專利名稱：使發(fā)射機(jī)的相位誤差減至最小的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使收發(fā)信機(jī)單元的發(fā)射機(jī)的相位誤差減至最小的方法。本發(fā)明還涉及一種發(fā)送和接收信號的收發(fā)信機(jī)單元，所述單元包括一個發(fā)射機(jī)、一個接收機(jī)和天線裝置，該天線裝置用于與當(dāng)前位于該收發(fā)信機(jī)單元的覆蓋區(qū)域內(nèi)的有效無線電單元建立無線連接。
在本文中，收發(fā)信機(jī)單元指的是一個包括無線接收機(jī)和無線發(fā)射機(jī)的單元。本發(fā)明特別涉及調(diào)整發(fā)射機(jī)單元的發(fā)射機(jī)的相位誤差，眾所周知，鑒于這種單元制造中的情況，這種調(diào)整逐個單元地進(jìn)行。然而，在實踐中業(yè)已表明，由于發(fā)射機(jī)部件容許偏差引起的相位誤差將不保持恒定，而是隨著該發(fā)射機(jī)的使用期逐個單元地變化，因此，須對每個單元的發(fā)射機(jī)分別進(jìn)行重新調(diào)整。因為這種操作需要維護(hù)人員在場，所以除了占用大量時間外，費(fèi)用是昂貴的，在這一期間，該收發(fā)信機(jī)單元不能用于正常的業(yè)務(wù)操作。
本發(fā)明的目的是解決上述的問題并提供一種調(diào)整收發(fā)信機(jī)單元相位誤差的方法，利用該方法能以比以前更簡單和更快的方式進(jìn)行收發(fā)信機(jī)單元相位誤差的調(diào)整。利用本發(fā)明的方法實現(xiàn)了這些目的，本發(fā)明的方法其特征在于經(jīng)一個延遲裝置向該收發(fā)信機(jī)單元的發(fā)射機(jī)部分的輸入加上預(yù)定測試信號；將該發(fā)射機(jī)部分的輸出信號轉(zhuǎn)換成接收機(jī)的接收頻率；把該接收頻率信號提供給該收發(fā)信機(jī)單元的接收機(jī)；將該接收機(jī)的輸出信號與所述預(yù)定測試信號比較；根據(jù)比較的結(jié)果，以使發(fā)射機(jī)相位誤差最小的方式調(diào)整該延遲裝置。
本發(fā)明還涉及一種能使用本發(fā)明方法的收發(fā)信機(jī)單元。本發(fā)明的收發(fā)信機(jī)單元的特征在于，它包括一個其內(nèi)存有測試數(shù)據(jù)的存儲裝置；一個延遲裝置，它連接到發(fā)射機(jī)的輸入端并經(jīng)它把數(shù)據(jù)提供給該發(fā)射機(jī)；用于將由發(fā)射機(jī)提供的并根據(jù)存儲在存儲裝置中的測試數(shù)據(jù)生成的測試信號從發(fā)射頻率轉(zhuǎn)換成接收頻率的一個混合裝置，該混合裝置的輸出端被連接到接收機(jī)的輸入端，以提供該接收頻率測試信號；以及一個控制裝置，用于經(jīng)該延遲裝置將存儲在存儲裝置中的測試數(shù)據(jù)提供給該單元的發(fā)射機(jī)，和將該接收機(jī)的輸出信號與存儲裝置中存儲的測試數(shù)據(jù)比較，以及根據(jù)上述的比較調(diào)整所述延遲裝置，以便使所述輸出信號與所述存儲的測試信號之間的差值減到最小。
本發(fā)明基于這樣的思想，亦即收發(fā)信機(jī)單元具有能自動地調(diào)整發(fā)射機(jī)相位誤差的裝置，而無需任何專門的維護(hù)操作。本發(fā)明的方法和收發(fā)信機(jī)單元的最大優(yōu)點(diǎn)是其不必在制造階段對該收發(fā)信機(jī)單元的相位誤差分別地調(diào)整，從而簡化了該單元的制造過程，和因為通過設(shè)置在該收發(fā)信機(jī)單元中的自動調(diào)整裝置能不斷地對相位誤差進(jìn)行調(diào)整，所以該單元的老化不會對相位誤差產(chǎn)生影響。
在本發(fā)明的收發(fā)信機(jī)單元的一個優(yōu)選實施例中，該單元包括使用正交調(diào)制發(fā)送兩個信號的裝置。這樣，可以通過改變這兩個被發(fā)送的信號的相互相移實現(xiàn)使該收發(fā)信機(jī)單元相位誤差減到最小程度。這意味著當(dāng)這兩個被發(fā)送的信號之一通過該可控制的延遲裝置時能夠?qū)崿F(xiàn)充分的調(diào)整。
本發(fā)明的方法和收發(fā)信機(jī)單元的優(yōu)選實施例在所附的從屬權(quán)利要求2—3和4—8中公開了。
本發(fā)明將通過其優(yōu)選實施例之一并參考附圖(

圖1)進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
圖1示出了本發(fā)明的收發(fā)信機(jī)單元的一個優(yōu)選實施例的方框圖。
