一种数字选频直放站增益一致性补偿的方法技术

本发明专利技术提供了一种数字选频直放站增益一致性补偿的方法，用工装板产生一组单音信号源，单音信号源通过射频口连接到远端机，远端机的FPGA对单音信号源进行功率统计，并且确定基准功率值，远端机的数字ARM用基准功率比信号源的功率，来确定每个载波需要调整的增益误差值。采用调整每个载波的功率来补偿数字直放站系统的带内波动，实现起来简单有效，大大的降低了直放站系统带内波动这块的设计难度。本发明专利技术有益的效果是：采用数字技术来抵消系统模拟器件的比较大的增益误差，实现起来非常的简单和有效，大大的降低了直放站系统带内增益一致性的设计难度，对于解决同类的设计存在的技术难题具有重大的参考和现实意义。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及移动通信网络覆盖及优化领域，主要是一种数字选频直放站增益一致性补偿的方法。
技术介绍
随着移动通信业务的迅猛发展，直放站作为改善移动网信号弱区、盲区的重要设备，以其投资较少、结构简单、安装方便灵活等优点广泛应用于移动通信网。但是如果直放站参数设置不当同样会严重影响施主基站的性能，降低网络运行质量，尤其是直放站的噪声降低了基站接收机的接收灵敏度，减小了覆盖范围。直放站的噪声系数对施主基站的影响主要是指直放站的上行噪声引入施主基站。 由于，数字光纤直放站由一台近端机和多台远端机组成，在级联环境中，如果各台远端机的增益略有差别，则增益高的远端机会贡献额外的噪声，使得整个系统的级联噪声偏高。因此，为了降低多台远端机的级联噪声系数，对各台远端机的增益一致性提出了更高的要求，要求不同远端机在整个通带内增益误差控制在O. 5dB内，针对此要求，提出了本文所述的增益一致性补偿方法。
技术实现思路
本专利技术的目的正是为了克服上述技术的不足，而提供一种数字选频直放站增益一致性补偿的方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案这种数字选频直放站增益一致性补偿的方法，用工装板产生一组单音信号源，单音信号源通过射频口连接到远端机，远端机的FPGA对单音信号源进行功率统计，并且确定基准功率值，远端机的数字ARM用基准功率比信号源的功率，来确定每个载波需要调整的增益误差值。采用调整每个载波的功率来补偿数字直放站系统的带内波动，实现起来简单有效，大大的降低了直放站系统带内波动这块的设计难度。工装板产生的单音信号功率为_55dB，频点和被测设备的信道号有一一对应的关系，并且单音信号需要校准过，确保工装近端板发射的信号在整个频带内是平坦的，误差小于 O. IdB0所述远端机的FPGA功率统计，每个频点的功率值与工装板的信道号一一对应，选择中心频点作为基准功率。远端机的数字ARM用基准功率比信号源的功率，计算出每个载波需要调整的增益误差值，并做成查找表的形式放到存储器，并且增益误差值和信道号一一对应，根据所用到的信道号，通过查找表找到对应的信道增益误差值。本专利技术有益的效果是采用数字技术来抵消系统模拟器件的比较大的增益误差，实现起来非常的简单和有效，大大的降低了直放站系统带内增益一致性的设计难度，对于解决同类的设计存在的技术难题具有重大的参考和现实意义。附图说明图I是数字光纤直放站系统示意图；图2是本专利技术的数字上变频(DDC)波动补偿示意图；图3是校准时工装板、近端板和远端板的连接框4是实际通信工装板、近端板和远端板的连接框图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及举例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的举例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限 定本专利技术。本专利技术采用对基带信号调整每载波的功率来补偿系统的增益一致性。由于在工作频率范围内，每载波的输出功率有波动。因而可以通过调整每个载波的功率，使每载波在输入功率相同的情况下，输出功率波动变小。具体的设计思想包括工装板校准和实际通信两部分，介绍如下工装板校准时(I)用一台近端机作为工装板产生一组单音信号。单音信号的频点和被测设备的信道号有一一对应的关系，并且单音信号需要校准过，确保工装近端板发射的信号在整个频带内是平坦的，误差小于O. ldB。