專利名稱：天線校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信系統(tǒng)，尤其涉及一種天線校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法。
技術(shù)背景
由于在組成智能天線的系統(tǒng)中，所使用的各種元器件特別是有源器件的特性，對(duì) 工作頻率，環(huán)境溫度都非常敏感，而每條鏈路的特性因上述原因所產(chǎn)生的變化也不相同，所 以對(duì)智能天線陣的校準(zhǔn)應(yīng)在無(wú)線基站運(yùn)行的同時(shí)周期性地進(jìn)行。
基站開始運(yùn)行及運(yùn)行中通過(guò)下面三個(gè)步驟完成收發(fā)天線的校準(zhǔn)
步驟一，選擇具有良好抗白噪特性的基本校準(zhǔn)序列，校準(zhǔn)序列由基本校準(zhǔn)序列通 過(guò)周期循環(huán)移位形成。
步驟二，發(fā)射校準(zhǔn)每個(gè)發(fā)射天線單元發(fā)射固定電平的校準(zhǔn)序列，基帶處理器按照 所提供的算法對(duì)校準(zhǔn)天線接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出每個(gè)發(fā)射通路的幅度及相位響應(yīng)， 然后根據(jù)它們以及預(yù)校準(zhǔn)的補(bǔ)償系數(shù)計(jì)算出每條發(fā)射通路的補(bǔ)償系數(shù)(含幅度及相位補(bǔ) 償)，并且在基帶處理器對(duì)無(wú)線基站的所有下行數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償。
步驟三，接收校準(zhǔn)校準(zhǔn)天線單元發(fā)射固定電平的校準(zhǔn)序列，基帶處理器根據(jù)各工 作天線單元接收的數(shù)據(jù)，用所提供的算法計(jì)算出每個(gè)接收通路的幅度及相位響應(yīng)，然后根 據(jù)它們以及預(yù)校準(zhǔn)的補(bǔ)償系數(shù)計(jì)算出每條接收通路的補(bǔ)償系數(shù)(含幅度及相位補(bǔ)償)，并 且在基帶處理器對(duì)無(wú)線基站所有的上行數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償。
由于實(shí)際移動(dòng)通信系統(tǒng)不可能隨時(shí)都是滿負(fù)荷運(yùn)行的，總有空閑時(shí)隙，這些空閑 時(shí)隙就可以用來(lái)作為實(shí)時(shí)校準(zhǔn)使用。對(duì)第三代移動(dòng)通信中的TD-SCDMA系統(tǒng)，則可以使用其 幀結(jié)構(gòu)中處于上下導(dǎo)引時(shí)隙(DwPTS和UpPTS)之間的保護(hù)時(shí)隙(GP)來(lái)進(jìn)行此實(shí)時(shí)校準(zhǔn)。
此方法計(jì)算時(shí)間短，控制簡(jiǎn)單，適合使用于采用智能天線技術(shù)的具有高碼片速率 的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)。
圖1示出無(wú)線基站進(jìn)行預(yù)校準(zhǔn)的原理框圖。如果天線陣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得比較牢固， 在沒(méi)有相對(duì)位置破壞的條件下，我們可以認(rèn)為各天線單元與校準(zhǔn)天線間的信道特性在固定 頻率的條件下是基本不隨環(huán)境條件變化的。我們可以用網(wǎng)絡(luò)分析儀將它進(jìn)行預(yù)校準(zhǔn)發(fā)射 校準(zhǔn)時(shí)，分別由各發(fā)射單元發(fā)送固定大小的數(shù)據(jù)，校準(zhǔn)天線進(jìn)行接收，這樣可以得到Ai到Ac間的補(bǔ)償系數(shù)cf";接收校準(zhǔn)時(shí)，由校準(zhǔn)單元發(fā)送固定大小的數(shù)據(jù)，各接收天線分別進(jìn)行接 收，這樣可以得到AcJIj Ai間的補(bǔ)償系數(shù)c廣。一般對(duì)于時(shí)分雙工(TDD)碼分多址的無(wú)線基站
圖2示出一個(gè)典型的具有智能天線的時(shí)分雙工(TDD)碼分多址的無(wú)線基站的原理 性結(jié)構(gòu)框圖，它包括N個(gè)相同的天線單元201-1，201-2，....，201-N，N條饋電電纜202-1， 202-2，....，202-N，N個(gè)射頻收發(fā)信機(jī)203-1，203-2，....，203-N，和相應(yīng)的基帶處理器 204，射頻收發(fā)信機(jī)使用相同的本振208。為了實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)，在此結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上還包括饋電電纜 206及校準(zhǔn)收發(fā)信機(jī)207組成的校準(zhǔn)鏈路。
智能天線實(shí)時(shí)校準(zhǔn)流程分為下面幾個(gè)步驟
步驟一校準(zhǔn)序列的生成
