一種天線校準的方法及裝置

一種天線校準的方法及裝置

《一種天線校準的方法及裝置》是電信科學技術研究院於2010年2月5日申請的發明專利,該專利的公布號為CN102111202A,專利公布日為2011年6月29日,發明人是李傳軍、孫長果,該發明涉及移動通信領域。

《一種天線校準的方法及裝置》包括以下步驟:獲取天線校準的校準周期T_i以及計算每個天線通道的校準序列,校準周期T_i為預定門限值A;通過校準序列,以T_i為周期對天線進行周期性校準,並更新校準誤差參數;根據校準誤差參數與T_i,更新下次校準的校準周期T_j,通過校準序列,以T_j為周期對天線進行周期性校準,並更新校準誤差參數。

2017年12月11日,《一種天線校準的方法及裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。

(概述圖為《一種天線校準的方法及裝置》摘要附圖)

基本介紹

  • 中文名:一種天線校準的方法及裝置
  • 公布號:CN102111202A
  • 公布日:2011年6月29日
  • 申請號:2010191140573
  • 申請日:2010年2月5日
  • 申請人:電信科學技術研究院
  • 地址:北京市海淀區學院路40號
  • 發明人:李傳軍、孫長果
  • Int. Cl.:H04B7/06(2006.01)I
  • 專利代理機構:北京市立方律師事務所
  • 代理人:張磊
  • 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

移動和寬頻成為現代通信技術的發展方向,如何消除同信道干擾、多址干擾與多徑衰落的影響成為人們在提高無線移動通信系統性能時考慮的主要因素。智慧型天線技術成為移動通信領域中的一個研究熱點。智慧型天線技術給移動通信系統帶來了巨大的優勢。例如,在使用智慧型天線時結合使用其它基帶數位訊號處理技術,如聯合檢測、干擾抵消等,在無線基站中使用了智慧型天線技術後,基站接收到的信號是來自各天線單元和收信機所接收到的信號之和,如果採用最大功率合成算法,在不計多徑傳播的條件下,則總的接收信號將增加10×lgNdB,其中,N為天線單元的數量。存在多徑時,此接收靈敏度的改善將視多徑傳播條件及上行波束賦形算法而變,其結果也將近10×1gNdB的增益。
截至2010年2月,智慧型天線技術已經作為物理層通信技術發展的主要方向之一。智慧型天線技術不僅可以使用在時分雙工TDD系統中,也完全可以使用到頻分雙工FDD系統中,智慧型天線的廣泛套用正是提供了一個領先的、完善的技術平台,它在一定程度上推動了移動通信技術的發展。
智慧型天線具體套用在移動通信系統中,例如在採用8單元陣的TD-SCDMA(Time Division-Synchronization Code Division Multiple Access,時分同步碼分多址接入)系統中,天線安裝過程就要連線8根天線外加一根校準電纜一共9根天線,由於存在多天線,因此在實際網路中存在多天線校準的問題。截至2010年2月,天線校準技術中,對於校準周期採用人工設定的方法,同時也不能實時上報校準後各個射頻通道仍然存在幅度和相位的差異。如果在較長的校準周期中出現射頻通道的幅度和相位的差異,對於下行波束賦形,特別是廣播信道的波束賦形存在嚴重影響。導致廣播波束畸變,無法達到網路規劃中的65+/-5度的波束賦形要求。
通常2010年2月前的天線校準方法步驟如下:設定校準周期;基帶發射接收校準序列,進行接收校準係數計算CRX;基帶發射傳送校準序列,進行發射校準係數計算CTX;根據校準周期時間,確定是否進行下一次接收校準和發射校準,在此校準周期內使用CRX和CTX。
2010年2月前的天線校準技術主要存在以下兩個缺點:
(1)不能實現反饋校準的精度,導致校準後多個射頻通道的之間仍然存在差異情況無法監控。
(2)不能實時的根據校準精度情況,調整校準的周期,在射頻通道變化較快時,縮短校準周期,在射頻通道相對緩變時,拉長校準周期。
因此,有必要提出一種技術方案,能夠通過校準誤差參數來實時監控射頻通道的差異變化,並通過上報的校準誤差參數實時反映出校準的精度;以及能夠根據校準誤差參數來實時調整校準的周期,在射頻通道變化較快時縮短校準周期,在射頻通道相對緩變時拉長校準周期。

