專利名稱：智能收發(fā)信機(jī)及操作管理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線通信基站用收發(fā)信機(jī)，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。
收發(fā)信機(jī)是無線通信系統(tǒng)(特別是基站系統(tǒng))的關(guān)鍵設(shè)備，現(xiàn)有無線電收發(fā)信機(jī)主要由收發(fā)模塊和功放單元組成，如新西蘭TAIT公司生產(chǎn)的T850系列收發(fā)信機(jī)，這種無線電收發(fā)信機(jī)一般只能提供信號(hào)傳輸通道功能，其收發(fā)模塊由收信機(jī)和激勵(lì)器組成，其主要缺點(diǎn)是收信機(jī)和激勵(lì)器分屬兩個(gè)獨(dú)立的模塊，功能相同的器件重復(fù)設(shè)置，因而成本高、體積大，而且不具備現(xiàn)代通信所要求的對收發(fā)信機(jī)的自動(dòng)檢測、故障定位和記錄保存，更不能實(shí)現(xiàn)智能操作管理。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，現(xiàn)代通信的各種業(yè)務(wù)量急劇增加，傳統(tǒng)的收發(fā)信機(jī)明顯不適應(yīng)現(xiàn)代通信的飛速發(fā)展，本領(lǐng)域的技術(shù)人員迫切希望提高完善現(xiàn)有的收發(fā)信機(jī)的功能，以適應(yīng)現(xiàn)代通信發(fā)展的需要。
本發(fā)明的目的之一是提供一種具有閉環(huán)自檢功能，功放工作狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整功能，并可將自檢結(jié)果自動(dòng)上報(bào)或記錄的智能收發(fā)信機(jī)。
本發(fā)明的目的之二是提供一種與智能收發(fā)信機(jī)相配套的操作管理裝置，使之能夠?qū)χ悄苁瞻l(fā)信機(jī)進(jìn)行初始化寫頻、并提取分析故障記錄，以便于為指導(dǎo)批生產(chǎn)，生產(chǎn)調(diào)試與檢測提供必要的操作手段。
本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種智能收發(fā)信機(jī)，包括用于完成射頻信號(hào)的接收與基帶信號(hào)的解調(diào)的收信機(jī)、用于完成基帶信號(hào)的載波調(diào)制并使載波信號(hào)放大至所需功率的激勵(lì)器及功放單元，還包括進(jìn)行智能管理的主控單元、同時(shí)為激勵(lì)器和收信機(jī)提供基準(zhǔn)頻率源的溫度補(bǔ)償晶體振蕩器；所述主控單元包括CPU，負(fù)責(zé)完成收發(fā)信機(jī)頻率合成器頻率設(shè)置與信道頻率上報(bào)、收發(fā)信機(jī)各種監(jiān)測信號(hào)檢查、收發(fā)信機(jī)的故障檢測自動(dòng)記錄與上報(bào)等功能；用于自動(dòng)記錄故障的故障記錄單元；負(fù)責(zé)閉環(huán)自檢的BITE信號(hào)處理單元、BITE編解碼單元及與CPU和BITE信號(hào)處理單元電信號(hào)相聯(lián)接的音頻開關(guān)。所述主控單元還具有一個(gè)RS232的串行接口，用于對外提供外寫頻率與故障查看和讀出，用于指導(dǎo)批生產(chǎn)。所述故障記錄單元為E2PROM存儲(chǔ)器，它同時(shí)還用于信道機(jī)頻率數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和備份。所述激勵(lì)器、收信機(jī)和主控單元是制做在同一電路板上。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的之二的技術(shù)方案是提供一種用于操作維護(hù)測試的操作管理裝置，所述操作管理裝置由一帶有操作維護(hù)測試管理程序的PC機(jī)組成操作維護(hù)測試臺(tái)；所述PC機(jī)通過RS232串口通訊為收發(fā)信機(jī)設(shè)置信道機(jī)頻率，提供測試信道機(jī)參數(shù)時(shí)的人機(jī)界面，通過該串口和狀態(tài)線接收來自收發(fā)信機(jī)的工作狀態(tài)信號(hào)，并顯示信道機(jī)的故障參數(shù)，還可以通過相應(yīng)的幫助菜單查出該故障的解決方法。