選擇具有良好抗白噪特性的基本校準(zhǔn)序列，基本校準(zhǔn)序列的長(zhǎng)度是w*N，其中N是 工作天線單元的個(gè)數(shù)，w是每條鏈路信道估計(jì)的窗長(zhǎng)。做發(fā)射及接收校準(zhǔn)時(shí)的校準(zhǔn)序列的 長(zhǎng)度是w*N+w-l。校準(zhǔn)序列由基本校準(zhǔn)序列通過(guò)周期循環(huán)移位形成。在此種算法下，w是一 個(gè)只跟各天線單元硬件時(shí)延不一致性有關(guān)的數(shù)(一般很小)，因此采用的方法校準(zhǔn)持續(xù)時(shí) 間短，而且在某些校準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間受限的系統(tǒng)中，N可以取較大的值，系統(tǒng)可以有更大的天線 增 ο
設(shè)基本校準(zhǔn)序列(二進(jìn)制序列)為mP :
mP = Ov m2，· · ·，mP)p = w*N，選擇為2的冪次方比較方便。
為了保證相位不突變，提高校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性，對(duì)此校準(zhǔn)序列進(jìn)行相位均衡，生成校準(zhǔn) 序列的復(fù)數(shù)矢量
nip = (Hl1，Hl2，· · ·，Π ρ)
匹由％中的Hii得來(lái)
Iiii =· Iiii for all i = 1，...，P
為了產(chǎn)生所需的每個(gè)天線單元的校準(zhǔn)序列，對(duì)此基本校準(zhǔn)序列進(jìn)行周期性的擴(kuò) 展。得到一個(gè)新的復(fù)矢量 。
m =)= {m2,m2,...,mp ,mum2,...,mp)
由這個(gè)周期性復(fù)矢量可以得到每個(gè)天線單元的校準(zhǔn)矢量「 π(k) I (k) (k)(k) \
m =K ,m2 ,..,mLJ k=1...N, Lm=p+W_i
這里W,= mi+iN-k)w with i = \,...,Lm and k = I,...,N
此算法還需要計(jì)算和基本校準(zhǔn)序列有關(guān)一個(gè)矢量S，作為此算法的常數(shù)矢量存儲(chǔ) 在基帶處理器中
S=L /fft (mp) = 1. /fft ( , Hi2, . . . , mP)
選擇基本校準(zhǔn)序列就是選擇使得S具有最小范數(shù)，長(zhǎng)度為P的二進(jìn)制序列。
步驟二 發(fā)射校準(zhǔn)
N個(gè)發(fā)射鏈路在以&點(diǎn)以一定功率發(fā)射校準(zhǔn)矢量 (k)，這些信號(hào)經(jīng)過(guò)射頻收發(fā)信 機(jī)，饋電電纜以及天線陣由校準(zhǔn)天線接收，基帶處理器經(jīng)過(guò)對(duì)從校準(zhǔn)鏈路接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行 計(jì)算，可以得到每個(gè)發(fā)射通路(Bk —Ak)的幅度及相位響應(yīng)。
設(shè)R為各天線單元發(fā)射信號(hào)在校準(zhǔn)天線疊加后，從基帶處理器204接收到的復(fù)矢 量
R = (r1 r2, . . . , T1) 1 = p+2*(w_l)
令 Sp = (r1 r2, ... , rP) = (rw_1 rw, . . . , rw+p_2)
CIR = (C1, c2，. · ·，cp) = if ft (fft (Rp. S))
所以CIIik = fmax (cw*(k_1)+1，· · ·，cw*k)，k = 1，· · N。
fmax為求第k條發(fā)射鏈路信道估計(jì)結(jié)果 ·_1)+1 cw#k之間峰值的插值函數(shù)(視 計(jì)算精度要求確定)。
CIRk為一個(gè)復(fù)數(shù)，包含了第k條鏈路(Bk — Ac)的幅度及相位響應(yīng)信息。
CIRk ^CIRk*cTk\ k=1. . .N。
CIR' k也是一個(gè)復(fù)數(shù)，包含了第k條發(fā)射鏈路(Bk —Ak)的幅度及相位響應(yīng)信息。
步驟三接收校準(zhǔn)
校準(zhǔn)鏈路在校準(zhǔn)天線單元以B。以一定功率發(fā)射校準(zhǔn)矢量ni(k) (k可以任意選取)， 這些信號(hào)經(jīng)過(guò)射頻收發(fā)信機(jī)，饋電電纜以及耦合校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)由各工作鏈路接收，基帶處理器 經(jīng)過(guò)對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，可以得到每個(gè)接收通路(Ak —Bk)的幅度及相位響應(yīng)。
設(shè)Rk為各鏈路在基帶處理器204接收到的復(fù)矢量
RkHd , I=p+2*(W-1), k=l..N
令I(lǐng)kp== {^―乂”..’心k=1 N
CIRk =Ckp)^ ifft{fft{Rkp.S))，k=1..N
所以C/民=/max( ",ci)，k=1,..N
fmax為求第k條接收鏈路信道估計(jì)結(jié)果< < 之間峰值的插值函數(shù)(視計(jì)算精 度要求確定)。
CIRk為一個(gè)復(fù)數(shù)，包含了第k條鏈路(A。一 Bk)的幅度及相位響應(yīng)信息。
CIRk =CIRk* C^x ^ k=1 N
CIR' k也是一個(gè)復(fù)數(shù)，包含了第k條接收鏈路(Ak —Bk)的幅度及相位響應(yīng)信息。
步驟四計(jì)算補(bǔ)償系數(shù)
計(jì)算各支路的平均功率N
Meanjower = (^ (abs(CIRk))2)/N這樣每個(gè)鏈路上的補(bǔ)償系數(shù)為 =
,
Corr_factork = sqrt (Mean_power) /CIR' k k = 1. . N