發明內容

專利目的

《一種天線校準的方法及裝置》的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一,特別通過對校準誤差參數進行實時監控,及時了解射頻通道的差異變化,根據校準誤差參數來實時調整校準的周期,及時根據校準精度情況進行合理的天線校準。

技術方案

《一種天線校準的方法及裝置》的實施例一方面提出了一種天線校準的方法,包括以下步驟:
獲取天線校準的校準周期T_i以及計算每個天線通道的校準序列,所述校準周期T_i為預定門限值A;通過所述校準序列,以所述T_i為周期對天線進行周期性校準,並更新校準誤差參數;根據所述校準誤差參數與所述T_i,更新下次校準的校準周期T_j,通過所述校準序列,以所述T_j為周期對天線進行周期性校準,並更新校準誤差參數。
該發明的實施例另一方面還提出了一種天線校準的裝置,包括配置模組、校準模組以及更新模組,所述配置模組,用於配置天線校準的校準周期T_i所述校準周期T_i為預定門限值A;所述校準模組,用於計算每個天線通道的校準序列,通過所述校準序列,以所述T_i為周期對天線進行周期性校準,以及以更新後的周期對天線進行周期性校準;所述更新模組,用於更新校準誤差參數,以及根據所述校準誤差參數與所述T_i,更新下次校準的校準周期T_j。

改善效果

《一種天線校準的方法及裝置》提出的上述方案,能夠通過校準誤差參數來實時監控射頻通道的差異變化,並通過上報的校準誤差參數實時反映出校準的精度。此外,該發明提出的上述方案,能夠根據校準誤差參數來實時調整校準的周期,在射頻通道變化較快時縮短校準周期,在射頻通道相對緩變時拉長校準周期,及時根據校準精度情況進行合理的天線校準。該發明提出的上述方案,對2010年2月前的系統的改動很小,不會影響系統的兼容性,而且實現簡單、高效。該發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過該發明的實踐了解到。