下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明智能收發(fā)信機(jī)的原理框圖；圖2是本發(fā)明的主控單元原理框圖；圖3是本發(fā)明中的收信機(jī)框圖；圖4是本發(fā)明中的激勵(lì)器框圖；圖5給出的是本發(fā)明中的功放單元框圖；圖6為智能收發(fā)信機(jī)管理流程圖；圖7為操作管理裝置工作線程流程圖。
圖1給出的是本發(fā)明的系統(tǒng)的組成框圖，從圖中可見，本發(fā)明的核心是在現(xiàn)有技術(shù)的收發(fā)信機(jī)的基礎(chǔ)上，增加了主控單元10，使本發(fā)明具有智能管理的特點(diǎn)，并使溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(TCXO)13同時(shí)為收信機(jī)11和激勵(lì)器12提供12.8MHz的參考頻率；由于主控單元10、收信機(jī)11、激勵(lì)器12、和TCXO(13)是制做在一塊PCB電路板上，使得TCXO同時(shí)為兩個(gè)單元提供參考頻率成為可能；圖2可以說明主控單元10的工作原理，智能收發(fā)信機(jī)所獨(dú)有的自檢功能、自動(dòng)寫頻功能以及故障上報(bào)功能均由主控單元10來實(shí)現(xiàn)。它包括CPU101、故障記錄單元102、BITE信號(hào)處理單元103、BITE編解碼單元104和具有兩組電子開關(guān)的音頻開關(guān)105；CPU還提供RS232串口通訊接口與操作管理裝置2相連接。
下面結(jié)合其他附圖詳細(xì)說明(1)為頻率合成器提供寫頻功能收發(fā)信機(jī)一上電，CPU 101通過如圖6所示的管理流程立即向RX頻率合成器115(見圖3)和激勵(lì)器中的TX頻率合成器122(見圖4)發(fā)送寫頻信號(hào)，使頻率合成器工作在指定的頻道上，并將信道的工作頻率上報(bào)給上級(jí)管理單元。(2)閉環(huán)自檢功能上級(jí)管理單元發(fā)出自檢命令，CPU 101收到后立即給音頻開關(guān)105和RF開關(guān)124以及功放單元14送自檢使能信號(hào)，使開關(guān)置于相應(yīng)的自檢端口。與此同時(shí)，由CPU 101產(chǎn)生自檢碼，經(jīng)BITE單元103、104處理后變?yōu)樽詸z信號(hào)，該信號(hào)通過音頻開關(guān)105送入圖4的激勵(lì)器音頻處理單元121生成調(diào)制信號(hào)。激勵(lì)源TX頻率合成器將調(diào)制信號(hào)加載到射頻上，并通過RF開關(guān)124將激勵(lì)源VCO產(chǎn)生的455MHz信號(hào)一部分送入收信機(jī)11中，另一部分輸出信號(hào)用來驅(qū)動(dòng)功放單元14工作，并使功放的輸出功率被自檢端口的負(fù)載吸收。
結(jié)合圖1和圖2，進(jìn)入收信機(jī)11的射頻信號(hào)經(jīng)收信機(jī)解調(diào)由FM單元113輸出自檢信號(hào)到達(dá)主控單元10中的音頻開關(guān)105，該信號(hào)再由BITE信號(hào)處理單元103(以MT8880芯片為核心的電路)還原為自檢碼，送入CPU 101校驗(yàn)解碼信號(hào)是否正確，從而達(dá)到閉環(huán)自檢。與此同時(shí)，CPU 101必須對全部需要監(jiān)測的信號(hào)諸如兩個(gè)頻率合成器(115、122)的鎖定信號(hào)、RF單元111高頻前端模塊、IF單元112和FM單元113的工作狀態(tài)，功放單元14的工作狀態(tài)等進(jìn)行檢查并驗(yàn)證其正確性，然后將自檢結(jié)果用電平和串口通訊兩種形式向上級(jí)管理平臺(tái)報(bào)告；在有故障時(shí)，主控單元的CPU還應(yīng)將故障存放在故障記錄單元102中。所述故障記錄單元102與所述CPU101同屬AT90S8515芯片，故障記錄單元102即8515中的E2PROM。