圖1示出了在一FDMA/TDMA型(頻分多址/碼分多址)頻分和時分系統(tǒng)中工作的基站的收發(fā)信機(jī)單元，如GSM系統(tǒng)，該收發(fā)信機(jī)單元能夠通過天線3和4與當(dāng)前位于該基站的無線覆蓋區(qū)域內(nèi)的工作的無線單元建立無線聯(lián)系。GMS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作情況已在例如“用于移動通信的GMS系統(tǒng)”(M.mouly & M—BPautet，Palaiseau，F(xiàn)rance，1992，ISBN2—95071900—7)一文中描述了，因此這里將不對它們作進(jìn)一步的描述。
圖1所示的收發(fā)信機(jī)單元包括能夠通過被集成在該單元中的環(huán)路自動地測試其發(fā)射機(jī)1的相位誤差的裝置。這種類型的環(huán)路被集成在基站中使用的每個收發(fā)信機(jī)單元中。
當(dāng)一個工作電壓連接到該單元或該單元被引到特定測試狀態(tài)時，包括在該單元的基帶部分5中的控制邏輯8的工作使得存儲在存儲器9中的測試數(shù)據(jù)提供給該發(fā)射機(jī)1的輸入端。由于圖1中所示的發(fā)射機(jī)單元包括使用正交調(diào)制以公知方式發(fā)送兩個信號(I和Q)的裝置，所以該控制邏輯8的工作使得測試信號被分別提供給I支路11和Q支路12兩者的移位寄存器20和21。如從該圖可看出，一個時鐘脈沖CLK也被提供給移位寄存器20和21。從移位寄存器20和21的輸出獲得的信號經(jīng)設(shè)置在支路11和12中的D/A(數(shù)/模)轉(zhuǎn)換器13被提供給設(shè)置在發(fā)射機(jī)1中的混頻器14a和14b，其中利用一個振蕩器LO對測試信號執(zhí)行正交調(diào)制。當(dāng)I支路和Q支路的信號被組合并轉(zhuǎn)換成該發(fā)射機(jī)1的發(fā)射頻率時，將被發(fā)射的信號在輸出級15被放大。
混頻器17經(jīng)一個定向耦合器16連接到發(fā)射機(jī)1的輸出。在該混頻器中，通過在測試期間該振蕩器LO的工作，該測試信號被轉(zhuǎn)換成接收頻率，所述振蕩器通過RF開關(guān)18由控制單元8控制。
一個定向耦合器19連接到混頻器17的輸出，接收頻率信號經(jīng)該耦合器被加到接收機(jī)2的輸入端。接收機(jī)2使用振蕩器LO和混頻器2a及2b對加到I和Q支路的信號解調(diào)，解調(diào)之后，該接收機(jī)2的輸出信號經(jīng)設(shè)置在該單元的基帶部分5中的A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器6提供給一個測量單元7，該測量單元將接收的測試信號與存儲在存儲裝置9中的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并根據(jù)該比較結(jié)果計算誤碼率(BER)。
如果計算得到誤碼率超過了一預(yù)設(shè)值，則控制裝置8調(diào)整由移位寄存器20或移位寄存器21對信號傳輸產(chǎn)生的延遲，以這樣一種方式進(jìn)行經(jīng)I支路11和Q支路12提供的兩信號之間的相位差改變，從而使發(fā)射機(jī)1的整個相位誤差改變。于是，通過僅對移位寄存器20和21之一進(jìn)行調(diào)整就能在發(fā)射機(jī)的相位誤差方面產(chǎn)生充分的變化。這種相位差的改變在實際中例如可以按±0.5°的等級來實現(xiàn)，然而該相位差最好是不超過大約±0.5°。在這之后，上述的測試周期被重復(fù)，直到計算的誤碼率達(dá)到該預(yù)設(shè)值為止，從而使發(fā)射機(jī)1的相位誤差處于最小時的移位寄存器20和21的“延遲值”存儲在存儲器9(memory chart)中。
在正常業(yè)務(wù)使用期間，由發(fā)射機(jī)單元發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過移位寄存器20和21，由此這兩個移位寄存器根據(jù)存儲在存儲器9中的數(shù)值延遲發(fā)生在由控制單元8的工作的I支路和/或Q支路中。
以上描述和附圖僅是為了對本發(fā)明的收發(fā)信機(jī)單元的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，而并不限制本發(fā)明。在細(xì)節(jié)上，本發(fā)明的方法和收發(fā)信機(jī)單元可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。雖然本發(fā)明作為FD-MA/TDMA無線系統(tǒng)的一部分已在上面進(jìn)行了描述，但是，很明顯本發(fā)明的方法和收發(fā)信機(jī)單元也可以使用在其它類型的無線系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1.