附圖說明

圖1為《一種天線校準的方法及裝置》實施例天線校準方法的流程圖;
圖2為該發明實施例天線校準裝置的結構示意圖。

權利要求

1.《一種天線校準的方法及裝置》包括以下步驟:獲取天線校準的校準周期T_i以及計算每個天線通道的校準序列,所述校準周期T_i為預定門限值A;通過所述校準序列,以所述T_i為周期對天線進行周期性校準,並更新校準誤差參數,其中,所述校準誤差參數包括校準係數、校準後通道最大幅度偏差以及校準後通道最大相位偏差;根據所述校準誤差參數與所述T_i,更新下次校準的校準周期T_j,通過所述校準序列,以所述T_j為周期對天線進行周期性校準,並更新校準誤差參數;其中,所述周期性校準包括周期性發射校準和周期性接收校準,所述校準周期包括發射校準周期和接收校準周期。
2.如權利要求1所述的天線校準的方法,其特徵在於,所述校準係數包括發射校準係數CTX(n)和接收校準係數CRX(n),n=1,2,…,N,N為天線通道數;所述校準後通道最大幅度偏差包括發射校準後通道最大幅度偏差εTXAMPdB和接收校準後通道最大幅度偏差εRXAMPdB;所述校準後通道最大相位偏差包括發射校準後通道最大相位偏差εTXPHZdeg和接收校準後通道最大相位偏差εRXPHZdeg
3.如權利要求2所述的天線校準的方法,其特徵在於,所述周期性發射校準包括:每個天線通道分別發射各自的信號,其中
,CTXI(n)為上一次校準周期得到的校準係數,
為校準序列;計算該次校準周期的發射校準係數
,其中,
,h為天線通道n的信道特性;通過發射校準係數CTX(n)對天線通道n進行發射校準;所述周期性接收校準包括:每個天線通道分別接收各自的信號
,其中,CRXI(n)為上一次校準周期得到的校準係數,
為校準序列;計算該次校準周期的接收校準係數
,其中
,h為天線通道n的信道特性;通過接收校準係數CRX(n)對天線通道n進行接收校準。
4.如權利要求3所述的天線校準的方法,其特徵在於,所述更新校準誤差參數包括:
5.如權利要求3所述的天線校準的方法,其特徵在於,所述更新下次校準的校準周期包括:更新下次發射校準的校準周期:當εTXPHZdegInitialTXPHZdeg_limit時,如果εTXAMPdBTXAMPdB_limit且εTXPHZdegTXPHZdeg_limit,則發射校準的校準周期Tj_TX=k*Ti_TX,否則發射校準的校準周期保持不變Tj_TX=Ti_TX;當εTXAMPdBInitial≥εTXAMPdBlimit或εTXPHZdegInitial≥εTXPHZdeg_limit時,如果εTXAMPdBTXAMPdB_limit和εTXPHZdegTXPHZdeg_limit則發射校準的校準周期保持不變Tj_TX=Ti_TX,否則發射校準的校準周期Tj_TX=Ti_TX/k,其中,εTXAMPdBInitial、εTXPHZdegInitial為更新前校準參數,εTXAMPdB、εTXPHZdeg為更新後校準參數,εTXAMPdB_limit、εTXPHZdeg_limit為允許的校準參數最大門限值,k>=1,Ti_TX為上次發射校準的校準周期;更新下次接收校準的校準周期:當εRXAMPdBInitialRXAMPdBlimit且εRXPHZdegInitial<εRXPHZdeg_limit時,如果εRXAMPdBRXAMPdB_limit且εRXPHZdegRXPHZdeg_limit,則接收校準的校準周期Tj_RX=k*Ti_RX,否則接收校準的校準周期保持不變Tj_RX=Ti_RX;當εRXAMPdBInitial≥εRXAMPdBlimit或εRXPHZdegInitial≥εRXPHZdeg_limit時,如果εRXAMPdBRXAMPdB_limit和εRXPHZdegRXPHZdeg_limit則接收校準的校準周期保持不變Tj_RX=Ti_RX,否則接收校準的校準周期Tj_RX=Ti_RX/k,其中,εRXAMPdBInitial、εRXPHZdegInitial為更新前校準參數,εRXAMPdB、εRXPHZdeg為更新後校準參數,εRXAMPdB_limit、εRXPHZdeg_limit為允許的校準參數最大門限值,k>=1,Ti_RX為上次接收校準的校準周期。