當(dāng)收發(fā)信機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)，上級(jí)管理平臺(tái)立即將該信道屏蔽。同時(shí)要求CPU 101使收發(fā)信機(jī)進(jìn)入周期性自檢狀態(tài)，并按規(guī)定周期執(zhí)行閉環(huán)自檢，定時(shí)上報(bào)自檢結(jié)果，直到恢復(fù)正常工作。(3)功放工作狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整功能如圖5，進(jìn)入功放單元14的射頻信號(hào)，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)放大電路141、末級(jí)功放142后，由取樣電路144將檢測信號(hào)取出送CPU 101處理，通過CPU 101對功放單元14的被監(jiān)測信號(hào)的檢測來判斷功放模塊的工作正常與否。同時(shí)，自檢功率吸收負(fù)載145將自檢時(shí)產(chǎn)生的功率吸收掉。
自檢后，如有必要，則CPU 101通過管理程序?qū)崿F(xiàn)對功放輸出功率的自動(dòng)調(diào)整。該功能是通過CPU 101對功放單元的監(jiān)測信號(hào)來判斷功放輸出功率的大小、熱狀態(tài)和輸出端口的反射狀態(tài)等。依據(jù)系統(tǒng)要求，給出相應(yīng)的功放工作狀態(tài)控制信號(hào)如輸出功率減小控制、功放過熱關(guān)閉控制、輸出功率電平控制。(4)遠(yuǎn)端改頻控制本發(fā)明智能收發(fā)信機(jī)還具有遠(yuǎn)端更改信道機(jī)頻率的功能。該功能可通過串口通訊在遠(yuǎn)端提供寫頻數(shù)據(jù)，使信道機(jī)更換工作頻率。遠(yuǎn)端控制自檢寫頻或改頻是指遠(yuǎn)端機(jī)房工作人員所進(jìn)行的信道檢查工作，這時(shí)，由遠(yuǎn)端(如PP板)發(fā)出一個(gè)電平信號(hào)(如高電平)，通過RS232串口送給收發(fā)信機(jī)主控單元10，主控單元10接收到后，立即產(chǎn)生一寫頻信號(hào)，同時(shí)給收發(fā)信機(jī)頻率合成器寫入頻率數(shù)據(jù)，然后對收發(fā)信機(jī)做一次自檢，對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查與驗(yàn)證，最后由主控單元10通過串口通訊將結(jié)果上報(bào)改頻后的信道機(jī)狀況。
圖3所示的收信機(jī)11主要完成接收來自終端機(jī)發(fā)射的已調(diào)制射頻信號(hào)RF，解調(diào)出所需要的音頻信號(hào)的功能，收信機(jī)11主要是依據(jù)超外差式接收機(jī)的基本原理，采用二次變頻方案，將射頻(如450MHz)信號(hào)變成45MHz和455KHz的中頻信號(hào)，再利用FM單元113解調(diào)出所需的基帶信號(hào)。FM單元113的核心為集成化的FM接收機(jī)芯片。
收信機(jī)11的RF單元111包括高頻前端部分，Rx頻率合成器和中頻部分三部分。它的高頻前端部分由一對螺旋濾波器，集成低噪聲高頻放大器和混頻器為一體的RF芯片(SA601)組成，主要完成對需接收的高頻信號(hào)進(jìn)行放大和變?yōu)?5MHz中頻，而干擾頻率特別是鏡頻干擾由螺旋濾波器進(jìn)行抑制；收信機(jī)的IF單元112負(fù)責(zé)完成中頻信號(hào)的放大，用多個(gè)晶體濾波器實(shí)現(xiàn)對鄰道的抑制和保證收信機(jī)接收帶寬；由FM單元113解調(diào)出的基帶信號(hào)，經(jīng)音頻放大濾波輸出滿足信道機(jī)收信機(jī)指標(biāo)要求。
