專利名稱：一種多通道發(fā)射機(jī)射頻響應(yīng)的實時校準(zhǔn)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多通道發(fā)射機(jī)的射頻響應(yīng)實時校準(zhǔn)方法和裝置。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，對其設(shè)備的測試要求越來越高，不僅需要測試的可靠性還要兼顧測試的高效性。在未來通信發(fā)展中，多輸入多輸出天線技術(shù)(Multiple-Input Multiple-Output, ΜΙΜΟ)等技術(shù)必然會用于未來無線通信系統(tǒng)中，這樣可以提高信息傳輸速率，為了很好的利用MMO帶來的更多信道信息，必然會引進(jìn)多射頻通道。發(fā)射射頻通道的校準(zhǔn)在無線通信領(lǐng)域中非常重要，比如對于無線信道響應(yīng)的測量中，需要排除發(fā)射射頻通道響應(yīng)的影響，那么就需要對發(fā)射射頻通道進(jìn)行校準(zhǔn)。發(fā)射射頻通道的響應(yīng)會隨時間變化，放大器等器件的增益、相位等參數(shù)會隨著溫度等因素的變化而變化，導(dǎo)致在多通道收發(fā)機(jī)中，各射頻通道的響應(yīng)不同，而這種通道之間的差異性，將導(dǎo)致系統(tǒng)性能的惡化。比如若原本待發(fā)射各通道數(shù)據(jù)相互正交，由于各射頻通道間的差異性，經(jīng)過多通道發(fā)射機(jī)后，各路數(shù)據(jù)不再正交，將會對數(shù)據(jù)后處理、信道估計等造成影響?，F(xiàn)有技術(shù)中，一種校準(zhǔn)方法是在使用前將多通道發(fā)射機(jī)和校準(zhǔn)通道接收機(jī)通過實體數(shù)據(jù)線進(jìn)行連接，然后通過校準(zhǔn)通道接收機(jī)獲取信號進(jìn)行分析，對多通道發(fā)射機(jī)的發(fā)射射頻通道射頻響應(yīng)進(jìn)行測試校準(zhǔn)，保證各發(fā)射射頻通道發(fā)射射頻響應(yīng)的正交性，然后再利用校準(zhǔn)完畢的多通道發(fā)射機(jī)去進(jìn)行后續(xù)測試，比如對無線信道的測試，但是在實際應(yīng)用中， 多通道發(fā)射機(jī)和多通道發(fā)射機(jī)是通過無線信道傳輸信號的，上述方法無法實時、方便的在各種應(yīng)用場景中準(zhǔn)確的校準(zhǔn)多通道發(fā)射機(jī)的射頻響應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本申請所要解決的技術(shù)問題是提供一種多通道發(fā)射機(jī)射頻響應(yīng)的實時校準(zhǔn)方法， 可實時、方便的在各種應(yīng)用場景中準(zhǔn)確的校準(zhǔn)多通道發(fā)射機(jī)的射頻響應(yīng)。為了解決上述問題，本申請公開了一種多通道發(fā)射機(jī)射頻響應(yīng)的實時校準(zhǔn)方法， 包括將多通道發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路測試信號；所述m路測試信號分別對應(yīng)多通道發(fā)射機(jī)的m個發(fā)射射頻通道；利用接收通道在每個發(fā)射射頻通道與發(fā)射天線的連接處獲取相應(yīng)發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號；利用各發(fā)射射頻通道接收的測試信號和各發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號進(jìn)行反卷積運算，得到各發(fā)射射頻通道的響應(yīng)；利用得到的每個發(fā)射射頻通道的響應(yīng)對每個發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償校正。
優(yōu)選的，將多通道發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路測試信號時包括將多通道發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路正交測試信號優(yōu)選的，在每個發(fā)射射頻通道與發(fā)射天線的連接處獲取相應(yīng)發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號時包括利用一個接收通道中的合路器將各個發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號進(jìn)行整合，得到各路射頻響應(yīng)信號之和。優(yōu)選的，利用各發(fā)射射頻通道接收的測試信號和各發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號進(jìn)行反卷積運算，得到各發(fā)射射頻通道的響應(yīng)時包括分別利用各發(fā)射射頻通道的正交測試信號作為反卷積因子，與所述各路射頻響應(yīng)信號之和進(jìn)行反卷積計算，得到各發(fā)射射頻通道的響應(yīng)。優(yōu)選的，將發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路正交測試信號的方法包括二進(jìn)制移相鍵控調(diào)制方法、差分移相鍵控調(diào)制方法或四相相移鍵控調(diào)制方法。