專利名稱：在直放站中自適應(yīng)測(cè)量隔離度的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，尤其是直放站中隔離度測(cè)量的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
直放站是一種在無(wú)線通信傳輸過(guò)程中起到信號(hào)增強(qiáng)作用的無(wú)線電發(fā)射中轉(zhuǎn)設(shè)備。 它是為了消除移動(dòng)通信網(wǎng)的小范圍信號(hào)盲區(qū)或弱信號(hào)區(qū)而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，被廣泛應(yīng)用于停車場(chǎng)，高層建筑等基站信號(hào)無(wú)法到達(dá)的信號(hào)盲區(qū)，同時(shí)對(duì)于消除城市因受高樓大廈影響而產(chǎn)生的室外局部信號(hào)陰影區(qū)和邊遠(yuǎn)郊區(qū)的弱信號(hào)區(qū)也具有相當(dāng)好的覆蓋效果。直放站從傳輸信號(hào)分有GSM直放站、CDMA直放站和3G直放站，用以支持不同的移動(dòng)通信系統(tǒng)；從傳輸方式分有無(wú)線直放站和光纖直放站，無(wú)線直放站又分無(wú)線同頻直放站和無(wú)線移頻直放站。從圖1可以看出，直放站的主要功能模塊有施主天線、重發(fā)天線、雙工器、低噪放 (LNA)、可變衰減器、帶通濾波器(BPF)、功率放大器(PA)、變頻單元。下面對(duì)各個(gè)模塊功能進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹施主天線接收蜂窩基站發(fā)射來(lái)的信號(hào)，同時(shí)將經(jīng)主機(jī)放大的上行信號(hào)發(fā)送出去。重發(fā)天線將直放站主機(jī)送來(lái)的信號(hào)發(fā)送給用戶，同時(shí)將用戶的上行信號(hào)接收下來(lái)送給直放站主機(jī)部分；低噪放(LNA)該部分是直放機(jī)的前置級(jí)，其噪聲系數(shù)小，增益高且具體值可調(diào)；可變衰減器由電調(diào)衰減器實(shí)現(xiàn)增益連續(xù)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍大于20dB ；帶通濾波器(BPF)級(jí)間濾波器和雙工濾波器采用的濾波器類型為帶通，分為上行、下行兩組頻帶，分別決定上行鏈路和下行鏈路的工作頻率；功率放大器(PA)直放站的核心單元，包括推動(dòng)級(jí)和末級(jí)，一般直接安裝在機(jī)箱后壁散熱器上；變頻單元由本振、混頻器、聲表濾波器(SAW)、中頻放大器等組成，該單元對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行上下兩次混頻，中頻信號(hào)通過(guò)聲表濾波器濾波，濾除掉中頻帶外的信號(hào)，達(dá)到選頻的目的，同時(shí)還可以通過(guò)改變本振頻率來(lái)選擇不同頻率的信號(hào)。在直放站的應(yīng)用中，就光纖直放站而言，對(duì)天線隔離度的要求與普通基站的要求基本一致，但是對(duì)于應(yīng)用較多的無(wú)線直放站，由于是同頻放大，如何有效防止直放站自激非常重要。受自身系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響，收發(fā)天線隔離度成為直放站應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題，如果施主天線和重發(fā)天線之間的隔離度小于系統(tǒng)的上行或下行增益時(shí)，會(huì)導(dǎo)致直放站系統(tǒng)性能迅速下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)自激，乃至影響到基站的通話效果和指標(biāo)。通常測(cè)量隔離度是依靠信號(hào)源和頻譜儀測(cè)試，這種測(cè)試辦法是通過(guò)信號(hào)源和一根施主天線發(fā)射出直放站所在頻段內(nèi)的上行/下行射頻信號(hào)，在另一根天線通過(guò)頻譜儀接收此信號(hào)，則發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)之間的強(qiáng)度差即為天線隔離度，這種辦法是比較精確的一種辦法。