本申請實(shí)施例涉及通信技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種訓(xùn)練序列生成方法。本申請實(shí)施例同時(shí)還涉及一種訓(xùn)練序列生成設(shè)備。
背景技術(shù):
電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ratio)指的就是行駐波的電壓峰值與電壓谷值之比;當(dāng)饋線和天線匹配時(shí),信號能量全部被負(fù)載吸收,饋線上沒有反射波;而當(dāng)天線和饋線阻抗不匹配時(shí),負(fù)載只能吸收部分能量,這樣導(dǎo)致入射波的一部分能量反射回來形成反射波,使得駐波得以產(chǎn)生,其中,VSWR越大,反射越大,匹配越差。
在已有的駐波比檢測方式中,都是通過基站及發(fā)射機(jī)設(shè)備發(fā)射信號,并基于接收到的反饋信號與發(fā)射的信號進(jìn)行計(jì)算來實(shí)現(xiàn)的,但現(xiàn)有基站及發(fā)射機(jī)的用于進(jìn)行駐波比檢測的訓(xùn)練序列(也即發(fā)射的信號),通常采用類似于發(fā)射信號的寬頻訓(xùn)練信號,并通過對有用帶寬內(nèi)的射頻通道進(jìn)行駐波比檢測;由于該種方法只考慮的信號的幅值影響,而未考慮信號的相位因素,因此該方法的駐波比計(jì)算準(zhǔn)確度未能充分保證;此外,普通的訓(xùn)練序列信號一般通過功率實(shí)現(xiàn)駐波比的檢測,而寬頻訓(xùn)練信號經(jīng)過功放末級后產(chǎn)生的嚴(yán)重非線性、交調(diào)、互調(diào)失真,這對寬帶信號的駐波比檢測的準(zhǔn)確度引入較大的誤差影響。
為此,還提出了以下幾種別的訓(xùn)練信號:掃頻信號的駐波比訓(xùn)練信號,多音信號的駐波比訓(xùn)練信號以及下行導(dǎo)頻信號或業(yè)務(wù)信號,但采用掃頻信號的駐波比訓(xùn)練信號,雖能夠?qū)崿F(xiàn)射頻通道特性的全面覆蓋,并有效抑制由于末級放大器引入的非線性、交調(diào)和互調(diào)失真,但其數(shù)字處理較為困難、復(fù)雜 度很高,相位誤差估計(jì)較為困難,不利于駐波比值的計(jì)算;采用多音信號的駐波比訓(xùn)練信號,雖然能夠遍歷有用帶寬內(nèi)的通道特性,但多音信號經(jīng)過功放后會造成嚴(yán)重的非線性和互調(diào)失真,嚴(yán)重影響駐波比值計(jì)算的準(zhǔn)確度;采用下行導(dǎo)頻信號或業(yè)務(wù)信號雖然能有效的逼近基站及發(fā)射機(jī)的實(shí)際發(fā)射信號,但由于信號的隨機(jī)性及互調(diào)失真,對不連續(xù)頻段的駐波比估計(jì)能力十分有限,且駐波比值計(jì)算準(zhǔn)確度不高。
可見現(xiàn)有技術(shù)中,用于駐波比檢測的訓(xùn)練信號都是無法很好的滿足要求的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明提出了一種訓(xùn)練序列生成方法,用以滿足駐波比的檢測要求,該方法包括:
獲取序列頭部信號以及駐留掃頻信號;
對所述駐留掃頻信號進(jìn)行與消除相位連續(xù)性約束相關(guān)的處理,生成序列主干信號;
基于所述序列頭部信號和所述序列主干信號生成訓(xùn)練序列。
優(yōu)選的,所述序列頭部信號具體包括:零自相關(guān)ZC序列信號。
優(yōu)選的,所述ZC序列信號具有以下特征:恒幅特性,循環(huán)自相關(guān)特性,循環(huán)互相關(guān)特性。
優(yōu)選的,所述對所述駐留掃頻信號進(jìn)行與消除相位連續(xù)性約束相關(guān)的處理,生成序列主干信號,具體包括:
確定所述訓(xùn)練序列進(jìn)行駐波比檢測時(shí)的掃頻帶寬;
基于所述掃頻帶寬設(shè)置所述駐留掃頻信號的駐留時(shí)間,采樣點(diǎn)的數(shù)量和測量區(qū)間的數(shù)量,以使得各采樣點(diǎn)均勻分布在所述掃頻帶寬內(nèi),各測量區(qū)間內(nèi)的采樣點(diǎn)的數(shù)量相同;
針對每個(gè)測量區(qū)間,在每個(gè)測量區(qū)間的進(jìn)行與消除相位連續(xù)性約束相關(guān)的處理;