6.一種天線校準的裝置,其特徵在於,包括配置模組、校準模組以及更新模組,所述配置模組,用於配置天線校準的校準周期T_i,所述校準周期T_i為預定門限值A;所述校準模組,用於計算每個天線通道的校準序列,通過所述校準序列,以所述T_i為周期對天線進行周期性校準,以及以更新後的周期對天線進行周期性校準;所述更新模組,用於更新校準誤差參數,以及根據所述校準誤差參數與所述T_i,更新下次校準的校準周期T_j,其中,所述校準誤差參數包括校準係數、校準後通道最大幅度偏差以及校準後通道最大相位偏差,其中,所述校準模組周期性校準包括周期性發射校準和周期性接收校準,所述校準周期包括發射校準周期和接收校準周期。
7.如權利要求6所述的天線校準的裝置,其特徵在於,所述校準係數包括發射校準係數CTX(n)和接收校準係數CRX(n),n=1,2,…,N,N為天線通道數;所述校準後通道最大幅度偏差包括發射校準後通道最大幅度偏差εTXAMPdB和接收校準後通道最大幅度偏差εRXAMPdB;所述校準後通道最大相位偏差包括發射校準後通道最大相位偏差εTXPHZdeg和接收校準後通道最大相位偏差εRXPHZdeg
8.如權利要求7所述的天線校準的裝置,其特徵在於,所述校準模組周期性發射校準包括:每個天線通道分別發射各自的信號
,其中,CTXI(n)為上一次校準周期得到的校準係數,
為校準序列;所述校準模組計算該次校準周期的發射校準係數
,其中
,h為天線通道n的信道特性;所述校準模組通過發射校準係數CTX(n)對天線通道n進行發射校準;所述校準模組周期性接收校準包括:每個天線通道分別接收各自的信號
,其中,CRXI(n)為上一次校準周期得到的校準係數,
為校準序列;所述校準模組計算該次校準周期的接收校準係數CRX(n)=CRXmodify(n)·CRXI(n),其中,
,h為天線通道n的信道特性;所述校準模組通過接收校準係數CRX(n)對天線通道n進行接收校準。
9.如權利要求8所述的天線校準的裝置,其特徵在於,所述更新模組更新校準誤差參數包括:
10.如權利要求9所述的天線校準的裝置,其特徵在於,所述更新模組更新下次校準的校準周期包括:更新下次發射校準的校準周期:當εTXAMPdBInitialTXAMPdB_limit且εTXPHZdegInitialTXPHZdeg_limit時,如果εTXAMPdBTXAMPdB_limit且εTXPHZdegTXPHZdeg_limit,則發射校準的校準周期Tj_TX=k*Ti_TX,否則發射校準的校準周期保持不變Tj_TX=Ti_TX;當εTXAMPdBInitial≥εTXAMPdBlimit或εTXPHZdegInitial≥εTXPHZdeg_limit時,如果εTXAMPdBTXAMPdB_limit和εTXPHZdegTXPHZdeg_limit則發射校準的校準周期保持不變Tj_TX=Ti_TX,否則發射校準的校準周期Tj_TX=Ti_TX/k,其中,εTXAMPdBInitial、εTXPHZdegInitial為更新前校準參數,εTXAMPdB、εTXPHZdeg為更新後校準參數,εTXAMPdB_limit、εTXPHZdeg_limit為允許的校準參數最大門限值,k>=1,Ti_TX為上次發射校準的校準周期;更新下次接收校準的校準周期:當εRXAMPdBInitialRXAMPdBlimit且εRXPHZdegInitialRXPHZdeg_limit時,如果εRXAMPdBRXAMPdB_limit且εRXPHZdegRXPHZdeg_limit,則接收校準的校準周期Tj_RX=k*Ti_RX,否則接收校準的校準周期保持不變Tj_RX=Ti_RX;當εRXAMPdBInitial≥εRXAMPdBlimit或εRXPHZdegInitial≥εRXPHZdeg_limit時,如果εRXAMPdBRXAMPdB_limit和εRXPHZdegRXPHZdeg_limit則接收校準的校準周期保持不變Tj_RX=Ti_RX,否則接收校準的校準周期Tj_RX=Ti_RX/k,其中,εRXAMPdBInitial、εRXPHZdegInitial為更新前校準參數,εRXAMPdB、εRXPHZdeg為更新後校準參數,εRXAMPdB_limit、εRXPHZdeg_limit為允許的校準參數最大門限值,k>=1,Ti_RX為上次接收校準的校準周期。