但是上述方法需要在工程開(kāi)通和維護(hù)時(shí)將笨重的貴重儀表攜帶至工地，如，信號(hào)源和頻譜儀，因此不是很方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在直放站中自適應(yīng)測(cè)量隔離度的系統(tǒng)，使得直放站可以自動(dòng)測(cè)量自身的天線隔離度，可以采用簡(jiǎn)單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)快速得到測(cè)量結(jié)果，并可以對(duì)測(cè)量過(guò)程進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為本發(fā)明提供一種在直放站中自適應(yīng)測(cè)量隔離度的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括天線1，天線 2，控制模塊和處理模塊；其特征在于控制模塊和外部PC通過(guò)通用串口相連接，控制模塊和處理模塊通過(guò)通用I/O相連接，處理模塊與天線1和天線2相連接；控制模塊接收到來(lái)自外部PC的隔離度測(cè)量指令后，將隔離度測(cè)量參數(shù)發(fā)送給處理模塊；處理模塊根據(jù)接收到的隔離度測(cè)量參數(shù)生成發(fā)送信號(hào)，將發(fā)送信號(hào)通過(guò)天線1進(jìn)行發(fā)送；發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)衰減信道達(dá)到天線2，形成接收信號(hào)； 處理模塊通過(guò)天線2接收接收信號(hào)，并根據(jù)隔離度測(cè)量參數(shù)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理，生成測(cè)量中間參數(shù)，并發(fā)送給控制模塊；控制模塊利用接收到的測(cè)量中間參數(shù)生成隔離度測(cè)量結(jié)果，并發(fā)送給外部PC;控制模塊進(jìn)一步包含指令接收器、參數(shù)調(diào)整器、中間參數(shù)判斷器和隔離度計(jì)算器； 中間參數(shù)判斷器進(jìn)一步包括峰值比較器、時(shí)延比較器和可信度判斷器；處理模塊進(jìn)一步包含信號(hào)生成模塊和信號(hào)處理模塊；信號(hào)生成模塊進(jìn)一步包括序列發(fā)生器、成形濾波器、D/A 轉(zhuǎn)換器、混頻器、功率放大器和發(fā)送器；信號(hào)處理模塊進(jìn)一步包括接收器、低噪聲放大器、混頻器、A/D轉(zhuǎn)換器、匹配濾波器、相關(guān)器、累加器和比較器；指令接收器接收來(lái)自外部PC的隔離度測(cè)量指令；參數(shù)調(diào)整器將序列重復(fù)次數(shù)N和測(cè)量次數(shù)C作為隔離度測(cè)量參數(shù)進(jìn)行初始化；該參數(shù)調(diào)整器在收到所述隔離度測(cè)量指令后，將初始化的所述序列重復(fù)次數(shù)N分別發(fā)送給序列發(fā)生器和累加器，并以固定間隔連續(xù)發(fā)送C次；該參數(shù)調(diào)整器一旦收到可信度判斷器發(fā)送的參數(shù)調(diào)整消息后，則增大序列重復(fù)次數(shù)N，并將增大后的序列重復(fù)次數(shù)N分別發(fā)送給序列發(fā)生器和累加器，并以固定間隔連續(xù)發(fā)送C次；該參數(shù)調(diào)整器將測(cè)量次數(shù)C分別發(fā)送給峰值比較器和時(shí)延比較器；序列發(fā)生器根據(jù)所述序列重復(fù)次數(shù)N生成長(zhǎng)度為N*L的訓(xùn)練序列，該序列以L為周期，重復(fù)N次，N和L均為自然數(shù)，且N> 1 ；成形濾波器將序列發(fā)生器形成的訓(xùn)練序列進(jìn)行處理，形成平滑的數(shù)字信號(hào)；D/A轉(zhuǎn)換器將成形濾波器形成的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶模擬信號(hào)；混頻器將D/A轉(zhuǎn)換器形成的基帶模擬信號(hào)上變頻為頻帶模擬信號(hào)；功率放大器對(duì)混頻器形成的頻帶模擬信號(hào)進(jìn)行功率放大形成發(fā)送信號(hào)；發(fā)送器將功率放大器形成的所述發(fā)送信號(hào)發(fā)送給天線1 ；接收器接收來(lái)自天線2的所述接收信號(hào)，并將所述接收信號(hào)發(fā)送給低噪聲放大器；低噪聲放大器降低所述接收信號(hào)的帶外噪聲，放大帶內(nèi)信號(hào)；混頻器將經(jīng)過(guò)低噪聲放大器后形成的信號(hào)從頻帶模擬信號(hào)下變頻為基帶模擬信號(hào)；A/D轉(zhuǎn)換器將混頻器形成的基帶模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；
