通信中繼裝置先進(jìn)行駐波定標(biāo)，在通信中繼裝置運(yùn)行時(shí)對(duì)通信中繼裝置進(jìn)行駐波校準(zhǔn)的規(guī)則，因此，本發(fā)明的駐波定標(biāo)方法與駐波校準(zhǔn)方法之間具有相對(duì)應(yīng)性。請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的一個(gè)通信中繼裝置的局部電路原理框圖中，揭示了通信中繼裝置的下行鏈路通過(guò)耦合器61耦合一路由數(shù)字預(yù)失真功放系統(tǒng)的末級(jí)放大管41輸出的發(fā)射信號(hào)，同時(shí)利用了一路由上行鏈路反射的反射信號(hào)，該發(fā)射信號(hào)與反射信號(hào)被一時(shí)隙開(kāi)關(guān)62按時(shí)隙切換傳輸?shù)揭还Ψ制?4中，該功分器64將所述發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)各分配成兩路輸出，其中一路饋入到所述數(shù)字預(yù)失真功率系統(tǒng)的反饋?zhàn)冾l鏈路65中，另一路分配到一個(gè)價(jià)格較為低廉的RMS功率檢測(cè)管66中。發(fā)射信號(hào)與反射信號(hào)經(jīng)功率檢波管66檢測(cè)后，分別成為發(fā)射電壓信號(hào)與反射電壓信號(hào)，即為分別表征發(fā)射信號(hào)與反射信號(hào)的電壓幅值的模擬信號(hào)，該兩個(gè)模擬信號(hào)進(jìn)一步被一模數(shù)轉(zhuǎn)換器67數(shù)字化采樣轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式，然后傳輸給一由FPGA芯片實(shí)現(xiàn)的計(jì)算單元68中，由該計(jì)算單元68中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的駐波定標(biāo)方法和駐波檢測(cè)方法的部分計(jì)算功能后，再由一諸如計(jì)算機(jī)之類(lèi)的控制單元(未圖示)與通信中繼裝置的主控制器(未圖示)配合完成本發(fā)明的駐波定標(biāo)方法和駐波檢測(cè)方法的其它功能。在本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例中，本發(fā)明的駐波定標(biāo)方法包括如下具體步驟1、公知的，根據(jù)通信中繼裝置的工作帶寬要求，將通信系統(tǒng)的工作帶寬進(jìn)行劃分， 將其劃分為若干個(gè)細(xì)分的子頻段，繼而確定每個(gè)子頻段的中心頻點(diǎn)，即為其工作頻點(diǎn)。2、針對(duì)通信中繼裝置的各個(gè)天線端口進(jìn)行定標(biāo)。具體是先設(shè)定一個(gè)初始的天線端口進(jìn)行定標(biāo)，然后依次對(duì)后續(xù)的天線端口進(jìn)行定標(biāo)，直至所有天線端口定標(biāo)完畢。對(duì)于天線端口的模擬，通過(guò)所述控制單元依次設(shè)置不同的失配負(fù)載實(shí)現(xiàn)。對(duì)于每個(gè)天線端口，必須針對(duì)通信中繼裝置的多個(gè)子頻段進(jìn)行定標(biāo)。具體是先在所述多個(gè)工作頻點(diǎn)中選取一個(gè)設(shè)定為當(dāng)前工作頻點(diǎn)進(jìn)行定標(biāo)。繼而依次設(shè)定后續(xù)的工作頻點(diǎn)進(jìn)行定標(biāo)，直至所有的工作頻點(diǎn)被定標(biāo)完畢。針對(duì)每一個(gè)工作頻點(diǎn)，則需要為發(fā)射信號(hào)預(yù)設(shè)多個(gè)發(fā)射功率，使得最終的發(fā)射電壓信號(hào)在不同的發(fā)射功率下形成。眾所周知的，發(fā)射信號(hào)與反射信號(hào)之間隨功率幅值不同而具有確定的正比關(guān)系，回波損耗為反射電壓信號(hào)與發(fā)射電壓信號(hào)之差，表現(xiàn)為如下公式RL (dB) = PindBm_PrefdBm可見(jiàn)，通過(guò)求取某天線端口的發(fā)射電壓信號(hào)(Pin)與反射電壓信號(hào)(Pref)各自所表征的功率的差值，便能得到所述回波損耗(RL)的具體數(shù)值。此一計(jì)算過(guò)程在所述計(jì)算單元 68中實(shí)現(xiàn)。在計(jì)算單元68中，除計(jì)算所述發(fā)射信號(hào)與反射信號(hào)之間的差值之外，還對(duì)所述發(fā)射電壓信號(hào)進(jìn)行電壓幅值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)既定，例如有效位數(shù)η是12位， 則計(jì)算單元68的芯片按次讀取模數(shù)轉(zhuǎn)換器的發(fā)射電壓信號(hào)數(shù)據(jù)，讀取的次數(shù)記載在芯片的寄存器中。寄存器的計(jì)數(shù)顯然表征了發(fā)射電壓信號(hào)中的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，具體取決于發(fā)射電壓信號(hào)的信號(hào)幀中的數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度。對(duì)發(fā)射電壓信號(hào)的電壓值的統(tǒng)計(jì)以如下公式進(jìn)行V = -^YjUm= Jsample)