現(xiàn)有的天線校準(zhǔn)通過(guò)相應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)在基帶對(duì)發(fā)射和接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，在軟 件上實(shí)現(xiàn)了天線校準(zhǔn)的功能，但是現(xiàn)有天線校準(zhǔn)流程是基于沒(méi)有DPD處理模塊下完成的校 準(zhǔn)。隨著運(yùn)營(yíng)商對(duì)功放的效率提出了越來(lái)越高的要求，必然在每一個(gè)射頻通道(天線)的 中頻部分加入DPD處理模塊。DPD的處理會(huì)使得輸入信號(hào)在時(shí)域和頻域上都會(huì)引起畸變，是 否會(huì)破壞天線校準(zhǔn)的流程以及如何融合DPD處理和AC校準(zhǔn)流程，現(xiàn)在技術(shù)沒(méi)有給出。圖3 示出了預(yù)失真前后頻譜圖，從DPD后的頻譜看出來(lái)，信號(hào)經(jīng)過(guò)DPD以后頻譜有很大的失真。 在時(shí)域上體現(xiàn)出來(lái)的是信號(hào)的幅度和相位有很大的失真，其中，A表示中頻信號(hào)，B表示預(yù) 失真后的中頻信號(hào)。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種天線發(fā)射校準(zhǔn)系統(tǒng)和方 法、天線接收校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法、以及天線校準(zhǔn)系統(tǒng)，以解決上述問(wèn)題中的至少之一。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種天線發(fā)射校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括
數(shù)字預(yù)失真模塊，用于對(duì)一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真處理；6
一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通道，用于分別對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)失真的發(fā)射校準(zhǔn)序列進(jìn)行處理并將 處理后的發(fā)射校準(zhǔn)序列發(fā)送至耦合網(wǎng)絡(luò)，其中，工作發(fā)射通道包括功率放大部分；
校準(zhǔn)接收通道，用于接收來(lái)自耦合網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列，并對(duì)發(fā)射校 準(zhǔn)序列進(jìn)行處理得到一個(gè)或多個(gè)發(fā)射通道的幅度和相位響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種天線接收校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括
校準(zhǔn)發(fā)射通道，用于對(duì)一個(gè)或多個(gè)接收校準(zhǔn)序列進(jìn)行處理并將處理后的接收校準(zhǔn) 序列發(fā)送至耦合網(wǎng)絡(luò)；
一個(gè)或多個(gè)工作接收通道，用于分別接收來(lái)自耦合網(wǎng)絡(luò)的接收校準(zhǔn)序列并對(duì)接收 校準(zhǔn)序列進(jìn)行處理，得到一個(gè)或多個(gè)工作接收通道的幅度和相位響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種天線校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括
預(yù)失真模塊，用于對(duì)一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真處理；
一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通道，用于分別對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)失真的發(fā)射校準(zhǔn)序列進(jìn)行處理，并 將處理后的發(fā)射校準(zhǔn)序列發(fā)送至耦合網(wǎng)絡(luò)，其中，工作發(fā)射通道包括功率放大部分；
校準(zhǔn)接收通道，用于接收來(lái)自耦合網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射校準(zhǔn)序列并對(duì)發(fā)射校準(zhǔn)序列進(jìn)行處 理，得到一個(gè)或多個(gè)發(fā)射通道的幅度和相位響應(yīng)；
校準(zhǔn)發(fā)射通道，用于對(duì)一個(gè)或多個(gè)接收校準(zhǔn)序列進(jìn)行處理并將處理后的接收校準(zhǔn) 序列發(fā)送至耦合網(wǎng)絡(luò)；
一個(gè)或多個(gè)工作接收通道，用于分別接收來(lái)自耦合網(wǎng)絡(luò)的接收校準(zhǔn)序列并對(duì)接收 校準(zhǔn)序列進(jìn)行處理，得到一個(gè)或多個(gè)工作接收通道的幅度和相位響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種天線發(fā)射校準(zhǔn)方法，包括