匹配濾波器與成形濾波器相對(duì)應(yīng)，將A/D轉(zhuǎn)換器形成的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)度為 N*L的數(shù)字序列；相關(guān)器對(duì)匹配濾波器形成的數(shù)字序列進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，生成長(zhǎng)度為N*L的相關(guān)值序列；累加器根據(jù)參數(shù)調(diào)整器發(fā)送的所述序列重復(fù)次數(shù)N對(duì)相關(guān)器形成的相關(guān)值序列以L為周期進(jìn)行N-I次累加，形成長(zhǎng)度為L(zhǎng)的累加值序列；比較器對(duì)累加器形成的累加值序列中的L個(gè)元素的值進(jìn)行比較，得到累加值峰值和峰值位置；將所述累加值峰值發(fā)送給峰值比較器，將所述峰值位置發(fā)送給時(shí)延比較器；峰值比較器計(jì)算連續(xù)收到的C個(gè)累加值峰值的方差，并與預(yù)設(shè)的峰值方差門限進(jìn)行比較，并將比較的結(jié)果發(fā)送給可信度判斷器；時(shí)延比較器計(jì)算連續(xù)收到的C個(gè)峰值位置的方差，并與預(yù)設(shè)的峰值位置方差門限進(jìn)行比較，并將比較的結(jié)果發(fā)送給可信度判斷器；可信度判斷器對(duì)所述峰值比較器發(fā)送的結(jié)果和時(shí)延比較器發(fā)送的結(jié)果進(jìn)行判斷； 如果所述累加值峰值方差大于所述預(yù)設(shè)的峰值方差門限，或峰值位置方差大于所述預(yù)設(shè)的峰值位置方差門限，則可信度判斷器向參數(shù)調(diào)整器發(fā)送所述參數(shù)調(diào)整消息；否則，可信度判斷器向隔離度計(jì)算器發(fā)送所述C個(gè)累加值峰值的均值；隔離度計(jì)算器根據(jù)收到的所述C個(gè)累加值峰值的均值計(jì)算隔離度，并將計(jì)算結(jié)果作為所述隔離度測(cè)量結(jié)果發(fā)送給外部PC。所述增大序列重復(fù)次數(shù)N的操作可以具體為將重復(fù)次數(shù)N加倍。所述序列發(fā)生器生成的訓(xùn)練序列可以為長(zhǎng)度為256的Golay序列的N次重復(fù)。其中，長(zhǎng)度為256的Golay序列的構(gòu)作方法如下設(shè)屮=(1，1，1，1，1，1，-1，-1,1，-1,1，-1,1，-1，-1,1)，V1 = (1，1，1，-1，-1，1，-1，_1，1，1，1，_1，1，_1，1，1)，則長(zhǎng)度為256的Golay序列表示為C(0) =(1 + j)(vx ux) =(1 + 7) x O1 ,U1, U1 -U1 -U1, U1 -U1 -U1, M1, M1, U1-U1, U1 -U1, M1, M1)其中 表示 Kronecker 積。若以長(zhǎng)度為256的Golay序列的N次重復(fù)作為訓(xùn)練序列，則其相應(yīng)的相關(guān)器可由 8個(gè)延時(shí)單元和13個(gè)加法器組成，具體結(jié)構(gòu)為(1)輸入信號(hào)分為兩路，一路送入第一延時(shí)單元，在延時(shí)1 個(gè)時(shí)鐘周期后分別送入第一加法器和第二加法器，另一路直接送到第一加法器和第二加法器；在第一加法器將兩路信號(hào)相加，在第二加法器將兩路信號(hào)相減。(2)第一加法器的輸出送入第二延時(shí)單元，在延時(shí)64個(gè)時(shí)鐘周期后分別送入第三加法器和第四加法器；第二加法器的輸出分別直接送入第三加法器和第四加法器；在第三加法器將兩路信號(hào)相加，在第四加法器將兩路信號(hào)相減。(3)第三加法器的輸出送入第三延時(shí)單元，在延時(shí)16個(gè)時(shí)鐘周期后分別送入第五加法器和第六加法器；第四加法器的輸出分別直接送入第五加法器和第六加法器；在第五加法器將兩路信號(hào)相減，在第六加法器將兩路信號(hào)相加。(4)第五加法器的輸出送入第四延時(shí)單元，在延時(shí)32個(gè)時(shí)鐘周期后送入第七加法器；第六加法器的輸出直接送到該第七加法器，在第七加法器將兩路信號(hào)相減。(5)第七加法器的輸出分為兩路一路送入第五延時(shí)單元，在延時(shí)8個(gè)時(shí)鐘周期后分別送入第八加法器和第九加法器，另一路直接送入第八加法器和第九加法器；在第九加法器將兩路信號(hào)相加，在第八加法器將兩路信號(hào)相減。(6)第九加法器的輸出送入第六延時(shí)單元，延時(shí)1個(gè)時(shí)鐘周期后送入第十加法器； 第八加法器的輸出直接送入該第十加法器，在第十加法器將兩路信號(hào)相減。(7)第十加法器的輸出分為兩路一路送入第七延時(shí)單元，在延時(shí)4個(gè)時(shí)鐘周期后分別送入第十一加法器和第十二個(gè)加法器，另一路直接送入第十一加法器和第十二加法器；在第十一加法器將兩路信號(hào)相加，在第十二個(gè)加法器將兩路信號(hào)相減。