實施方式

《一種天線校準的方法及裝置》包括以下步驟:獲取天線校準的校準周期T_i以及計算每個天線通道的校準序列,所述校準周期T_i為預定門限值A;通過所述校準序列,以所述T_i為周期對天線進行周期性校準,並更新校準誤差參數;根據所述校準誤差參數與所述T_i,更新下次校準的校準周期T_j,通過所述校準序列,以所述T_j為周期對天線進行周期性校準,並更新校準誤差參數。
如圖1所示,為該發明實施例天線校準方法的流程圖,包括以下步驟:
S101:獲取天線校準的校準周期以及計算每個天線通道的校準序列。在步驟S101中,首先獲取天線校準的校準周期T_i以及計算每個天線通道的校準序列,校準周期T_i為預定門限值A,顯然門限值A可以人工配置設定。在該發明中,對天線校準包括發射校準和接收校準兩方面,因此,周期性校準包括周期性發射校準和周期性接收校準,相應地,校準周期包括發射校準周期和接收校準周期。
S102:通過校準序列,對天線進行周期性校準,並更新校準誤差參數。在步驟S102中,通過得到的校準序列,以T_i為周期對天線進行周期性校準,並更新校準誤差參數。在該發明中,校準誤差參數包括校準係數,校準後通道最大幅度偏差以及校準後通道最大相位偏差,具體而言,又分發射和接收兩部分的參數:校準係數包括發射校準係數CTX(n)和接收校準係數CRX(n),其中,n=1,2,…,N,N為天線射頻通道數;校準後通道最大幅度偏差包括發射校準後通道最大幅度偏差εTXAMPdB和接收校準後通道最大幅度偏差εRXAMPdB;校準後通道最大相位偏差包括發射校準後通道最大相位偏差εTXPHZdeg和接收校準後通道最大相位偏差εRXPHZdeg
在步驟S102中與步驟S103中均包括對天線進行周期性校準、更新校準誤差參數的過程,步驟S102中與步驟S103中周期性校準、更新校準誤差參數的方法是一致的,區別只是輸入的參數不同,例如校準誤差參數得到更新,或者校準周期得到更新,從而產生不同的結果,為了避免重複敘述,該步驟對天線進行周期性校準、更新校準誤差參數的過程參考步驟S103的相應部分。
S103:根據校準誤差參數更新校準周期,通過校準序列,對天線進行周期性校準,並更新校準誤差參數。在步驟S103中,根據校準誤差參數與上一周期的大小,更新下次校準的校準周期,通過所述校準序列,以更新後的校準周期為周期對天線進行周期性校準,並更新校準誤差參數。
具體而言,周期性發射校準包括:每個天線通道分別發射各自的信號
,其中,CTXI(n)為上一次校準周期得到的校準係數,
為校準序列;
計算該次校準周期的發射校準係數
,其中,
,h為天線射頻通道n的信道特性;通過發射校準係數CTX(n)對天線射頻通道n進行發射校準。
具體而言,周期性接收校準包括:每個天線通道分別接收各自的信號
,其中,CRXI(n)為上一次校準周期得到的校準係數,
為校準序列;
計算該次校準周期的接收校準係數
,其中,
,h為天線射頻通道n的信道特性;
通過接收校準係數CRX(n)對天線射頻通道n進行接收校準。
在上述實施例中,更新校準誤差參數包括:
相應地,更新下次發射校準的校準周期包括以下方式:當εTXAMPdBInitial<εTXAMPdB_limit且εTXPHZdegIniital<εTXPHZdeg_limit時,如果εTXAMPdB<εTXAMPdB_limit且εTXPHZdeg<εTXPHZdeg_limit,則發射校準的校準周期Tj_TX=k*Ti_TX,否則發射校準的校準周期保持不變Tj_TX=Ti_TX;當εTXAMPdBInitial≥εTXAMPdB_limit或εTXPHZdegIniital≥εTXPHZdeg_limit時,如果εTXAMPdB<εTXAMPdB_limit和εTXPHZdeg<εTXPHZdeg_limit則發射校準的校準周期保持不變Tj_TX=Ti_TX,否則發射校準的校準周期Tj_TX=Ti_TX/k,其中,εTXAMPdBInitial、εTXPHZdegIniital為更新前校準參數,εTXAMPdB、εTXPHZdeg為更新後校準參數,εTXAMPdB_limit、εTXPHZdeg_limit為允許的校準參數最大門限值,k>=1,Ti_TX為上次發射校準的校準周期。