Rx頻率合成器115以集成頻率合成器芯片MC145192F為核心，集成RxVCO(114)為被控制源且通道控制可編程的射頻頻率合成器，它為收信機(jī)提供通道間隔為25KHz且頻率穩(wěn)定度與機(jī)內(nèi)TCXO相同的高穩(wěn)定射頻本振源。
圖4給出的是激勵(lì)器12的框圖，激勵(lì)器主要功能是將來自基站無線用戶板的語音和數(shù)據(jù)信號(hào)直接調(diào)制在射頻頻率上，再將已調(diào)信號(hào)通過功放單元14放大到所需的功率電平。其基本原理是利用頻率合成器產(chǎn)生穩(wěn)定的射頻信號(hào)，經(jīng)音頻信號(hào)調(diào)制后送入功放單元14放大。
結(jié)合圖2和圖4，激勵(lì)器12主要由音頻處理單元121、Tx頻率合成器122，TXVCO 123、RF開關(guān)124組成。其中Tx頻率合成器122的構(gòu)成與Rx頻率合成器115完全相同，用來提供高穩(wěn)定度的射頻載波信號(hào)；來自無線用戶板的基帶信號(hào)經(jīng)音頻處理單元121處理便可調(diào)制在載波信號(hào)上；主控單元10可控制RF開關(guān)124，使Tx頻率合成器122輸出的BITE射頻信號(hào)一部分輸出至收信機(jī)11，另一部分自檢信號(hào)送入功放單元14，經(jīng)功放放大的自檢信號(hào)功率通過BITE使能控制，由自檢功率吸收負(fù)載145吸收，從而實(shí)現(xiàn)基站系統(tǒng)對發(fā)信機(jī)和BITE射頻信號(hào)的控制功能。
本發(fā)明將激勵(lì)器12與收信機(jī)11、及收發(fā)信機(jī)主控單元10制做在一起，成為同一模塊。
從圖3和圖4中可以看出，溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(TCXO)13同時(shí)為Rx頻率合成器115、Tx頻率合成器122提供高精度、高穩(wěn)定性的參考頻率源。
圖6是本發(fā)明智能收發(fā)信機(jī)的管理軟件流程圖，從圖中可以看出，本發(fā)明在設(shè)備加電后，通過軟件的管理，完成上電自檢、設(shè)置信道頻率、檢測信道工作狀態(tài)并進(jìn)入正常工作狀態(tài)。如自檢不合格，則發(fā)出報(bào)警，如所監(jiān)測信道工作狀態(tài)不正常，則上報(bào)上級(jí)管理平臺(tái)處理。上級(jí)管理平臺(tái)同樣可以通過人工自檢重新設(shè)置信道頻率，完成遠(yuǎn)端寫頻的功能。總之，通過本管理流程與本發(fā)明硬件結(jié)構(gòu)的配合，完成了本發(fā)明提出的自檢功能、自動(dòng)寫頻及故障上報(bào)、功放狀態(tài)調(diào)整功能等智能管理功能。
圖7給出了操作管理裝置的工作線程流程圖，操作管理裝置是智能收發(fā)信機(jī)的調(diào)試測試臺(tái)，確切地說，就是一臺(tái)裝有相應(yīng)軟件的PC機(jī)，它完成兩個(gè)功能1)信道頻率設(shè)置；2)提供測試信道參數(shù)時(shí)的人機(jī)界面，提供故障參數(shù)顯示。
除實(shí)現(xiàn)上述基本功能外，該軟件還提供給用戶一個(gè)美觀而簡單明了的可操作界面。
本發(fā)明克服了傳統(tǒng)收發(fā)信機(jī)的缺點(diǎn)，通過增加主控單元10完成上電、周期和遠(yuǎn)端三種閉環(huán)檢測功能，功放狀態(tài)調(diào)整功能以及數(shù)據(jù)上報(bào)功能，實(shí)現(xiàn)收發(fā)信機(jī)的智能化管理。
權(quán)利要求
1一種智能收發(fā)信機(jī)(1)，包括用于完成射頻信號(hào)的接收與基帶信號(hào)的解調(diào)的收信機(jī)(11)、用于完成基帶信號(hào)的載波調(diào)制并使載波信號(hào)放大至所需功率的激勵(lì)器(12)及功放單元(14)，其特征在于還包括進(jìn)行智能管理的主控單元(10)、同時(shí)為激勵(lì)器(12)和收信機(jī)(11)提供基準(zhǔn)頻率源的溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(13)。