(8)第十一加法器的輸出送入第八延時(shí)單元，在延時(shí)2個(gè)時(shí)鐘周期后送入第十三加法器；第十二加法器的輸出直接送入該第十三加法器，在第十三加法器將兩路信號(hào)相減， 得到匹配濾波器的最終輸出結(jié)果。應(yīng)用本發(fā)明提出的技術(shù)方案，至少解決了三個(gè)主要技術(shù)問(wèn)題(1)本發(fā)明提出的用于直放站的隔離度測(cè)量系統(tǒng)可以自動(dòng)測(cè)量直放站自身的天線隔離度，使得工程人員無(wú)需將笨重的貴重儀表攜帶至工地進(jìn)行測(cè)量，大大方便了工作人員的測(cè)量。(2)本發(fā)明中提供的隔離度測(cè)量系統(tǒng)可以對(duì)測(cè)量策略進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)整，從而既可以在信道條件良好的情況下，利用相對(duì)較少的資源和相對(duì)快的速度對(duì)天線隔離度進(jìn)行測(cè)量，也可以在信道條件惡劣的情況下，自動(dòng)調(diào)整測(cè)量策略，保證測(cè)量的準(zhǔn)確度。C3)本發(fā)明將Golay序列引入上述隔離度測(cè)量系統(tǒng)，將Golay序列進(jìn)行重復(fù)形成訓(xùn)練序列，并采用快速相關(guān)器的結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行相關(guān)值的計(jì)算，簡(jiǎn)化了模塊的結(jié)構(gòu)，節(jié)省了系統(tǒng)資源，降低了計(jì)算量，并提高了得到隔離度值的速度。


圖1是直放站的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明中自適應(yīng)測(cè)量隔離度的系統(tǒng)構(gòu)架示意圖。圖3是本發(fā)明中的Golay序列的Z變換結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的快速相關(guān)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。如圖2所示的直放站包含天線1，天線2，控制模塊和處理模塊?？刂颇K和外部 PC通過(guò)通用串口相連接，控制模塊和處理模塊通過(guò)通用I/O相連接，處理模塊與天線1和天線2相連接?？刂颇K接收到來(lái)自外部PC的隔離度測(cè)量指令后，將隔離度測(cè)量參數(shù)發(fā)送給處理模塊；處理模塊根據(jù)接收到的隔離度測(cè)量參數(shù)生成發(fā)送信號(hào)，將發(fā)送信號(hào)通過(guò)天線 1進(jìn)行發(fā)送；發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)衰減信道達(dá)到天線2，形成接收信號(hào)。處理模塊通過(guò)天線2接收接收信號(hào)，并根據(jù)隔離度測(cè)量參數(shù)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理，生成測(cè)量中間參數(shù)，并發(fā)送給控制模塊?？刂颇K利用接收到的測(cè)量中間參數(shù)生成隔離度測(cè)量結(jié)果，并發(fā)送給外部PC。控制模塊進(jìn)一步包含指令接收器、參數(shù)調(diào)整器、中間參數(shù)判斷器和隔離度計(jì)算器。中間參數(shù)判斷器進(jìn)一步包括峰值比較器、時(shí)延比較器和可信度判斷器。處理模塊進(jìn)一步包含信號(hào)生成模塊和信號(hào)處理模塊。信號(hào)生成模塊進(jìn)一步包括序列發(fā)生器、成形濾波器、D/A 轉(zhuǎn)換器、混頻器、功率放大器和發(fā)送器。信號(hào)處理模塊進(jìn)一步包括接收器、低噪聲放大器、混頻器、A/D轉(zhuǎn)換器、匹配濾波器、相關(guān)器、累加器和比較器。指令接收器接收來(lái)自外部PC的隔離度測(cè)量指令。參數(shù)調(diào)整器將序列重復(fù)次數(shù)N 和測(cè)量次數(shù)C作為隔離度測(cè)量參數(shù)進(jìn)行初始化；該參數(shù)調(diào)整器在收到隔離度測(cè)量指令后， 將初始化的序列重復(fù)次數(shù)N分別發(fā)送給序列發(fā)生器和累加器，并以固定間隔連續(xù)發(fā)送C次； 該參數(shù)調(diào)整器一旦收到可信度判斷器發(fā)送的參數(shù)調(diào)整消息后，則增大序列重復(fù)次數(shù)N，并將增大后的序列重復(fù)次數(shù)N分別發(fā)送給序列發(fā)生器和累加器，并以固定間隔連續(xù)發(fā)送C次；該參數(shù)調(diào)整器將測(cè)量次數(shù)C分別發(fā)送給峰值比較器和時(shí)延比較器。