相應地,更新下次接收校準的校準周期包括以下方式:當εRXAMPdBInitial<εRXAMPdB_limit且εRXPHZdegIniital<εRXPHZdeg_limit時,如果εRXAMPdB<εRXAMPdB_limit且εRXPHZdeg<εRXPHZdeg_limit,則接收校準的校準周期Tj_RX=k*Ti_RX,否則接收校準的校準周期保持不變Tj_RX=Ti_RX;當εRXAMPdBInitial≥εRXAMPdB_limit或εRXPHZdegIniital≥εRXPHZdeg_limit時,如果εRXAMPdB<εRXAMPdB_limit和εRXPHZdeg<εRXPHZdeg_limit則接收校準的校準周期保持不變Tj_RX=Ti_RX,否則接收校準的校準周期Tj_RX=Ti_RX/k,其中,εRXAMPdBInitial、εRXPHZdegIniital為更新前校準參數,εRXAMPdB、εRXPHZdeg為更新後校準參數,εRXAMPdB_limit、εRXPHZdeg_limit為允許的校準參數最大門限值,k>=1,Ti_RX為上次接收校準的校準周期。
如圖2所示,為該發明實施例天線校準裝置100的結構示意圖,包括配置模組110、校準模組120以及更新模組130。
其中,配置模組110用於配置天線校準的校準周期T_i校準周期T_i為預定門限值A。校準模組120用於計算每個天線通道的校準序列,通過校準序列,以T_i為周期對天線進行周期性校準,以及以更新後的周期對天線進行周期性校準。具體而言,校準模組120周期性校準包括周期性發射校準和周期性接收校準,校準周期包括發射校準周期和接收校準周期。
具體而言,校準模組120周期性發射校準包括:每個天線通道分別發射各自的信號,其中
,CTXI(n)為上一次校準周期得到的校準係數,
為校準序列;校準模組120計算該次校準周期的發射校準係數
,其中,
,h為天線射頻通道n的信道特性; 校準模組120通過發射校準係數CTX(n)對天線射頻通道n進行發射校準;校準模組120周期性接收校準包括:每個天線通道分別接收各自的信號
,其中,CRXI(n)為上一次校準周期得到的校準係數,
為校準序列;校準模組120計算該次校準周期的接收校準係數
,其中,
,h為天線射頻通道n的信道特性;校準模組120通過接收校準係數CRX(n)對天線射頻通道n進行接收校準。更新模組130用於更新校準誤差參數,以及根據校準誤差參數與T_i,更新下次校準的校準周期T_j。
具體而言,更新模組130更新的校準誤差參數包括校準係數,校準後通道最大幅度偏差以及校準後通道最大相位偏差:校準係數包括發射校準係數CTX(n)和接收校準係數CRX(n),n=1,2,…,N,N為天線射頻通道數;
校準後通道最大幅度偏差包括發射校準後通道最大幅度偏差εTXAMPdB和接收校準後通道最大幅度偏差εRXAMPdB;校準後通道最大相位偏差包括發射校準後通道最大相位偏差εTXPHZdeg和接收校準後通道最大相位偏差εRXPHZdeg
具體而言,更新模組130更新校準誤差參數包括:
具體而言,更新模組130更新下次校準的校準周期包括:
更新下次發射校準的校準周期:當εTXAMPdBInitial<εTXAMPdB_limit且εTXPHZdegIniital<εTXPHZdeg_limit時,如果εTXAMPdB<εTXAMPdB_limit且εTXPHZdeg<εTXPHZdeg_limit,則發射校準的校準周期Tj_TX=k*Ti_TX,否則發射校準的校準周期保持不變Tj_TX=Ti_TX;當εTXAMPdBInitial≥εTXAMPdB_limit或εTXPHZdegIniital≥εTXPHZdeg_limit時,如果εTXAMPdB<εTXAMPdB_limit和εTXPHZdeg<εTXPHZdeg_limit則發射校準的校準周期保持不變Tj_TX=Ti_TX,否則發射校準的校準周期Tj_TX=Ti_TX/k,其中,εTXAMPdBInitial、εTXPHZdegIniital為更新前校準參數,εTXAMPdB、εTXPHZdeg為更新後校準參數,εTXAMPdB_limit、εTXPHZdeg_limit為允許的校準參數最大門限值,k>=1,Ti_TX為上次發射校準的校準周期;更新下次接收校準的校準周期:當εRXAMPdBInitial<εRXAMPdB_limit且εRXPHZdegIniital<εRXPHZdeg_limit時,如果εRXAMPdB<εRXAMPdB_limit且εRXPHZdeg<εRXPHZdeg_limit,則接收校準的校準周期Tj_RX=k*Ti_RX,否則接收校準的校準周期保持不變Tj_RX=Ti_RX;當εRXAMPdBInitial≥εRXAMPdB_limit或εRXPHZdegIniital≥εRXPHZdeg_limit時,如果εRXAMPdB<εRXAMPdB_limit和εRXPHZdeg<εRXPHZdeg_limit則接收校準的校準周期保持不變Tj_RX=Ti_RX,否則接收校準的校準周期Tj_RX=Ti_RX/k,其中,εRXAMPdBInitial、εRXPHZdegIniital為更新前校準參數,εRXAMPdB、εRXPHZdeg為更新後校準參數,εRXAMPdB_limit、εRXPHZdeg_limit為允許的校準參數最大門限值,k>=1,Ti_RX為上次接收校準的校準周期。