sample其中V為發(fā)射電壓信號(hào)的統(tǒng)計(jì)電壓值，a為寄存器的十進(jìn)制計(jì)數(shù)，Vp_p為ADC的最大量化峰峰電壓值，T為讀取一次寄存器的時(shí)間，Nsample為ADC實(shí)際工作的采樣速率，指數(shù)η 是指模數(shù)轉(zhuǎn)換器的有效數(shù)據(jù)位數(shù)。由以上公式可以看出，所述統(tǒng)計(jì)電壓值與寄存器的計(jì)數(shù)之間存在正比關(guān)系，因寄存器的計(jì)數(shù)表征了發(fā)射電壓信號(hào)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，因此，所述統(tǒng)計(jì)電壓值正比于發(fā)射電壓信號(hào)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。計(jì)算單元68為每一個(gè)發(fā)射功率作用下的發(fā)射電壓信號(hào)記載相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)電壓值和相應(yīng)的回波損耗，即確認(rèn)了一個(gè)特定發(fā)射功率下的發(fā)射電壓信號(hào)的統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以此類(lèi)推，即確立了各個(gè)端口的各個(gè)具體工作頻點(diǎn)下各個(gè)預(yù)設(shè)的發(fā)射功
7率作用下的發(fā)射電壓信號(hào)的統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。針對(duì)每個(gè)天線端口將其在各個(gè)工作頻點(diǎn)下的多個(gè)發(fā)射功率作用下的統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗間的對(duì)應(yīng)關(guān)系投射在坐標(biāo)系上，以橫軸表征回波損耗，以縱軸表征統(tǒng)計(jì)電壓值， 對(duì)各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行連線，即構(gòu)建了一個(gè)函數(shù)曲線，如圖2所示，這個(gè)函數(shù)顯然是不可導(dǎo)的。為了進(jìn)一步說(shuō)明這種不平滑關(guān)系，可進(jìn)一步參閱圖3，圖3以各回波損耗為基礎(chǔ)，將對(duì)應(yīng)各回波損耗的各工作頻點(diǎn)與各統(tǒng)計(jì)電壓值間建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，并投影在坐標(biāo)上形成圖象。由圖3同理可看出其所形成的曲線欠缺平滑。因此，計(jì)算單元68進(jìn)一步對(duì)該函數(shù)曲線進(jìn)行曲線擬合，使之可導(dǎo)，提高回波損耗與統(tǒng)計(jì)電壓值之間的相關(guān)性，擬合的具體算法如下圖2中，橫坐標(biāo)表示為X，表征回波損耗；縱坐標(biāo)表示為y，表征統(tǒng)計(jì)電壓值。工作頻點(diǎn)的一維數(shù)組表示為[y1; y2，y3....yN]，yM(l彡M彡N)，發(fā)射功率數(shù)據(jù)抽象為(Xl， Y1)... (χ , y )，首先計(jì)算如式⑴-式⑶的值P =Χ!+Χ2+Χ;!+· · · +XM(1)
Q =2丄 2丄 Xl +X2 +,...+Xm(2)
R =3丄 3丄 Xl +X2 +,...+Xm(3)
S =4 4 Xl +X2 +,...+Xm(4)
T =Yi+Y2+- · +y (5)
U =XiYi+X2Y2+- · · +XMYM(6)
V =Χι2Υι+Χ2:V2+- · · +Xm2YM(7)