序列發(fā)生器根據(jù)序列重復(fù)次數(shù)N生成長(zhǎng)度為N*L的訓(xùn)練序列，該訓(xùn)練序列以L為周期，重復(fù)N次。成形濾波器將訓(xùn)練序列形成平滑的數(shù)字信號(hào)。D/A轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶的模擬信號(hào)?；祛l器將基帶的模擬信號(hào)上變頻為頻帶模擬信號(hào)。功率放大器對(duì)頻帶模擬信號(hào)進(jìn)行功率放大形成發(fā)送信號(hào)。發(fā)送器將形成的發(fā)送信號(hào)發(fā)送給天線1。接收器接收來(lái)自天線2的接收信號(hào)，并將該接收信號(hào)發(fā)送給低噪聲放大器。低噪聲放大器降低該接收信號(hào)的帶外噪聲，放大帶內(nèi)信號(hào)。 混頻器將經(jīng)過(guò)低噪聲放大器后形成的信號(hào)從頻帶模擬信號(hào)下變頻為基帶模擬信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器將基帶模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。匹配濾波器將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)度為N*L的數(shù)字序列。相關(guān)器對(duì)數(shù)字序列進(jìn)行相關(guān)計(jì)算生成長(zhǎng)度為N*L的相關(guān)值序列。累加器根據(jù)參數(shù)調(diào)整器發(fā)送的序列重復(fù)次數(shù)對(duì)相關(guān)值序列以L為周期進(jìn)行N-I次累加，形成長(zhǎng)度為L(zhǎng)的累加值序列。比較器對(duì)累加值序列中的L個(gè)元素的值進(jìn)行比較，得到累加值峰值和峰值位置，并將該累加值峰值發(fā)送給峰值比較器，將該峰值位置發(fā)送給時(shí)延比較器。峰值比較器計(jì)算連續(xù)收到的C個(gè)累加值峰值的方差，并與預(yù)設(shè)的峰值方差門限進(jìn)行比較，并將比較的結(jié)果發(fā)送給可信度判斷器。時(shí)延比較器計(jì)算連續(xù)收到的C個(gè)峰值位置的方差，并與預(yù)設(shè)的峰值位置方差門限進(jìn)行比較，并將比較的結(jié)果發(fā)送給可信度判斷器?？尚哦扰袛嗥鲗?duì)峰值比較器和時(shí)延比較器發(fā)送的結(jié)果進(jìn)行判斷；如果累加值峰值方差大于峰值方差門限，或峰值位置方差大于峰值位置方差門限，可信度判斷器向參數(shù)調(diào)整器發(fā)送參數(shù)調(diào)整消息；否則，可信度判斷器向隔離度計(jì)算器發(fā)送C個(gè)累加值峰值的均值。隔離度計(jì)算器根據(jù)收到的累加值峰值的均值計(jì)算隔離度，并將該計(jì)算結(jié)果作為隔離度測(cè)量結(jié)果發(fā)送給外部PC。下面舉例說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施里中的參數(shù)調(diào)整策略(1)將C的初始值設(shè)為16，N的初始值設(shè)為2，L設(shè)為256，進(jìn)一步的可以將訓(xùn)練序列設(shè)為長(zhǎng)度為256的Golay序列的N次重復(fù)。參數(shù)調(diào)整器將序列重復(fù)次數(shù)設(shè)為2，并發(fā)送給序列發(fā)生器，按照固定的時(shí)間間隔發(fā)送16次。(2)序列發(fā)生器每次都生成連續(xù)的兩個(gè)256長(zhǎng)度的Golay序列作為訓(xùn)練序列，進(jìn)行一系列的發(fā)送和接收操作后，由相關(guān)器得到長(zhǎng)度為512的相關(guān)值序列，累加器對(duì)該相關(guān)值序列進(jìn)行一次累加得到長(zhǎng)度為256的累加值序列，比較器比較得出該256個(gè)累加值序列中的最大值作為累加值峰值，同時(shí)得出該累加值峰值所處的位置，并將該峰值及其位置發(fā)送給中間參數(shù)判斷器。以上操作一共進(jìn)行16次。峰值比較器計(jì)算16個(gè)峰值的方差值，并與預(yù)設(shè)的峰值方差值門限進(jìn)行比較。時(shí)延比較器計(jì)算16個(gè)峰值位置的方差值，并與預(yù)設(shè)的時(shí)延方差值門限進(jìn)行比較。如果可信度判斷器發(fā)現(xiàn)兩項(xiàng)方差值有一項(xiàng)大于其對(duì)應(yīng)的門限值，則指示參數(shù)調(diào)整器增大序列重復(fù)次數(shù)N的值；參數(shù)調(diào)整器可以將序列重復(fù)次數(shù)N加倍，即第一次調(diào)整時(shí)由2變?yōu)?