優(yōu)選的，所述初始測試信號包括基帶、中頻、或射頻上的信號。優(yōu)選的，所述的補(bǔ)償校正包括在所述多通道發(fā)射機(jī)中進(jìn)行補(bǔ)償校正或者在與所述多通道發(fā)射機(jī)相應(yīng)的多通道發(fā)射機(jī)中進(jìn)行補(bǔ)償校正。相應(yīng)的，本申請公開了一種多通道發(fā)射機(jī)射頻響應(yīng)的實時校準(zhǔn)系統(tǒng)包括信號調(diào)制器，用于將多通道發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路正交測試信號；所述m路正交測試信號分別對應(yīng)多通道發(fā)射機(jī)的m個發(fā)射射頻通道；接收通道，用于在每個發(fā)射射頻通道與發(fā)射天線的連接處獲取相應(yīng)發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號；反卷積運算器，用于利用各發(fā)射射頻通道接收的測試信號和各發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號進(jìn)行反卷積運算，得到各發(fā)射射頻通道的響應(yīng)；補(bǔ)償校正模塊，用于利用得到的每個發(fā)射射頻通道的響應(yīng)對每個發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償校正。優(yōu)選的，所述的信號調(diào)制器為正交調(diào)制器。優(yōu)選的，所述接收通道包括合路器；所述合路器包括雙頻合路器、三頻合路器、四頻合路器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請包括以下優(yōu)點本申請利用在多通道發(fā)射機(jī)的每個發(fā)射射頻通道與發(fā)射天線的連接處獲取相應(yīng)發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號，然后利用各發(fā)射射頻通道接收的測試信號和各發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號進(jìn)行反卷積運算，得到各發(fā)射射頻通道的響應(yīng)，最后利用得到的每個發(fā)射射頻通道的響應(yīng)對每個發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償校正。在上述過程中，可在多通道發(fā)射機(jī)中即可實現(xiàn)對各發(fā)射射頻通道的響應(yīng)的獲取，因此可以在實際應(yīng)用中實時、方便的在各種應(yīng)用場景中準(zhǔn)確的校準(zhǔn)多通道發(fā)射機(jī)的發(fā)射射頻響應(yīng)。


圖I是本申請一種多通道發(fā)射機(jī)射頻響應(yīng)的實時校準(zhǔn)方法的流程示意圖；圖2是本申請一種基于多通道的發(fā)射機(jī)射頻響應(yīng)的實時校準(zhǔn)工作結(jié)構(gòu)圖3是示出了一個對初始測試信號通過BPSK正交調(diào)制方法調(diào)制示例；圖4示出了本申請多通道發(fā)射機(jī)對于20MHz的chirp序列的初始測試信號的校正前后頻域響應(yīng)圖；圖5是本申請一種多通道發(fā)射機(jī)射頻響應(yīng)的實時校準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

為使本申請的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本申請作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。在實際中，多通道發(fā)射機(jī)的每個發(fā)射射頻通道i在接收射頻響應(yīng)Xi時會產(chǎn)生響應(yīng) yi，發(fā)射射頻通道產(chǎn)生的射頻響應(yīng)信號為Zi，但正常情況下每個發(fā)射射頻通道i的響應(yīng)yi是不知道的，并且會隨著應(yīng)用環(huán)境的變化而變化，比如時間變化，放大器等器件的增益、相位等參數(shù)會隨著溫度等因素的變化，發(fā)射射頻通道i的響應(yīng)Yi會存在變化，如果不及時測量出Ii的值，然后對各發(fā)射射頻通道的接收射頻響應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償校正，則會對多通道發(fā)射機(jī)使用過程精確度等問題產(chǎn)生影響。參照圖1，示出了本申請一種多通道發(fā)射機(jī)射頻響應(yīng)的實時校準(zhǔn)方法的流程示意圖，具體可以包括步驟110，將多通道發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路測試信號；所述m路測試信號分別對應(yīng)多通道發(fā)射機(jī)的m個發(fā)射射頻通道。在實際中一個多通道發(fā)射機(jī)包括多個發(fā)射射頻通道，那么對于發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的一個初始測試信號X (t)，需要將其調(diào)制成與發(fā)射射頻通道個數(shù)相同的路數(shù)的信號，分別輸入各發(fā)射射頻通道。