基于每個(gè)處理后的測量區(qū)間生成序列主干信號。
優(yōu)選的,所述在每個(gè)測量區(qū)間的進(jìn)行與消除相位連續(xù)性約束相關(guān)的處理,具體包括:
獲取每個(gè)測量區(qū)間的采樣點(diǎn);
設(shè)置每個(gè)測量區(qū)間中處于邊緣的預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的采樣點(diǎn);
標(biāo)識并記錄刪除預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的采樣點(diǎn)后的各測量區(qū)間中剩余的采樣點(diǎn)的信息。
本發(fā)明還提出了一種訓(xùn)練序列生成設(shè)備,所述訓(xùn)練序列用于進(jìn)行駐波比檢測,該設(shè)備包括:
獲取模塊,用于獲取序列頭部信號以及駐留掃頻信號;
處理模塊,用于對所述駐留掃頻信號進(jìn)行與消除相位連續(xù)性約束相關(guān)的處理,生成序列主干信號;
合成模塊,用于基于所述序列頭部信號和所述序列主干信號生成訓(xùn)練序列。
優(yōu)選的,所述序列頭部信號具體包括:零自相關(guān)ZC序列信號。
優(yōu)選的,所述ZC序列信號具有以下特征:恒幅特性,循環(huán)自相關(guān)特性,循環(huán)互相關(guān)特性。
優(yōu)選的,所述處理模塊,具體用于:
確定所述訓(xùn)練序列進(jìn)行駐波比檢測時(shí)的掃頻帶寬;
基于所述掃頻帶寬設(shè)置所述駐留掃頻信號的駐留時(shí)間,采樣點(diǎn)的數(shù)量和測量區(qū)間的數(shù)量,以使得各采樣點(diǎn)均勻分布在所述掃頻帶寬內(nèi),各測量區(qū)間內(nèi)的采樣點(diǎn)的數(shù)量相同;
針對每個(gè)測量區(qū)間,在每個(gè)測量區(qū)間的進(jìn)行與消除相位連續(xù)性約束相關(guān)的處理;
基于每個(gè)處理后的測量區(qū)間生成序列主干信號。
優(yōu)選的,所述處理模塊在每個(gè)測量區(qū)間的進(jìn)行與消除相位連續(xù)性約束相關(guān)的處理,具體包括:
獲取每個(gè)測量區(qū)間的采樣點(diǎn);
設(shè)置每個(gè)測量區(qū)間中處于邊緣的預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的采樣點(diǎn);
標(biāo)識并記錄刪除預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的采樣點(diǎn)后的各測量區(qū)間中剩余的采樣點(diǎn)的信息。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明通過獲取序列頭部信號以及駐留掃頻信號;對所述駐留掃頻信號進(jìn)行與消除相位連續(xù)性約束相關(guān)的處理,生成序列主干信號;基于所述序列頭部信號和所述序列主干信號生成訓(xùn)練序列;生成的訓(xùn)練序列,可以滿足駐波比檢測的要求,充分提取訓(xùn)練序列的相位信息,提升基站及發(fā)射機(jī)駐波比檢測算法的處理效率及計(jì)算準(zhǔn)確度,由于序列主干信號在某時(shí)間段內(nèi)為單音信號,通過非線性器件后不會引入互調(diào)交調(diào)失真,因此有效提升了駐波比檢測算法的計(jì)算精度,使得具備優(yōu)良的抗互調(diào)干擾能力。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提出的一種訓(xùn)練序列生成方法的流程示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提出的一種ZC序列的相關(guān)性示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提出的一種駐留掃頻信號的頻譜示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提出的一種駐留掃頻信號的時(shí)域示意圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提出的一種生成的序列主干信號的時(shí)域示意圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例提出的一種訓(xùn)練序列生成設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如背景技術(shù)所述,現(xiàn)有技術(shù)中用于駐波比檢測的訓(xùn)練信號都無法滿足要求,為此,本發(fā)明提出了一種訓(xùn)練序列生成方法,用以生成滿足駐波比檢測要求的訓(xùn)練序列,如圖1所示,該方法包括以下步驟:
步驟101、獲取序列頭部信號以及駐留掃頻信號。
具體的,序列頭部信號具體包括:零自相關(guān)ZC序列信號;其中ZC序列信號具有以下特征:恒幅特性,循環(huán)自相關(guān)特性,循環(huán)互相關(guān)特性。
ZC(Zadoff-Chu,零自相關(guān))序列是非二進(jìn)制形式的偽隨機(jī)序列,滿足恒幅零自相關(guān)(Constant Amplitude Zero Autocorrelation,CAZAC)特性,具體的,該ZC序列可以用以下公式:
來進(jìn)行表示,其中a(n)表示為zc序列;j為復(fù)數(shù)符號,表示復(fù)數(shù);q為根序列號;N為校準(zhǔn)序列的長度;n為從0到N-1中的任意一個(gè)正整數(shù);l為校準(zhǔn)產(chǎn)量,具體可以根據(jù)zc序列的需要進(jìn)行設(shè)置,例如可以設(shè)置為1。
而具體的恒幅特性意即ZC序列中的每個(gè)值幅值恒定為1。ZC序列經(jīng)過DFT(Discrete Fourier Transform,離散傅里葉變換)之后的序列,每個(gè)值的幅值仍然是1。這種特性有助于降低信號的PAPR(Peak to Average Power Ratio,峰值平均功率比),從而簡化了功率放大器的設(shè)計(jì)。
循環(huán)自相關(guān)特性則表示為只要保證兩個(gè)序列之間的ZCZ大于兩個(gè)序列最大可能的時(shí)間偏差,那么兩個(gè)序列仍然是正交的;所以同一個(gè)ZC序列就可以產(chǎn)生多個(gè)正交的序列。
循環(huán)互相關(guān)特性,也即一個(gè)非素?cái)?shù)長度的序列可以通過素?cái)?shù)長度的ZC序列進(jìn)行循環(huán)擴(kuò)展或截短來生成;這樣生成的序列仍然保持恒幅特性和零循環(huán)自相關(guān)特性。
包括上述三個(gè)特性的ZC序列具有非常好的自相關(guān)性和很低的互相關(guān)特 性,其中,如圖2所示,為ZC序列的相關(guān)性示意圖;由于基站對校準(zhǔn)中反射信號的采集必然存在時(shí)間及相位上的時(shí)延;根據(jù)時(shí)頻特性分析,對比一般多音及偽隨機(jī)序列,由于ZC序列具有非常好的自相關(guān)性和很低的互相關(guān)特性,這種很好的性能可以被用來對時(shí)間和頻率的相關(guān)運(yùn)算;因此校準(zhǔn)處理可按照一般反饋信號的同步方法對基站通道校準(zhǔn)的反射信號進(jìn)行同步處理。
在獲取序列頭部信號的同時(shí),還會獲取駐留掃頻信號,并對駐留掃頻信號進(jìn)行相應(yīng)處理,也即進(jìn)行步驟102。
步驟102、對駐留掃頻信號進(jìn)行與消除相位連續(xù)性約束相關(guān)的處理,生成序列主干信號。
具體的,由于駐留掃頻信號為相位不連續(xù)的單音掃頻信號,因此需要對其進(jìn)行相應(yīng)的處理,來生成序列主干信號,以滿足后續(xù)的駐波比檢測的需要,而具體的處理過程可以如下:
確定所述訓(xùn)練序列進(jìn)行駐波比檢測時(shí)的掃頻帶寬;基于所述掃頻帶寬設(shè)置所述駐留掃頻信號的駐留時(shí)間,采樣點(diǎn)的數(shù)量和測量區(qū)間的數(shù)量,以使得各采樣點(diǎn)均勻分布在所述掃頻帶寬內(nèi),各測量區(qū)間內(nèi)的采樣點(diǎn)的數(shù)量相同;針對每個(gè)測量區(qū)間,在每個(gè)測量區(qū)間的進(jìn)行與消除相位連續(xù)性約束相關(guān)的處理;基于每個(gè)處理后的測量區(qū)間生成序列主干信號。