，第二次調(diào)整時(shí)由4變?yōu)?，以此類推，也可以采用其它策略來(lái)增加重復(fù)次數(shù)；參數(shù)調(diào)整器將調(diào)整后的序列重復(fù)次數(shù)發(fā)送給序列發(fā)生器，按照固定的時(shí)間間隔發(fā)送16次。(3)按照調(diào)整后的序列重復(fù)次數(shù)，循環(huán)進(jìn)行上述操作O)，直到可信度判斷器發(fā)現(xiàn)兩項(xiàng)方差值均小于其對(duì)應(yīng)的門限值為止。其中，長(zhǎng)度為256的Golay序列的構(gòu)作方法如下設(shè)屮=(1，1，1，1，1，1，-1，-1,1，-1,1，-1,1，-1，-1,1)，V1 = (1，1，1，-1，-1，1，-1，_1，1，1，1，_1，1，_1，1，1)，則長(zhǎng)度為256的Golay序列表示為C(0) =(1 + Mvl Ml) =(1 + 7) x O1 ,U1,U1 -U1 -U1,U1 -U1 -U1,M1,M1, U1-U1, U1 -U1, M1,M1)其中 表示 Kronecker 積。Golay序列還可以采用Z變換得到，該方法如下上述Golay序列的迭代表示方法為
Ci0(Jf) = 5{k) K(k) = 5(k)
bjk) = ^^)-WnK^k-DJ公式0-2)其中k = 0，1，· · ·，N-I ;n = 1，2，· · ·，8。延遲向量為[D1,D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8] = [128，64，16，32，8，1，4，2]權(quán)重向量為H W3，W4，W5，W6，W7，W8] = [1，-1，1，1，1，1，1，1]，對(duì)于 η = 4,6,
令b4(k) = a4(k), b6(k) = a6(k)0第8次迭代的序列之一就是長(zhǎng)度為256的Golay序列， 即 C = a8 (k)。對(duì)迭代式0-2)作Z變換，可得
Λ丨⑷=1Β{)⑷=1A,ω=ABr,ω =A
.-D 公式 0-3)這一迭代Z變換公式極大地節(jié)省了抽頭數(shù)，簡(jiǎn)化了 Golay序列的生成結(jié)構(gòu)，稱為快速Golay變換。將延遲向量和權(quán)重向量代入(2- 展開(kāi)可得到采用快速Golay變換的Golay 序列的Z變換表示式X (z) = X1(Z)X2(Z)X3(Z)公式 0-4)X1(Z) = 1+Ζ-128-Ζ-64(1-Ζ-128)+Ζ-16[1+Ζ-128+Ζ-64(1-Ζ-128)]+ζ—32 α+ζ,-ζ—64 (1-ζ_128) -ζ—16 [1+Ζ-128+Ζ_64 (1-ζ_128) ]}
公式 (2-5)X2 (ζ) = 1+ζ_8+ζ_1(1-ζ-8)公式 (2-6)
權(quán)利要求
1. 一種在直放站中自適應(yīng)測(cè)量隔離度的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括天線1，天線2，控制模塊和處理模塊；其特征在于控制模塊和外部PC通過(guò)通用串口相連接，控制模塊和處理模塊通過(guò)通用I/O相連接， 處理模塊與天線1和天線2相連接；控制模塊接收到來(lái)自外部PC的隔離度測(cè)量指令后，將隔離度測(cè)量參數(shù)發(fā)送給處理模塊；處理模塊根據(jù)接收到的隔離度測(cè)量參數(shù)生成發(fā)送信號(hào)， 將發(fā)送信號(hào)通過(guò)天線1進(jìn)行發(fā)送；發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)衰減信道達(dá)到天線2，形成接收信號(hào)；處理模塊通過(guò)天線2接收接收信號(hào)，并根據(jù)隔離度測(cè)量參數(shù)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理，生成測(cè)量中間參數(shù)，并發(fā)送給控制模塊；控制模塊利用接收到的測(cè)量中間參數(shù)生成隔離度測(cè)量結(jié)果，并發(fā)送給外部PC ；控制模塊進(jìn)一步包含指令接收器、參數(shù)調(diào)整器、中間參數(shù)判斷器和隔離度計(jì)算器；中間參數(shù)判斷器進(jìn)一步包括峰值比較器、時(shí)延比較器和可信度判斷器；處理模塊進(jìn)一步包含信號(hào)生成模塊和信號(hào)處理模塊；信號(hào)生成模塊進(jìn)一步包括序列發(fā)生器、成形濾波器、D/A轉(zhuǎn)換器、混頻器、功率放大器和發(fā)送器；信號(hào)處理模塊進(jìn)一步包括接收器、低噪聲放大器、混頻器、A/D轉(zhuǎn)換器、匹配濾波器、相關(guān)器、累加器和比較器； 