D =N*Q*S+2*P*Q*R-Q3-P:、S-N*R2 (8)然后根據(jù)式(1)式(8)來(lái)確定最終的二次曲線的方程，設(shè)該方程表達(dá)式為y = ax2+bx+c(9)那么可以得到a = (N*Q*V+P*R*T+P*Q*U_Gf *T-P2*V-N*R*U)/D (10)b = (N*S*U+P*Q*V+Q*R*T-Gf *U-P*S*T-N*R*V)/D (11)c = ^!*S*T+Q*R*U+P*R*V-Gf *V-P*S*U-RVr)/D (12)然后將(Xl，yi). . . (xM,yM)中的橫坐標(biāo)分別帶入上述二次方程，就可以得到二次曲線擬合后的平滑曲線的圖形如圖4和圖5所示。圖4、圖5分別與圖2、圖3相對(duì)應(yīng)，后者屬于前者經(jīng)數(shù)據(jù)擬合后的改進(jìn)效果。實(shí)際工程應(yīng)用表明，該曲線擬合算法能較好滿(mǎn)足實(shí)際需要，可以提高無(wú)線寬帶基站的駐波檢測(cè)精度要求。通過(guò)擬合后的曲線如圖4和圖5所示，可見(jiàn)，擬合后的函數(shù)可導(dǎo)，曲線平滑，大大提高了統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗之間的相關(guān)性。為便于進(jìn)一步確定統(tǒng)計(jì)電壓值與駐波比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在計(jì)算單元68中，每得出一個(gè)回波損耗之時(shí)，直接將回波損耗按照公知的轉(zhuǎn)換關(guān)系轉(zhuǎn)換為駐波比，則每一統(tǒng)計(jì)電壓值有一個(gè)回波損耗與之對(duì)應(yīng)，進(jìn)而有一個(gè)駐波比與之相對(duì)應(yīng)。為了編程的便利，將本步驟中計(jì)算單元68執(zhí)行各天線端口的定標(biāo)的子過(guò)程以如下形式進(jìn)行程序設(shè)計(jì)即可1)、確定當(dāng)前進(jìn)行定標(biāo)的天線端口 ；
2)、針對(duì)當(dāng)前天線端口，執(zhí)行如下操作a、確定當(dāng)前進(jìn)行定標(biāo)的工作頻點(diǎn)；b、針對(duì)當(dāng)前工作頻點(diǎn)，為發(fā)射電壓信號(hào)初始設(shè)定所述預(yù)設(shè)多個(gè)發(fā)射功率中的一個(gè)，執(zhí)行如下操作bl、執(zhí)行所述子過(guò)程2. 1-2. 2 ；b2、改變所述發(fā)射功率為所述預(yù)設(shè)多個(gè)發(fā)射功率中的另一個(gè)，返回步驟bl進(jìn)行循環(huán)，直至所有預(yù)設(shè)的多個(gè)發(fā)射功率被調(diào)用完畢；C、改變當(dāng)前工作頻點(diǎn)為另一工作頻點(diǎn)，返回步驟b進(jìn)行循環(huán)，直至通信中繼裝置的各工作頻點(diǎn)被調(diào)用完畢；3)、改變當(dāng)前天線端口為另一天線端口，返回步驟22進(jìn)行循環(huán)，直至通信中繼裝置的各天線端口均被調(diào)用完畢。當(dāng)然，程序設(shè)計(jì)的方式是靈活的，即可以采用以上方式，以while語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)，也可以for語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)，以取得最優(yōu)算法的設(shè)計(jì)方式為準(zhǔn)。3、當(dāng)完成所有天線端口的各個(gè)工作頻點(diǎn)下的不同發(fā)射功率作用下的統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗、駐波比之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的曲線擬合運(yùn)算之后，由所述控制單元將這種曲線擬合后的對(duì)應(yīng)關(guān)系以數(shù)據(jù)表的形式存儲(chǔ)在通信中繼裝置內(nèi)部的主控制器中，以便后續(xù)駐波校準(zhǔn)方法進(jìn)行表查找。統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗、駐波比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系在控制單元的控制下以?xún)蓚€(gè)數(shù)據(jù)表分別實(shí)現(xiàn)，兩個(gè)數(shù)據(jù)表之間以回波損耗建立關(guān)聯(lián)。也即，數(shù)據(jù)表之一記載統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，數(shù)據(jù)表之二記載回波損耗與駐波比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，回波損耗是兩個(gè)表之間的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)域。