對(duì)一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真；
將經(jīng)過(guò)數(shù)字預(yù)失真的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列分別通過(guò)一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通 道發(fā)送至耦合網(wǎng)絡(luò)，其中，一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通道包括功率放大部分；
由校準(zhǔn)接收通道從耦合網(wǎng)絡(luò)接收一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列并將一個(gè)或多個(gè)發(fā)射 校準(zhǔn)序列，并進(jìn)行處理得到一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通道的幅度和相位響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種天線接收校準(zhǔn)方法，包括
將一個(gè)或多個(gè)接收校準(zhǔn)序列通過(guò)校準(zhǔn)發(fā)射通道發(fā)送至耦合網(wǎng)絡(luò)；以及
由一個(gè)或多個(gè)工作接收通道分別從耦合網(wǎng)絡(luò)接收一個(gè)或多個(gè)接收校準(zhǔn)序列，并進(jìn) 行處理得到一個(gè)或多個(gè)工作接收通道的幅度和相位響應(yīng)。
借助本發(fā)明實(shí)施例的上述至少一個(gè)技術(shù)方案，使DPD處理和AC校準(zhǔn)協(xié)同工作，消 除了由于功放導(dǎo)致的非線性，從而不會(huì)影響校準(zhǔn)序列的幅度和相位，使得天線校準(zhǔn)更加準(zhǔn) 確，并且通過(guò)采用工作天線和校準(zhǔn)天線共用模式，大大節(jié)省了硬件資源。
圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的無(wú)線基站進(jìn)行預(yù)校準(zhǔn)的原理框圖2是一個(gè)典型的具有智能天線的時(shí)分雙工(TDD)碼分多址的無(wú)線基站的原理性 結(jié)構(gòu)框圖3是預(yù)失真前后的頻譜圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線校準(zhǔn)系統(tǒng)的整體框圖5A和圖5B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線發(fā)射校準(zhǔn)方法和天線接收校準(zhǔn)方法的流 程圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的PA-LNA內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線校準(zhǔn)系統(tǒng)的框圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)失真器和功放級(jí)聯(lián)的示意圖9示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)失真和功放的非線性疊加后仿真圖10示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)校準(zhǔn)定標(biāo)關(guān)系示意圖IlA為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的I路信號(hào)預(yù)失真前后幅度圖，圖IlB為根據(jù)本發(fā)明 實(shí)施例的Q路信號(hào)預(yù)失真前后幅度圖12示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接收準(zhǔn)定標(biāo)關(guān)系示意圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的TD-S⑶MA校準(zhǔn)序列時(shí)序圖14是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一次完整的周期性AC校準(zhǔn)的具體流程圖15示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)控制預(yù)失真數(shù)據(jù)流和AC校準(zhǔn)數(shù)據(jù)流的示意 圖；以及
圖16是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的時(shí)分復(fù)用進(jìn)行GP時(shí)段進(jìn)行AC校準(zhǔn)和DPD訓(xùn)練的示意圖。
具體實(shí)施方式
考慮到相關(guān)技術(shù)中存在的相關(guān)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例給出了一種發(fā)射天線校準(zhǔn)系統(tǒng) 和方法、接收天線校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法、以及天線校準(zhǔn)系統(tǒng)的實(shí)例，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或 多個(gè)問(wèn)題。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線校準(zhǔn)系統(tǒng)的整體框圖。如圖4所示，天線校準(zhǔn)系 統(tǒng)400包括天線發(fā)射校準(zhǔn)系統(tǒng)和天線接收校準(zhǔn)系統(tǒng)。