指令接收器接收來(lái)自外部PC的隔離度測(cè)量指令；參數(shù)調(diào)整器將序列重復(fù)次數(shù)N和測(cè)量次數(shù)C作為隔離度測(cè)量參數(shù)進(jìn)行初始化；該參數(shù)調(diào)整器在收到所述隔離度測(cè)量指令后，將初始化的所述序列重復(fù)次數(shù)N分別發(fā)送給序列發(fā)生器和累加器，并以固定間隔連續(xù)發(fā)送C次；該參數(shù)調(diào)整器一旦收到可信度判斷器發(fā)送的參數(shù)調(diào)整消息后，則增大序列重復(fù)次數(shù)N，并將增大后的序列重復(fù)次數(shù)N分別發(fā)送給序列發(fā)生器和累加器，并以固定間隔連續(xù)發(fā)送C次；該參數(shù)調(diào)整器將測(cè)量次數(shù)C分別發(fā)送給峰值比較器和時(shí)延比較器；序列發(fā)生器根據(jù)所述序列重復(fù)次數(shù)N生成長(zhǎng)度為N*L的訓(xùn)練序列，該序列以L為周期， 重復(fù)N次，N和L均為自然數(shù)，且N > 1 ；成形濾波器將序列發(fā)生器形成的訓(xùn)練序列進(jìn)行處理，形成平滑的數(shù)字信號(hào)；D/A轉(zhuǎn)換器將成形濾波器形成的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶模擬信號(hào)；混頻器將D/A轉(zhuǎn)換器形成的基帶模擬信號(hào)上變頻為頻帶模擬信號(hào)；功率放大器對(duì)混頻器形成的頻帶模擬信號(hào)進(jìn)行功率放大形成發(fā)送信號(hào)；發(fā)送器將功率放大器形成的所述發(fā)送信號(hào)發(fā)送給天線1 ；接收器接收來(lái)自天線2的所述接收信號(hào)，并將所述接收信號(hào)發(fā)送給低噪聲放大器；低噪聲放大器降低所述接收信號(hào)的帶外噪聲，放大帶內(nèi)信號(hào)；混頻器將經(jīng)過(guò)低噪聲放大器后形成的信號(hào)從頻帶模擬信號(hào)下變頻為基帶模擬信號(hào)；A/D轉(zhuǎn)換器將混頻器形成的基帶模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；匹配濾波器與成形濾波器相對(duì)應(yīng)，將A/D轉(zhuǎn)換器形成的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)度為N*L的數(shù)字序列；相關(guān)器對(duì)匹配濾波器形成的數(shù)字序列進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，生成長(zhǎng)度為N*L的相關(guān)值序列； 累加器根據(jù)參數(shù)調(diào)整器發(fā)送的所述序列重復(fù)次數(shù)N對(duì)相關(guān)器形成的相關(guān)值序列以L為周期進(jìn)行N-I次累加，形成長(zhǎng)度為L(zhǎng)的累加值序列；比較器對(duì)累加器形成的累加值序列中的L個(gè)元素的值進(jìn)行比較，得到累加值峰值和峰值位置；將所述累加值峰值發(fā)送給峰值比較器，將所述峰值位置發(fā)送給時(shí)延比較器；峰值比較器計(jì)算連續(xù)收到的C個(gè)累加值峰值的方差，并與預(yù)設(shè)的峰值方差門限進(jìn)行比較，并將比較的結(jié)果發(fā)送給可信度判斷器；時(shí)延比較器計(jì)算連續(xù)收到的C個(gè)峰值位置的方差，并與預(yù)設(shè)的峰值位置方差門限進(jìn)行比較，并將比較的結(jié)果發(fā)送給可信度判斷器；可信度判斷器對(duì)所述峰值比較器發(fā)送的結(jié)果和時(shí)延比較器發(fā)送的結(jié)果進(jìn)行判斷；如果所述累加值峰值方差大于所述預(yù)設(shè)的峰值方差門限，或峰值位置方差大于所述預(yù)設(shè)的峰值位置方差門限，則可信度判斷器向參數(shù)調(diào)整器發(fā)送所述參數(shù)調(diào)整消息；否則，可信度判斷器向隔離度計(jì)算器發(fā)送所述C個(gè)累加值峰值的均值；隔離度計(jì)算器根據(jù)收到的所述C個(gè)累加值峰值的均值計(jì)算隔離度，并將計(jì)算結(jié)果作為所述隔離度測(cè)量結(jié)果發(fā)送給外部PC。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述增大序列重復(fù)次數(shù)N的操作為將重復(fù)次數(shù)N加倍。