為了進一步闡述該發明,下面結合更具體的參數,分別對發射校準和接收校準的完整流程進行舉例說明。需要注意的是,下述實施例中的步驟順序不是對該發明的限定,某些步驟的執行順序也可以顛倒,只要能實現該發明之目的即可。
第一步:設定一個初始的校準周期,例如,發射校準和接收校準的校準周期取值為T_TX=5秒,T_RX=5秒。顯然初始的校準周期可以人工配置設定。
第二步:計算每個通道的校準序列
(1)假設每個射頻通道所需要的信道估計的窗長為W,天線射頻通道數為N,因此二進制基序列的P=W*N,其表示為:mbasic=(m1,m2,…,mP),where P=W*N。
對二進制基序列mbasic進行相位均衡得到新的復基序列
,其表示為:
,where P=W*N,其中:
,where i=1,…,P。
(2)將復基序列
進行周期性擴展,形成周期性擴展序列
,其表示為:
其中:Lm=P+W-1,Imax=Lm+(N-1)W,
(3)計算每個通道的校準序列
其中:Lm=P+W-1,n=1,2,…,N。
第三步:進行周期性發射校準
(a)初始化變數
設定通道允許的最大幅度偏差εTXAMPdB_limit,通道最大相位偏差εTXPHZdeg_limit,可根據性能要求設定。例如εTXAMPdB_limit=0.3,εTXPHZdeg_limit=3。
在進行周期性發射校準之前,需定義3個存儲變數:上一次周期性發射校準係數CTXInitial,上一次周期性發射校準後通道最大幅度偏差εTXAMPdBInitial,上一次周期性發射校準後通道最大相位偏差εTXPHZdegInitial
對其變數進行初始化:CTXInitial=[1,…,1]1×N,εTXAMPdBInitial=0,εTXPHZdegInitial=0。
(b)計算當前周期性發射校準參數CTXmodify、CTX、εTXAMPdB、εTXPHZdeg
根據初始校準周期T_TX的要求,進行第一次發射校準,每個通道分別發射各自的
序列,在校準通道疊加後形成的信號為:
去掉循環移位的部分,得到長度為P的em,其表達式為:
進行射頻通道估計:
根據每個通道窗長,得到每個通道的信道特性
以N個通道信號功率最差的那個通道為參考,計算出當前周期性發射校準修正係數
則當前周期性發射校準係數CTX=CTXmodify·CTXInitial
當前周期性校準後通道的最大幅度偏差εTXAMPdB和最大相位偏差εTXPHZdeg設定如下:
如果是第1次周期校準,εTXAMPdB=εTXAMPdBInitial,εTXPHZdeg=εTXPHZdegInitial。否則
(c)調整校準周期
設定校準周期調整倍數k,當εRXAMPdBInitial<εRXAMPdB_limit且εRXPHZdegIniital<εRXPHZdeg_limit時,如果εRXAMPdB<εRXAMPdB_limit且εRXPHZdeg<εRXPHZdeg_limit,則接收校準的校準周期T_TX=k*T_TX,否則接收校準的校準周期保持不變T_TX=T_TX;當εRXAMPdBInitial≥εRXAMPdB_limit或εRXPHZdegIniital≥εRXPHZdeg_limit時,如果εRXAMPdB<εRXAMPdB_limit和εRXPHZdeg<εRXPHZdeg_limit則接收校準的校準周期保持不變T_TX=T_TX,否則接收校準的校準周期T_TX=T_TX/k。此外,當T_TX<5秒,即小於預定周期時,可以令T_TX=5秒。
(d)更新數據,存儲數據CTXInitial=CTX,εTXAMPdBInitial=εTXAMPdB,εTXPHZdegInitial=εTXPHZdeg;並上報偏差εTXAMPdBInitial和εTXPHZdegInitial
(e)根據新的校準周期T_TX,進行下個周期校準,返回執行(b)過程。
第四步:進行周期性接收校準
(a)初始化變數