兩個(gè)數(shù)據(jù)表均被存儲(chǔ)在通信中繼裝置的主控制器中供查找之用。對(duì)于表征統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)表，是由計(jì)算單元68確立的。對(duì)于表征回波損耗之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)表，因回波損耗與駐波比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是公知可推算的，因此，該數(shù)據(jù)表本身的建立可靈活處理。在本實(shí)施例中，回波損耗與駐波比之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)表在出廠時(shí)便被形成，并與所述統(tǒng)計(jì)電壓值與駐波比間對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)表一同被控制單元處理并存儲(chǔ)于通信中繼裝置的主控制器(主控制器包括有內(nèi)置或外置的存儲(chǔ)單元，下同)中。而在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可以由通信中繼裝置在運(yùn)行時(shí)即通過(guò)自身的運(yùn)算建立一個(gè)臨時(shí)的回波損耗與駐波比之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)表，而不必指定在計(jì)算單元68 中實(shí)現(xiàn)。由此可進(jìn)一步簡(jiǎn)化所述計(jì)算單元68的計(jì)算量。如前所述，通過(guò)集合多天線端口多個(gè)工作頻點(diǎn)的各種發(fā)射功率下的統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以形成一個(gè)存儲(chǔ)于通信中繼裝置主控制器的更完整的數(shù)據(jù)表， 便于通信中繼裝置后續(xù)運(yùn)行時(shí)引用。構(gòu)建該數(shù)據(jù)表的方式，在形式上，可以以三維數(shù)據(jù)表實(shí)現(xiàn)。具體如下表所示設(shè)定多個(gè)數(shù)據(jù)域，分別為“回波損耗”、“fl”、“f2”……對(duì)于數(shù)據(jù)表的每一行記錄，每一行代表某特定端口的多個(gè)不同工作頻點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)電壓值與同一回波損耗間對(duì)應(yīng)關(guān)系。其中，“H”用于記載第一個(gè)特定工作頻點(diǎn)下的統(tǒng)計(jì)電壓值，“f2”用于記載第二個(gè)特定工作頻點(diǎn)下的統(tǒng)計(jì)電壓值，以此類(lèi)推……而“回波損耗”數(shù)據(jù)域則用于記載與這些統(tǒng)計(jì)電壓值相對(duì)應(yīng)的回波損耗的具體數(shù)值。表1 表征統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)表
權(quán)利要求
1.一種通信中繼裝置駐波定標(biāo)方法，其特征在于，其包括如下步驟1)根據(jù)通信中繼裝置的工作帶寬要求，將該工作帶寬劃分為若干子頻段，確定每個(gè)子頻段的工作頻點(diǎn)；2)針對(duì)每個(gè)天線端口，以不同的工作頻點(diǎn)、預(yù)設(shè)的多個(gè)發(fā)射功率提供發(fā)射電壓信號(hào)，獲取該發(fā)射電壓信號(hào)和相應(yīng)的反射電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化采樣后執(zhí)行如下子過(guò)程2.1以正比于發(fā)射電壓信號(hào)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系求取發(fā)射電壓信號(hào)的統(tǒng)計(jì)電壓值；2. 2求取該反射電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)的反射功率值與發(fā)射電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)的發(fā)射功率值之間的差值轉(zhuǎn)換為回波損耗，將該回波損耗換算成駐波比；3)將每個(gè)天線端口在步驟幻獲得的不同頻率不同發(fā)射功率下的駐波比、回波損耗、統(tǒng)計(jì)電壓值之間存在的對(duì)應(yīng)關(guān)系以數(shù)據(jù)表形式存儲(chǔ)于通信中繼裝置的主控制器中供駐波比校準(zhǔn)之用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