具體的,由于需要駐留掃頻信號中的各單音信號的持續(xù)時(shí)間需要保持一致,同時(shí)該段時(shí)間內(nèi)各單音信號的幅度需要保持一致,以保證駐波比計(jì)算中各頻點(diǎn)測量信號的幅相統(tǒng)一,充分反映訓(xùn)練序列經(jīng)過發(fā)射通道后的幅度和相位的變化,為此,確定訓(xùn)練序列進(jìn)行駐波比檢測時(shí)的掃頻帶寬為B,設(shè)置發(fā)送時(shí)間為T,采樣點(diǎn)數(shù)為N,測量區(qū)間為M,駐留掃頻信號的時(shí)域圖如圖3所示,頻譜圖如圖4所示;掃頻信號中每個(gè)駐留單音信號(對應(yīng)一個(gè)測量區(qū)間)的頻率間隔為B/(M-1),每個(gè)單音信號的駐留時(shí)間為T/M,各駐留單音信號的采樣點(diǎn)數(shù)為N/M;各駐留單音頻點(diǎn)均勻分布在整個(gè)掃頻帶寬內(nèi),各駐 留單音信號在時(shí)域上按照駐留時(shí)間依次排列。
在對駐留掃頻信號進(jìn)行了劃分之后,由于后續(xù)需要在反饋信號中準(zhǔn)確提取駐留掃頻信號中各單音信號的幅相特性,為此需要設(shè)置反饋信號基于各駐留掃頻信號頻率切換點(diǎn)的相同位置做刪余處理,以減小由于相位不連續(xù)引入的駐波比計(jì)算誤差;也即具體的,針對每一個(gè)測量區(qū)間,在每個(gè)測量區(qū)間的進(jìn)行與消除相位連續(xù)性約束相關(guān)的處理,其具體包括:
獲取每個(gè)測量區(qū)間的采樣點(diǎn);設(shè)置每個(gè)測量區(qū)間中處于邊緣的預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的采樣點(diǎn);標(biāo)識并記錄刪除預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的采樣點(diǎn)后的各測量區(qū)間中剩余的采樣點(diǎn)的信息。
具體的,可設(shè)置預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的為D,其中D<N/M;則各駐留單音信號的有效采樣點(diǎn)數(shù)為N/M-D,起始終止的采樣點(diǎn)分別為[D/2+1,N/M-D/2],生成如圖5所示的序列主干信號的示意圖;圖中通過方框標(biāo)識有處于邊緣的預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的采樣點(diǎn)的位置,也即對應(yīng)刪余區(qū)域,標(biāo)識并記錄下刪余區(qū)域以外的其他采樣的信息,其中通過在反饋信號上與各駐留掃頻信號頻率切換點(diǎn)的相同位置做刪除處理,可消除各駐留單音信號的相位連續(xù)性約束,提升后續(xù)利用反饋信號進(jìn)行駐波比檢測的處理效率;通常情況下,可設(shè)置刪余點(diǎn)數(shù)D為各駐留單音信號采樣點(diǎn)數(shù)N/M的1/10左右。
步驟103、基于序列頭部信號和序列主干信號生成訓(xùn)練序列。
在獲取了序列頭部信號以及生成了序列主干信號后,將兩者合并為序列序列。
通過本申請上述實(shí)施例,可充分提取訓(xùn)練信號的相位信息,提升基站及發(fā)射機(jī)駐波比檢測算法的處理效率及計(jì)算準(zhǔn)確度,由于序列主干信號在某時(shí)間段內(nèi)為單音信號,通過非線性器件后不會引入互調(diào)交調(diào)失真,因此有效提升駐波比檢測算法的計(jì)算精度,使得具備優(yōu)良的抗互調(diào)干擾能力;另外,由于序列的主干信號在總持續(xù)時(shí)間上呈現(xiàn)通帶頻率全覆蓋特性,使得均勻分布 的各采樣點(diǎn)可有效估計(jì)通道內(nèi)的頻率選擇特性,方便計(jì)算整個(gè)通帶內(nèi)的駐波比值分布,方便基站及發(fā)射機(jī)外場故障分析,還由于可以對采樣點(diǎn)的數(shù)量,號功率、以及頻率分辨率等參數(shù)進(jìn)行靈活調(diào)整,使得可以適用于需求及資源多樣化條件下的基站及發(fā)射機(jī)射頻通道駐波比檢測。
為了對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明,本發(fā)明還提出了一種訓(xùn)練序列生成設(shè)備,其中訓(xùn)練序列用于進(jìn)行駐波比檢測,如圖6所示,包括:
獲取模塊601,用于獲取序列頭部信號以及駐留掃頻信號;