設定通道允許的最大幅度偏差εRXAMPdB_limit,通道最大相位偏差εRXPHZdeg_limit,可根據性能要求設定。例如εRXAMPdB_limit=0.3,εRXPHZdeg_limit=3。在進行周期性接收校準之前,需定義3個存儲變數:上一次周期性接收校準係數CRXInitial,上一次周期性接收校準後通道最大幅度偏差εRXAMPdBInitial,上一次周期性接收校準後通道最大相位偏差εRXPHZdegInitial。對其變數進行初始化:CRXInitial=[1,…,1]1×N,εRXAMPdBInitial=0,εRXPHZdegInitial=0。
(b)計算當前周期性發射校準參數CRXmodify、CRX、εRXAMPdB、εRXPHZdeg
根據初始校準周期T_RX的要求,進行第一次接收校準,校準通道分別發射的
序列,在各自的RX通道接收的信號為:
;去掉循環移位的部分,得到長度為P的em,其表達式為:
;進行射頻通道估計:
;根據每個通道窗長,得到每個通道的信道特性
,以N個通道信號功率最差的那個通道為參考,計算出當前周期性接收校準修正係數
則當前周期性接收校準係數CRX=CRXmodify·CRXInitial
當前周期性校準後通道的最大幅度偏差εRXAMPdB和最大相位偏差εRXPHZdeg設定,如果是第1次周期校準,εRXAMPdB=εRXAMPdBInitial,εRXPHZdeg=εRXPHZdegInitial;否則
(c)調整校準周期
設定校準周期調整倍數k,當εRXAMPdBInitial<εRXAMPdB_limit且εRXPHZdeg<εRXAMPdBlimit時,如果εRXAMPdB<εRXPHZdeg_limit,且εRXPHZdegIniital<εRXPHZdeg_limit時,則接收校準的校準周期為原來的k倍,即T_RX=k*T_RX,否則接收校準的校準周期保持不變T_RX=T_RX;當εRXAMPdBInitial≥εRXAMPdB_limit或εRXPHZdegIniital≥εRXPHZdeg_limit時,如果εRXAMPdB<εRXAMPdB_limit和εRXPHZdeg<εRXPHZdeg_limit則接收校準的校準周期保持不變T_RX=T_RX,否則接收校準的校準周期的1/k,即T_RX=T_RX/k。此外,當T_RX<5秒,即小於預定周期時,令T_RX=5秒。
(d)更新數據,存儲數據CRXInitial=CRX,εRXAMPdBInitial =εRXAMPdB,εRXPHZdegInitial=εRXPHZdeg;並上報偏差εRXAMPdBInitial和εRXPHZdegInitial
(e)根據新的校準周期T_RX,進行下個周期校準,返回執行(b)過程。
該發明提出的上述方案,能夠通過校準誤差參數來實時監控射頻通道的差異變化,並通過上報的校準誤差參數實時反映出校準的精度。此外,該發明提出的上述方案,能夠根據校準誤差參數來實時調整校準的周期,在射頻通道變化較快時縮短校準周期,在射頻通道相對緩變時拉長校準周期,及時根據校準精度情況進行合理的天線校準。該發明提出的上述方案,對2010年2月前的系統的改動很小,不會影響系統的兼容性,而且實現簡單、高效。
移動通信領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程式來指令相關的硬體完成,所述的程式可以存儲於一種計算機可讀存儲介質中,該程式在執行時,包括方法實施例的步驟之一或其組合。
另外,在該發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模組中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模組中。上述集成的模組既可以採用硬體的形式實現,也可以採用軟體功能模組的形式實現。所述集成的模組如果以軟體功能模組的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時,也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。上述提到的存儲介質可以是唯讀存儲器,磁碟或光碟等。

榮譽表彰

2017年12月11日,《一種天線校準的方法及裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。

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