天線發(fā)射校準(zhǔn)系統(tǒng)包括預(yù)失真模塊402-2，用于對(duì)一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列進(jìn) 行數(shù)字預(yù)失真處理；一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通道402-4，用于分別對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)失真的發(fā)射校準(zhǔn) 序列進(jìn)行處理，并將處理后的發(fā)射校準(zhǔn)序列發(fā)送至耦合網(wǎng)絡(luò)，其中，工作發(fā)射通道包括功率 放大部分；校準(zhǔn)接收通道402-6，用于接收來(lái)自耦合網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射校準(zhǔn)序列并對(duì)發(fā)射校準(zhǔn)序 列進(jìn)行處理，得到一個(gè)或多個(gè)發(fā)射通道的幅度和相位響應(yīng)。
其中，在天線發(fā)射校準(zhǔn)時(shí)，采用工作接收通道之一中除低噪聲放大部分之外的部 分作為校準(zhǔn)接收通道，在不進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，該工作接收通道正常工作。
天線接收校準(zhǔn)系統(tǒng)包括校準(zhǔn)發(fā)射通道404-2，用于對(duì)一個(gè)或多個(gè)接收校準(zhǔn)序列 進(jìn)行處理并將處理后的接收校準(zhǔn)序列發(fā)送至耦合網(wǎng)絡(luò)；一個(gè)或多個(gè)工作接收通道404-4， 用于分別接收來(lái)自耦合網(wǎng)絡(luò)的接收校準(zhǔn)序列并對(duì)接收校準(zhǔn)序列進(jìn)行處理，得到一個(gè)或多個(gè) 工作接收通道的幅度和相位響應(yīng)。
其中，在天線接收校準(zhǔn)時(shí)，采用工作發(fā)射通道之一中除功率放大部分之外的部分 作為校準(zhǔn)發(fā)射通道，在不進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，該工作發(fā)射通道正常工作。
其中，根據(jù)以下至少一個(gè)因素確定發(fā)射校準(zhǔn)的定標(biāo)關(guān)系和數(shù)據(jù)幅度天線口的額 定功率、耦合網(wǎng)絡(luò)的耦合度、模數(shù)轉(zhuǎn)換器的飽和功率點(diǎn)、以及收發(fā)鏈路增益。
數(shù)字預(yù)失真模塊在天線校準(zhǔn)周期之外在保護(hù)時(shí)隙發(fā)送預(yù)失真訓(xùn)練序列進(jìn)行預(yù)失8真系數(shù)估計(jì)。
圖5A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線發(fā)射校準(zhǔn)方法的流程圖。如圖5A所示，天線發(fā) 射校準(zhǔn)方法包括
步驟S502T，對(duì)一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真；
步驟S504T，將經(jīng)過(guò)數(shù)字預(yù)失真的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列分別通過(guò)一個(gè)或多個(gè) 工作發(fā)射通道發(fā)送至耦合網(wǎng)絡(luò)，其中，一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通道包括功率放大部分；
步驟S506T，由校準(zhǔn)接收通道從耦合網(wǎng)絡(luò)接收一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列并將一個(gè) 或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列，并進(jìn)行處理得到一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通道的幅度和相位響應(yīng)。
其中，在進(jìn)行發(fā)射校準(zhǔn)過(guò)程中，可以采用工作接收通道之一中除功率放大部分之 外的部分作為校準(zhǔn)接收通道，在不進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，該工作接收通道正常工作。
圖5B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的天線接收校準(zhǔn)方法的流程圖。如圖5B所示，天線接 收校準(zhǔn)方法包括
步驟S502R，將一個(gè)或多個(gè)接收校準(zhǔn)序列通過(guò)校準(zhǔn)發(fā)射通道發(fā)送至耦合網(wǎng)絡(luò)；以 及
步驟S504R，由一個(gè)或多個(gè)工作接收通道分別從耦合網(wǎng)絡(luò)接收一個(gè)或多個(gè)接收校 準(zhǔn)序列，并進(jìn)行處理得到一個(gè)或多個(gè)工作接收通道的幅度和相位響應(yīng)。