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述序列發(fā)生器生成的訓(xùn)練序列為長(zhǎng)度為256的Golay序列的N次重復(fù)；所述長(zhǎng)度為256的Golay序列的構(gòu)作方法為設(shè)屮=(1,1,1,1,1,1, -1，-1,1, -1,1, -1,1, -1，-1,1),V1 = (1,1,1, -1，-1,1, -1，-1,1,1,1, -1,1, -1,1,1),長(zhǎng)度為 256 的 Golay 序列C(°) = (1 + /)(巧 ^m1) =(1 + 7) X O1 ,^1,^1 -U1 -U1, U1 -U1 -U1 ,U1, U1, U1-U1, U1 -U1, M1, M1)其中， 表示Kronecker禾只。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述相關(guān)器由8個(gè)延時(shí)單元和13個(gè)加法器組成，具體結(jié)構(gòu)為(1)輸入信號(hào)分為兩路，一路送入第一延時(shí)單元，在延時(shí)1 個(gè)時(shí)鐘周期后分別送入第一加法器和第二加法器，另一路直接送到第一加法器和第二加法器；在第一加法器將兩路信號(hào)相加，在第二加法器將兩路信號(hào)相減。(2)第一加法器的輸出送入第二延時(shí)單元，在延時(shí)64個(gè)時(shí)鐘周期后分別送入第三加法器和第四加法器；第二加法器的輸出分別直接送入第三加法器和第四加法器；在第三加法器將兩路信號(hào)相加，在第四加法器將兩路信號(hào)相減。(3)第三加法器的輸出送入第三延時(shí)單元，在延時(shí)16個(gè)時(shí)鐘周期后分別送入第五加法器和第六加法器；第四加法器的輸出分別直接送入第五加法器和第六加法器；在第五加法器將兩路信號(hào)相減，在第六加法器將兩路信號(hào)相加。(4)第五加法器的輸出送入第四延時(shí)單元，在延時(shí)32個(gè)時(shí)鐘周期后送入第七加法器； 第六加法器的輸出直接送到該第七加法器，在第七加法器將兩路信號(hào)相減。(5)第七加法器的輸出分為兩路一路送入第五延時(shí)單元，在延時(shí)8個(gè)時(shí)鐘周期后分別送入第八加法器和第九加法器，另一路直接送入第八加法器和第九加法器；在第九加法器將兩路信號(hào)相加，在第八加法器將兩路信號(hào)相減。(6)第九加法器的輸出送入第六延時(shí)單元，延時(shí)1個(gè)時(shí)鐘周期后送入第十加法器；第八加法器的輸出直接送入該第十加法器，在第十加法器將兩路信號(hào)相減。(7)第十加法器的輸出分為兩路一路送入第七延時(shí)單元，在延時(shí)4個(gè)時(shí)鐘周期后分別送入第十一加法器和第十二個(gè)加法器，另一路直接送入第十一加法器和第十二加法器；在第十一加法器將兩路信號(hào)相加，在第十二個(gè)加法器將兩路信號(hào)相減。(8)第十一加法器的輸出送入第八延時(shí)單元，在延時(shí)2個(gè)時(shí)鐘周期后送入第十三加法器；第十二加法器的輸出直接送入該第十三加法器，在第十三加法器將兩路信號(hào)相減，得到匹配濾波器的最終輸出結(jié)果。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述控制模塊采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述序列發(fā)生器、成形濾波器、匹配濾波器、相關(guān)器、累加器和比較器采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門列陣FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
一種在無(wú)線系統(tǒng)中用于直放站的隔離度測(cè)量系統(tǒng)，本發(fā)明的直放站包含天線1，天線2，控制模塊和處理模塊，該直放站通過(guò)對(duì)訓(xùn)練序列的生成和處理，自動(dòng)測(cè)量出自身的天線隔離度，并通過(guò)改變訓(xùn)練序列的重復(fù)次數(shù)自適應(yīng)地對(duì)測(cè)量策略進(jìn)行調(diào)整，并且本發(fā)明采用Golay序列的重復(fù)序列作為訓(xùn)練序列，并采用快速相關(guān)器對(duì)其進(jìn)行處理。本發(fā)明方便了工作人員對(duì)直放站的天線隔離度的測(cè)量，提高了隔離度測(cè)量的速度，并且通過(guò)對(duì)測(cè)量測(cè)量的自適應(yīng)調(diào)整既可以在信道條件良好的情況下，利用相對(duì)較少的資源和相對(duì)快的速度對(duì)天線隔離度進(jìn)行測(cè)量，也可以在信道條件惡劣的情況下，自動(dòng)調(diào)整測(cè)量策略，保證測(cè)量的準(zhǔn)確度。
文檔編號(hào)H04B17/00GK102185668SQ201110110610
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者云峻嶺, 劉斌, 田耘, 秦彪, 袁志巍, 高展宏 申請(qǐng)人:西瑞克斯(北京)通信設(shè)備有限公司