2如權(quán)利要求1所述的智能收發(fā)信機(jī)，其特征在于所述主控單元(10)包括CPU(101)，負(fù)責(zé)完成所述收發(fā)信機(jī)頻率合成器頻率設(shè)置與信道頻率上報(bào)、收發(fā)信機(jī)各種監(jiān)測信號(hào)檢查、收發(fā)信機(jī)的故障檢測自動(dòng)記錄與上報(bào)等功能；用于自動(dòng)記錄故障的故障記錄單元(102)；負(fù)責(zé)閉環(huán)自檢的BITE信號(hào)處理單元(103)、BITE編解碼單元(104)及與CPU(101)和BITE信號(hào)處理單元(103)電信號(hào)相聯(lián)接的音頻開關(guān)(105)。
3如權(quán)利要求1所述的智能收發(fā)信機(jī)，其特征在于所述主控單元(10)還具有一個(gè)RS232的串行接口，用于對外提供外寫頻率與故障查看和讀出。
4如權(quán)利要求1所述的智能收發(fā)信機(jī)，其特征在于所述故障記錄單元(102)與所述CPU(101)同屬AT90S8515芯片。
5如權(quán)利要求4所述的智能收發(fā)信機(jī)，其特征在于所述故障記錄單元(102)為E2PROM存儲(chǔ)器，它同時(shí)還用于信道機(jī)頻率數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和備份。
6如權(quán)利要求1所述的智能收發(fā)信機(jī)，其特征在于所述激勵(lì)器(12)、收信機(jī)(11)、主控單元(10)和溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(13)是制做在同一電路板上。
7如權(quán)利要求1所述的智能收發(fā)信機(jī)，其特征在于所述功放單元(14)中的取樣電路(144)將取樣信號(hào)送至主控單元(10)的CPU(101)，并由CPU(101)對功放單元(14)的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整控制。
8一種配合所述智能收發(fā)信機(jī)(1)使用的用于操作維護(hù)測試的操作管理裝置(2)，其特征在于所述操作管理裝置(2)由一帶有操作維護(hù)測試管理程序的PC機(jī)組成操作維護(hù)測試臺(tái)。
9如權(quán)利要求8所述的操作管理裝置(2)，其特征在于所述PC機(jī)通過RS232串口通訊為收發(fā)信機(jī)設(shè)置信道機(jī)頻率，提供測試信道機(jī)參數(shù)時(shí)的人機(jī)界面，通過該串口和狀態(tài)線接收來自收發(fā)信機(jī)的工作狀態(tài)信號(hào)，并顯示信道機(jī)的故障參數(shù)。
10如權(quán)利要求9所述的操作管理裝置(2)，其特征在于所述用于操作維護(hù)測試管理的PC機(jī)含有幫助菜單，可供查出故障的解決方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種智能收發(fā)信機(jī)(1),屬于無線通訊領(lǐng)域;包括收信機(jī)(11)、激勵(lì)器(12)及功放單元(14),還包括進(jìn)行智能管理的主控單元(10)、同時(shí)為激勵(lì)器(12)和收信機(jī)(11)提供基準(zhǔn)頻率源的溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(13);本發(fā)明還提供一操作管理裝置(2),用于對智能收發(fā)信機(jī)(1)的初始化寫頻、故障查找等管理。本發(fā)明具有閉環(huán)檢測功能,功放狀態(tài)調(diào)整功能以及數(shù)據(jù)上報(bào)功能,可實(shí)現(xiàn)收發(fā)信機(jī)的智能化管理。
文檔編號(hào)H04W52/52GK1275040SQ9911619
公開日2000年11月29日 申請日期1999年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月21日
發(fā)明者劉宏 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司