其中，在進(jìn)行天線接收校準(zhǔn)過(guò)程中，可以采用工作發(fā)射通道之一中除功率放大部 分之外的部分作為校準(zhǔn)發(fā)射通道，在不進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，該工作發(fā)射通道正常工作。
其中，根據(jù)以下至少一個(gè)因素確定發(fā)射校準(zhǔn)和接收校準(zhǔn)的定標(biāo)關(guān)系和數(shù)據(jù)幅度 天線口的額定功率、耦合網(wǎng)絡(luò)的耦合度、模數(shù)轉(zhuǎn)換器的飽和功率點(diǎn)、以及收發(fā)鏈路增益。
具體地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，采用校準(zhǔn)天線和發(fā)射天線共用一個(gè)射頻通道，射頻 信號(hào)發(fā)送到PA(功率放大)模塊時(shí)，通過(guò)功分器分離出校準(zhǔn)天線和工作天線。工作天線的 信號(hào)繼續(xù)發(fā)送給PA模塊，而校準(zhǔn)天線的信號(hào)通過(guò)電纜直接發(fā)送到耦合網(wǎng)絡(luò)。軟件根據(jù)是否 發(fā)起校準(zhǔn)來(lái)控制開關(guān)，如果需要發(fā)起接收校準(zhǔn)，開關(guān)打向校準(zhǔn)發(fā)射通道，此時(shí)的射頻發(fā)射通 道作為校準(zhǔn)發(fā)射通道使用。如果需要發(fā)起發(fā)射校準(zhǔn)，開關(guān)打向校準(zhǔn)接收通道，此時(shí)的射頻接 收通道作為校準(zhǔn)接收通道使用。
所以校準(zhǔn)發(fā)射通道沒(méi)有PA，正常通道有PA模塊。這樣就存在一個(gè)問(wèn)題，在做收校 準(zhǔn)的時(shí)候。校準(zhǔn)通道發(fā)送，同時(shí)校準(zhǔn)通道有DPD系統(tǒng)，所以校準(zhǔn)發(fā)送出去的信號(hào)是有畸變 的。圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的PA-LNA內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，示出了收通路放大器的電源RXVON和 發(fā)通路放大器的電源TXVON控制，這組控制信號(hào)每個(gè)Path (通道)需要單獨(dú)提供以便于單 獨(dú)對(duì)某一通道進(jìn)行控制；開關(guān)控制分為收/發(fā)切換控制SWEN和DPD&0PD與RPD的切換控制 DPD_RPD_SEL, SffEN控制信號(hào)兩個(gè)I^ath可以復(fù)用，DPD_RPD控制信號(hào)可以兩個(gè)I^ath共用。
控制信號(hào)說(shuō)明
權(quán)利要求
1.一種天線發(fā)射校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)字預(yù)失真模塊，用于對(duì)一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真處理； 一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通道，用于分別對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)失真的發(fā)射校準(zhǔn)序列進(jìn)行處理并將處理 后的發(fā)射校準(zhǔn)序列發(fā)送至耦合網(wǎng)絡(luò)，其中，所述工作發(fā)射通道包括功率放大部分；校準(zhǔn)接收通道，用于接收來(lái)自所述耦合網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列，并對(duì)所述發(fā) 射校準(zhǔn)序列進(jìn)行處理得到所述一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通道的幅度和相位響應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線發(fā)射校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，在進(jìn)行天線發(fā)射校準(zhǔn)時(shí)，采 用工作接收通道之一中除低噪聲放大部分之外的部分作為所述校準(zhǔn)接收通道，在不進(jìn)行校 準(zhǔn)時(shí)，所述工作接收通道正常工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線發(fā)射校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)以下至少一個(gè)因素 確定發(fā)射校準(zhǔn)的定標(biāo)關(guān)系和數(shù)據(jù)幅度天線口的額定功率、所述耦合網(wǎng)絡(luò)的耦合度、模數(shù)轉(zhuǎn) 換器的飽和功率點(diǎn)、以及收發(fā)鏈路增益。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線發(fā)射校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字預(yù)失真模塊在 天線校準(zhǔn)周期之外在保護(hù)時(shí)隙發(fā)送預(yù)失真訓(xùn)練序列進(jìn)行預(yù)失真系數(shù)估計(jì)。