信中繼裝置駐波定標(biāo)方法，其特征在于，步驟幻中，將所述回波損耗與統(tǒng)計(jì)電壓值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系、回波損耗與駐波比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系分別以獨(dú)立的數(shù)據(jù)表形式存儲(chǔ)于通信中繼裝置的主控制器中供駐波比校準(zhǔn)之用，兩個(gè)數(shù)據(jù)表間以回波損耗相關(guān)聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信中繼裝置駐波定標(biāo)方法，其特征在于，在形成數(shù)據(jù)表時(shí)， 針對(duì)各工作頻點(diǎn)下回波損耗與統(tǒng)計(jì)電壓值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系構(gòu)建函數(shù)曲線并對(duì)曲線進(jìn)行擬合使之平滑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信中繼裝置駐波標(biāo)定方法，其特征在于，步驟幻中，僅將所述駐波比與統(tǒng)計(jì)電壓值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系以數(shù)據(jù)表形式存儲(chǔ)于通信中繼裝置的主控制器中供駐波比校準(zhǔn)之用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通信中繼裝置駐波定標(biāo)方法，其特征在于，在形成數(shù)據(jù)表時(shí)， 針對(duì)各工作頻點(diǎn)下駐波比與統(tǒng)計(jì)電壓值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系構(gòu)建函數(shù)曲線并對(duì)曲線進(jìn)行擬合使之平滑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的通信中繼裝置駐波定標(biāo)方法，其特征在于，步驟2)以如下方式重復(fù)所述子過(guò)程的執(zhí)行21、確定當(dāng)前進(jìn)行定標(biāo)的天線端口；22、針對(duì)當(dāng)前天線端口，執(zhí)行如下操作a、確定當(dāng)前進(jìn)行定標(biāo)的工作頻點(diǎn)；b、針對(duì)當(dāng)前工作頻點(diǎn)，為發(fā)射電壓信號(hào)初始設(shè)定所述預(yù)設(shè)多個(gè)發(fā)射功率中的一個(gè)，執(zhí)行如下操作bl、執(zhí)行所述子過(guò)程2. 1-2. 2 ；b2、改變所述發(fā)射功率為所述預(yù)設(shè)多個(gè)發(fā)射功率中的另一個(gè)，返回步驟bl進(jìn)行循環(huán)， 直至所有預(yù)設(shè)的多個(gè)發(fā)射功率被調(diào)用完畢；c、改變當(dāng)前工作頻點(diǎn)為另一工作頻點(diǎn)，返回步驟b進(jìn)行循環(huán)，直至通信中繼裝置的各工作頻點(diǎn)被調(diào)用完畢；23、改變當(dāng)前天線端口為另一天線端口，返回步驟22進(jìn)行循環(huán)，直至通信中繼裝置的各天線端口均被調(diào)用完畢。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的通信中繼裝置駐波定標(biāo)方法，其特征在于，所述反射電壓信號(hào)與發(fā)射電壓信號(hào)的數(shù)字化采樣在一模數(shù)轉(zhuǎn)換器中執(zhí)行，而子過(guò)程2. 1-2. 2 在一芯片中執(zhí)行，該芯片的寄存器的計(jì)數(shù)表征了所述發(fā)射電壓信號(hào)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，所述統(tǒng)計(jì)電壓值正比于該寄存器計(jì)數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的通信中繼裝置駐波定標(biāo)方法，其特征在于，步驟2)中通過(guò)失配負(fù)載實(shí)現(xiàn)對(duì)天線端口的模擬。