一種使收發(fā)信機(jī)單元的發(fā)射機(jī)的相位誤差減至最小的方法，其特征在于經(jīng)一個延遲裝置(20)向該收發(fā)信機(jī)單元的發(fā)射機(jī)部分加上預(yù)定測試信號；將該發(fā)射機(jī)部分(1)的輸出信號轉(zhuǎn)換成接收機(jī)(2)的接收頻率；把該接收頻率信號提供給該收發(fā)信機(jī)單元的接收機(jī)(2)；將該接收機(jī)(2)的輸出信號與所述測試信號比較；和根據(jù)比較的結(jié)果，以使發(fā)射機(jī)相位誤差減至最小的方式調(diào)整該延遲裝置(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，通過計算誤碼率來實現(xiàn)該接收機(jī)(2)的輸出信號與預(yù)定測試信號的比較，從而調(diào)整延遲裝置(20)以使該誤碼率最小。
3.一種用于發(fā)送和接收信號的收發(fā)信機(jī)單元，所述單元包括一個發(fā)射機(jī)(1)、一個接收機(jī)(2)和用于與當(dāng)前位于該收發(fā)信機(jī)單元的覆蓋區(qū)域內(nèi)的工作的無線單元建立無線聯(lián)系的天線(3、4)，其特征在于，該單元包括一個存儲裝置(9)，其中存有測試數(shù)據(jù)，一個延遲裝置(20)，它連接到發(fā)射機(jī)(1)的輸入并經(jīng)它把數(shù)據(jù)提供給該發(fā)射機(jī)；用于將由發(fā)射機(jī)(1)提供并根據(jù)存儲在存儲裝置(9)中的測試數(shù)據(jù)生成的測試信號從發(fā)射頻率轉(zhuǎn)換成接收頻率的一個混頻裝置(17)，該混頻裝置(17)的輸出被連接以把該接收頻率測試信號提供到接收機(jī)(2)的輸入端；和一個控制裝置(8)，用于經(jīng)該延遲裝置(20)將存儲在存儲裝置(9)中的測試數(shù)據(jù)提供給該單元的發(fā)射機(jī)(1)，和將該接收機(jī)(2)的輸出信號與存儲裝置(9)中的測試數(shù)據(jù)比較，以及根據(jù)上述的比較調(diào)整所述延遲裝置(20)，以便使所述輸出信號與所述存儲的測試信號之間的差值減至最小。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的收發(fā)信機(jī)單元，其特征在于，控制單元(8)通過計算接收機(jī)(2)的輸出信號與存儲在存儲裝置(9)中的測試數(shù)據(jù)之間的誤碼率執(zhí)行所述的比較。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的收發(fā)信機(jī)單元，其特征在于，所述單元是TDMA/FDMA系統(tǒng)的一個收發(fā)信機(jī)單元，該單元的基帶部分(5)的幀單元起著存儲裝置(9)的作用。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求3—5中任一個權(quán)利要求的收發(fā)信機(jī)單元，其特征在于，所述單元包括發(fā)送使用正交調(diào)制的兩個信號的裝置，通過利用該延遲裝置(20)以這種方式調(diào)整這兩個信號之間的相位差使發(fā)射機(jī)(1)的相位誤差減至最小，使所述輸出信號和所述存儲的測試信號之間的差值減至最小。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的收發(fā)信機(jī)單元，其特征在于，所述信號之間的相移能通過延遲裝置(20)改變大約±5°。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求3—7中任一個權(quán)利要求的收發(fā)信機(jī)單元，其特征在于，延遲裝置(20)包括一個移位寄存器，該相移最好可以大約0.5°的等級變化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使收發(fā)信機(jī)單元的發(fā)射機(jī)(1)的相位誤差最小的方法。為了能簡便的快速地調(diào)整相位誤差，經(jīng)一個延遲裝置(20)向該收發(fā)信機(jī)單元的發(fā)射機(jī)部分(1)的輸入端提供一預(yù)定測試信號；該發(fā)射機(jī)部分(1)的輸出信號被提供給該收發(fā)信機(jī)單元的接收機(jī)(2)；接收機(jī)(2)的輸出信號與所述預(yù)定測試信號比較；根據(jù)該比較結(jié)果對該延遲裝置(20)進(jìn)行調(diào)整，以使該發(fā)射機(jī)(1)的相位誤差減至最小。本發(fā)明還涉及一種能在本發(fā)明中使用的收發(fā)信機(jī)單元。
文檔編號H04L27/18GK1116472SQ94190951
公開日1996年2月7日 申請日期1994年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月18日
發(fā)明者雷莫·杰伊哈, 米克·卡科拉, 朱卡-皮卡·尼廷耶米 申請人:諾基亞電信公司