5.一種天線接收校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，包括校準(zhǔn)發(fā)射通道，用于對(duì)一個(gè)或多個(gè)接收校準(zhǔn)序列進(jìn)行處理并將處理后的接收校準(zhǔn)序列 發(fā)送至所述耦合網(wǎng)絡(luò)；一個(gè)或多個(gè)工作接收通道，用于分別接收來(lái)自所述耦合網(wǎng)絡(luò)的接收校準(zhǔn)序列并對(duì)所述 接收校準(zhǔn)序列進(jìn)行處理，得到所述一個(gè)或多個(gè)工作接收通道的幅度和相位響應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線接收校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，在進(jìn)行天線接收校準(zhǔn)時(shí)，采 用工作發(fā)射通道之一中除功率放大部分之外的部分作為所述校準(zhǔn)發(fā)射通道，在不進(jìn)行校準(zhǔn) 時(shí)，所述工作發(fā)射通道正常工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的天線接收校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)以下至少一個(gè)因素 確定接收校準(zhǔn)的定標(biāo)關(guān)系和數(shù)據(jù)幅度天線口的額定功率、所述耦合網(wǎng)絡(luò)的耦合度、模數(shù)轉(zhuǎn) 換器的飽和功率點(diǎn)、以及收發(fā)鏈路增益。
8.一種天線校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，包括預(yù)失真模塊，用于對(duì)一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真處理； 一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通道，用于分別對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)失真的發(fā)射校準(zhǔn)序列進(jìn)行處理，并將處 理后的發(fā)射校準(zhǔn)序列發(fā)送至耦合網(wǎng)絡(luò)，其中，所述工作發(fā)射通道包括功率放大部分；校準(zhǔn)接收通道，用于接收來(lái)自所述耦合網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射校準(zhǔn)序列并對(duì)所述發(fā)射校準(zhǔn)序列進(jìn) 行處理，得到所述一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通道的幅度和相位響應(yīng)；校準(zhǔn)發(fā)射通道，用于對(duì)一個(gè)或多個(gè)接收校準(zhǔn)序列進(jìn)行處理并將處理后的接收校準(zhǔn)序列 發(fā)送至所述耦合網(wǎng)絡(luò)；一個(gè)或多個(gè)工作接收通道，用于分別接收來(lái)自所述耦合網(wǎng)絡(luò)的接收校準(zhǔn)序列并對(duì)所述 接收校準(zhǔn)序列進(jìn)行處理，得到所述一個(gè)或多個(gè)工作接收通道的幅度和相位響應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，其中，在天線發(fā)射校準(zhǔn)時(shí)，采用 工作接收通道之一中除低噪聲放大部分之外的部分作為所述校準(zhǔn)接收通道，在不校準(zhǔn)時(shí)， 所述工作接收通道正常工作。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，其中，在天線接收校準(zhǔn)時(shí)，采用工作發(fā)射通道之一中除功率放大部分之外的部分作為所述校準(zhǔn)發(fā)射通道，在不校準(zhǔn)時(shí)，所 述工作發(fā)射通道正常工作。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的天線校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)以下至少一 個(gè)因素確定發(fā)射校準(zhǔn)和接收校準(zhǔn)的定標(biāo)關(guān)系和數(shù)據(jù)幅度天線口的額定功率、所述耦合網(wǎng) 絡(luò)的耦合度、模數(shù)轉(zhuǎn)換器的飽和功率點(diǎn)、以及收發(fā)鏈路增益。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的天線校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字預(yù)失真 模塊在天線校準(zhǔn)周期之外在保護(hù)時(shí)隙發(fā)送預(yù)失真訓(xùn)練序列進(jìn)行預(yù)失真系數(shù)估計(jì)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的天線校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，在進(jìn)行天線接收 校準(zhǔn)過(guò)程中，旁路所述數(shù)字預(yù)失真模塊，使得旁路所述預(yù)失真模塊的處理延時(shí)與所述預(yù)失 真模塊進(jìn)行處理的延時(shí)一致。