(2)工装板与远端机进行通信。工装板与远端机的通信有两部分组成一部分是，工装板产生的信号源经过射频口连接到远端机作为远端机上行链路的输入信号，记为输入信号Al ;另一部分是，工装板产生的信号源所对应的信道号作为控制字通过光纤传输到远端机的FPGA。(3)远端机FPGA统计功率。远端机的FPGA对输入信号Al做功率统计，这组功率值记为？0，？1，？2，？3夂？1^.十11，与工装板发起的信道号一一对应。远端机的FPGA与数字ARM通信时，信道号首先约定好，因此通信中只需要把存到RAM的功率值，通过I2C总线上报到数字板的ARM即可。(4)确定对应信道的增益误差值。由(3)得到的输入功率值，选择Pm作为基准功率。远端机的数字ARM，把基准功率Pm与功率PO，PI, P2, P3…Pm…Pn做比较，得到增益误差值aO, al, a2, a3…anr·· an,例如an=-JPm/Pit ,此误差增益值与信道号对应，这样每个信道的增益值就确定了，并且把增益误差值做成查找表的形式放到存储器。实际通信时(I)断开工装板和远端机的通信，近端机和远端机进行正常通信。(2)远端机的数字ARM根据实际通信时所用到的信道号，通过查找表找到对应的信道增益误差值。同时通过I2C总线，把所需的信道误差增益值上传到远端机的FPGA。FPGA里面DDC中功率控制模块实现对每个载波的增益一致性补偿。图I数字光纤选频直放站信号流程，分为下行链路和上行链路。下行链路信号的传输过程是基站出来的信号送到双工器，双工器出来的射频信号经过下变频，转化为模拟中频信号，模拟中频信号经过模数转化，转化为数字中频信号，在FPGA里面，对数字中频信号进行处理，转化为基带信号，然后通过光纤送到远端机，远端机经过数字上变频，把基带信号转化为数字中频信号，送到D/A转换器，再经过模拟上变频转化为射频信号，射频信号经过双工器处理，最后送给用户。上行链路信号的传输过程类似。图2是本专利技术的上行链路数字下变频(DDC)的实现框图，可以看到在数字下变频的混频、抽取、滤波之后我们加入了一个功率控制模块，这个模块的作用就是用来调整每个载波的输出功率，为后面的增益一致性补偿做准备。功率控制模块的实现方法就是用乘法器把每载波的IQ基带复信号(一个复信号X=I+Q*j可以看作是一个实信号I与一个虚信号Q的合成)分别与每载波的功率控制值相乘后再经过截位、四舍五入处理。对于图3和图4，关键技术的调试总结如下(I)工装板发射一组经过校准的正弦信号。对这一组正弦信号的要求每个正弦 信号的频点与被测设备的信道号对应，带内波动< O. IdB,信号功率为_55dB。(2)基准信号通过实验验证，用信号源Al的中心频点作为基准信号，带内波动补偿的效果最好。(3)增益误差的计算an=y/PmfPn (Pm为基准功率，Pn为第η个/[目道的功率),每个载波的增益值误差值与信道号一一对应。(4)经过DDC的功率控制模块，输出的基带复信号为X=an* (I+Q*j)，经过调整载波功率后的系统带内波动可以控制在O. 5dB之内。以上所述是仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字选频直放站增益一致性补偿的方法，其特征在于：用工装板产生一组单音信号源，单音信号源通过射频口连接到远端机，远端机的FPGA对单音信号源进行功率统计，并且确定基准功率值，远端机的数字ARM用基准功率比信号源的功率，来确定每个载波需要调整的增益误差值。

【技术特征摘要】
1.一种数字选频直放站增益一致性补偿的方法，其特征在于用工装板产生一组单音信号源，单音信号源通过射频口连接到远端机，远端机的FPGA对单音信号源进行功率统计，并且确定基准功率值，远端机的数字ARM用基准功率比信号源的功率，来确定每个载波需要调整的增益误差值。2.根据权利要求I所述的数字选频直放站增益一致性补偿的方法，其特征在于工装板产生的单音信号功率为_55dB，频点和被测设备的信道号有一一对应的关系，并且单音信号需要校准过，确保工装近端板发射的信号在整个频带内...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓红，朱怀环，王利强，王文元，陈存林，金淮东，
申请(专利权)人：三维通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：