處理模塊602,用于對所述駐留掃頻信號進(jìn)行與消除相位連續(xù)性約束相關(guān)的處理,生成序列主干信號;
合成模塊603,用于基于所述序列頭部信號和所述序列主干信號生成訓(xùn)練序列。
具體的,所述序列頭部信號具體包括:零自相關(guān)ZC序列信號。
所述ZC序列信號具有以下特征:恒幅特性,循環(huán)自相關(guān)特性,循環(huán)互相關(guān)特性。
具體的,所述處理模塊602,具體用于:
確定所述訓(xùn)練序列進(jìn)行駐波比檢測時(shí)的掃頻帶寬;
基于所述掃頻帶寬設(shè)置所述駐留掃頻信號的駐留時(shí)間,采樣點(diǎn)的數(shù)量和測量區(qū)間的數(shù)量,以使得各采樣點(diǎn)均勻分布在所述掃頻帶寬內(nèi),各測量區(qū)間內(nèi)的采樣點(diǎn)的數(shù)量相同;
針對每個(gè)測量區(qū)間,在每個(gè)測量區(qū)間的進(jìn)行與消除相位連續(xù)性約束相關(guān)的處理;
基于每個(gè)處理后的測量區(qū)間生成序列主干信號。
所述處理模塊602在每個(gè)測量區(qū)間的進(jìn)行與消除相位連續(xù)性約束相關(guān)的處理,具體包括:
獲取每個(gè)測量區(qū)間的采樣點(diǎn);
設(shè)置每個(gè)測量區(qū)間中處于邊緣的預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的采樣點(diǎn)。
標(biāo)記并記錄刪除預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的采樣點(diǎn)后的各測量區(qū)間中剩余的采樣點(diǎn)的信息。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本申請?zhí)岢龅挠?xùn)練序列生成方式,通過獲取序列頭部信號以及基于駐留掃頻信號生成序列主干信號,最后生成的訓(xùn)練序列,可以滿足駐波比檢測的要求,充分提取訓(xùn)練序列的相位信息,提升基站及發(fā)射機(jī)駐波比檢測算法的處理效率及計(jì)算準(zhǔn)確度,由于序列主干信號在某時(shí)間段內(nèi)為單音信號,通過非線性器件后不會引入互調(diào)交調(diào)失真,因此有效提升了駐波比檢測算法的計(jì)算精度,使得具備優(yōu)良的抗互調(diào)干擾能力。
通過以上的實(shí)施方式的描述,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本申請可以通過硬件實(shí)現(xiàn),也可以借助軟件加必要的通用硬件平臺的方式來實(shí)現(xiàn)?;谶@樣的理解,本申請的技術(shù)方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該軟件產(chǎn)品可以存儲在一個(gè)非易失性存儲介質(zhì)(可以是CD-ROM,U盤,移動硬盤等)中,包括若干指令用以使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本申請各個(gè)實(shí)施場景所述的方法。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施場景的示意圖,附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本申請所必須的。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實(shí)施場景中的裝置中的模塊可以按照實(shí)施場景描述進(jìn)行分布于實(shí)施場景的裝置中,也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施場景的一個(gè)或多個(gè)裝置中。上述實(shí)施場景的模塊可以合并為一個(gè)模塊,也可以進(jìn)一步拆分成多個(gè)子模塊。
上述本申請序號僅僅為了描述,不代表實(shí)施場景的優(yōu)劣。
以上公開的僅為本申請的幾個(gè)具體實(shí)施場景,但是,本申請并非局限于 此,任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本申請的保護(hù)范圍。