14.一種天線發(fā)射校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括對(duì)一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真；將經(jīng)過(guò)數(shù)字預(yù)失真的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列分別通過(guò)一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通道發(fā) 送至耦合網(wǎng)絡(luò)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通道包括功率放大部分；由校準(zhǔn)接收通道從所述耦合網(wǎng)絡(luò)接收一個(gè)或多個(gè)發(fā)射校準(zhǔn)序列并將所述一個(gè)或多個(gè) 發(fā)射校準(zhǔn)序列，并進(jìn)行處理得到所述一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通道的幅度和相位響應(yīng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的天線發(fā)射校準(zhǔn)方法，其特征在于，在進(jìn)行發(fā)射校準(zhǔn)時(shí)，采用 工作接收通道之一中除低噪聲放大部分之外的部分作為所述校準(zhǔn)接收通道，在不進(jìn)行校準(zhǔn) 時(shí)，所述工作接收通道正常工作。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的天線發(fā)射校準(zhǔn)方法，其特征在于，根據(jù)以下至少一個(gè) 因素確定發(fā)射校準(zhǔn)的定標(biāo)關(guān)系和數(shù)據(jù)幅度天線口的額定功率、所述耦合網(wǎng)絡(luò)的耦合度、模 數(shù)轉(zhuǎn)換器的飽和功率點(diǎn)、以及收發(fā)鏈路增益。
17.一種天線接收校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括將一個(gè)或多個(gè)接收校準(zhǔn)序列通過(guò)校準(zhǔn)發(fā)射通道發(fā)送至所述耦合網(wǎng)絡(luò)；以及由一個(gè)或多個(gè)工作接收通道分別從所述耦合網(wǎng)絡(luò)接收所述一個(gè)或多個(gè)接收校準(zhǔn)序列， 并進(jìn)行處理得到所述一個(gè)或多個(gè)工作接收通道的幅度和相位響應(yīng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的天線接收校準(zhǔn)方法，其特征在于，在進(jìn)行天線接收校準(zhǔn)時(shí)， 采用工作發(fā)射通道之一中除功率放大部分之外的部分作為所述校準(zhǔn)發(fā)射通道，在不進(jìn)行校 準(zhǔn)時(shí)，所述工作發(fā)射通道正常工作。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的天線接收校準(zhǔn)方法，其特征在于，根據(jù)以下至少一個(gè)因素 確定發(fā)射校準(zhǔn)的定標(biāo)關(guān)系和數(shù)據(jù)幅度天線口的額定功率、所述耦合網(wǎng)絡(luò)的耦合度、模數(shù)轉(zhuǎn) 換器的飽和功率點(diǎn)、以及收發(fā)鏈路增益。
全文摘要
本發(fā)明提供一種天線發(fā)射校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法、天線接收校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法及天線校準(zhǔn)系統(tǒng)，天線校準(zhǔn)系統(tǒng)包括預(yù)失真模塊，對(duì)發(fā)射校準(zhǔn)序列進(jìn)行數(shù)字預(yù)失真處理；一個(gè)或多個(gè)工作發(fā)射通道，分別處理經(jīng)過(guò)預(yù)失真的發(fā)射校準(zhǔn)序列并發(fā)送至耦合網(wǎng)絡(luò)，工作發(fā)射通道包括功率放大部分；校準(zhǔn)接收通道，接收來(lái)自耦合網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射校準(zhǔn)序列；校準(zhǔn)發(fā)射通道，對(duì)接收校準(zhǔn)序列進(jìn)行處理并將處理后的接收校準(zhǔn)序列發(fā)送至耦合網(wǎng)絡(luò)；一個(gè)或多個(gè)工作接收通道，分別接收來(lái)自耦合網(wǎng)絡(luò)的接收校準(zhǔn)序列。本發(fā)明使DPD處理和AC校準(zhǔn)協(xié)同工作，消除了由于功放導(dǎo)致的非線性，從而不會(huì)影響校準(zhǔn)序列的幅度和相位，使得天線校準(zhǔn)更加準(zhǔn)確，通過(guò)采用工作天線和校準(zhǔn)天線共用模式，大大節(jié)省了硬件資源。
文檔編號(hào)H01Q3/26GK102035076SQ20091023558
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者房治國(guó), 熊軍, 王新生, 王桂珍, 高桂香 申請(qǐng)人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司