9.一種通信中繼裝置駐波校準(zhǔn)方法，其特征在于，其對(duì)應(yīng)于如權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的駐波定標(biāo)方法而包括如下步驟1)獲取需校準(zhǔn)的天線端口的發(fā)射電壓信號(hào)，將該信號(hào)數(shù)字化采樣；2)求取正比于發(fā)射電壓信號(hào)的數(shù)字化采樣所得數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的統(tǒng)計(jì)電壓值；3)查找預(yù)存于通信中繼裝置主控制器中確立了駐波比與統(tǒng)計(jì)電壓值之間直接或間接對(duì)應(yīng)關(guān)系的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)表中統(tǒng)計(jì)電壓值與步驟幻的統(tǒng)計(jì)電壓值之間差值最小的記錄，將該記錄相對(duì)應(yīng)的駐波比確定為該天線端口的駐波比。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信中繼裝置駐波校準(zhǔn)方法，其特征在于，具體對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求2或3，存在所述駐波比與回波損耗之間、回波損耗與統(tǒng)計(jì)電壓值之間分別建立直接對(duì)應(yīng)關(guān)系的兩個(gè)數(shù)據(jù)表，兩個(gè)數(shù)據(jù)表之間以回波損耗為關(guān)聯(lián)建立駐波比與統(tǒng)計(jì)電壓值之間的間接對(duì)應(yīng)關(guān)系，步驟3)基于該兩個(gè)數(shù)據(jù)表執(zhí)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信中繼裝置駐波校準(zhǔn)方法，其特征在于，具體對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求4或5，存在所述駐波比與統(tǒng)計(jì)電壓值之間建立直接對(duì)應(yīng)關(guān)系的唯一一個(gè)數(shù)據(jù)表，步驟 3)基于該唯一一個(gè)數(shù)據(jù)表執(zhí)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信中繼裝置駐波校準(zhǔn)方法，其特征在于，具體對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求7，所述發(fā)射電壓信號(hào)的數(shù)字化采樣在一模數(shù)轉(zhuǎn)換器中執(zhí)行，而步驟幻在一芯片中執(zhí)行，該芯片的寄存器的計(jì)數(shù)表征了所述發(fā)射電壓信號(hào)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，所述統(tǒng)計(jì)電壓值正比于該寄存器計(jì)數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種通信中繼裝置駐波定標(biāo)方法及其相應(yīng)的駐波校準(zhǔn)方法，在駐波定標(biāo)方法中，利用反射信號(hào)與發(fā)射信號(hào)的差值確定回波損耗，利用發(fā)射電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)而確定統(tǒng)計(jì)電壓值，建立統(tǒng)計(jì)電壓值與回波損耗乃至駐波比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將這種對(duì)應(yīng)關(guān)系以數(shù)據(jù)表的形式存儲(chǔ)于通信中繼裝置的主控制器的相應(yīng)存儲(chǔ)單元中，最好對(duì)數(shù)據(jù)表所依賴(lài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合。在駐波校準(zhǔn)方法中，同理將發(fā)射電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用統(tǒng)計(jì)出的統(tǒng)計(jì)電壓值在所述數(shù)據(jù)表中直接進(jìn)行表查找而確定駐波比。本發(fā)明以數(shù)據(jù)表的形式對(duì)擬合后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，便于后續(xù)運(yùn)行時(shí)的駐波比校準(zhǔn)，校準(zhǔn)時(shí)計(jì)算量極少，大大提高了檢測(cè)效率，降低了硬件成本，適用于寬帶系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)G01R27/06GK102281112SQ201110220690
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者侯瑞亮, 劉暢遠(yuǎn), 姚攀攀, 張凱 申請(qǐng)人:京信通信系統(tǒng)(中國(guó))有限公司