比如多通道發(fā)射機(jī)有m個發(fā)射射頻通道，那么可將發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的一個初始測試信號x(t)，調(diào)制為m路測試信號xk (t), k = 1,2, ... ,m0所述的初始測試信號，其形式可以是線性調(diào)頻信號、偽噪聲序列(Pseudo-noise Sequence)信號或正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)等任一種預(yù)知信號。另外，所述的初始測試信號，可以是基帶、中頻、射頻上的信號。具體的初始測試信號的類型和產(chǎn)生位置本申請不對其加以限制。優(yōu)選的，將多通道發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路測試信號時包括將多通道發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路正交測試信號。比如多通道發(fā)射機(jī)有m個發(fā)射射頻通道，那么可將發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的一個初始測試信號x(t)，調(diào)制為m路測試信號xk(t), k = 1,2,.. . ,m,其中任意兩個信號xk (t)之間相互正交。在實際中，可通過正交調(diào)制器將多通道發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路正交測試信號，采用的調(diào)制方式可以為BPSK(Binary Phase Shift Keying, 二進(jìn)制移相鍵控調(diào)制方法，是利用偏離相位的復(fù)數(shù)波浪組合來表現(xiàn)信息鍵控移相方式的一種)、 DPSK (Differential Phase Shift Keying，差分移相鍵控調(diào)制方法利用調(diào)制信號前后碼元之間載波相對相位的變化來傳遞信息。)或QPS (Quadrature Phase Shift Keying,四相相移鍵控調(diào)制方法)等任一種正交調(diào)制方式。對具體的正交調(diào)制方式本申請不對其加以限制。步驟120，利用接收通道在每個發(fā)射射頻通道與發(fā)射天線的連接處獲取相應(yīng)發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號。當(dāng)每個發(fā)射射頻通道接收到信號Xk (t)，該信號Xk (t)經(jīng)過該發(fā)射射頻通道后，會產(chǎn)生相應(yīng)的發(fā)射射頻響應(yīng)信號gk(t)，其中該發(fā)射射頻通道的響應(yīng)為yk(t)，但在實際中發(fā)射射頻通道的響應(yīng)為yk(t)是未知的，需要測試出該響應(yīng)的值。實際中，Xk(t)，yk(t)，gk(t) 三者的關(guān)系為gk(t) =&(0巧,(0，中“*”為卷積運算。那么，可將接收通道在每個發(fā)射射頻通道與發(fā)射天線的連接處接到校準(zhǔn)通道上的合路器上，從而可以獲取發(fā)射射頻通道的發(fā)
m
射射頻響應(yīng)信號和Σ&⑷。
k=\
優(yōu)選的，當(dāng)將多通道發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路正交測試信號，發(fā)送至相應(yīng)的多通道發(fā)射機(jī)的m個發(fā)射射頻通道時后，在每個發(fā)射射頻通道與發(fā)射天線的連接處獲取相應(yīng)發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號時包括利用一個接收通道中的合路器將各個發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號進(jìn)行整合，得到各路射頻響應(yīng)信號之和。進(jìn)一步的，所述的接收通道為合路器。所述合路器可以為雙頻合路器、三頻合路器或四頻合路器。比如前述多通道發(fā)射機(jī)有m個發(fā)射射頻通道，將發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的一個初始測試信號 X (t)，調(diào)制為m路正交測試信號xk(t)，k = 1，2，. . .，m，其中任意兩個信號xk (t)之間相互正交。那么對于各發(fā)射通道基于相應(yīng)Xk (t)產(chǎn)生的發(fā)射射頻響應(yīng)信號gk(t)，可合路器得到
的信號。
k=\另外，本身可以用多個接收通道接收對應(yīng)個數(shù)的發(fā)射射頻響應(yīng)信號。比如對于8 個發(fā)射射頻通道，分別編號為1-8，那么可設(shè)置接收通道I接收1-4號發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號，設(shè)置接收通道2接收5-8號發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號。具體設(shè)置方法，本申請不對其加以限制。步驟130，利用各發(fā)射射頻通道接收的測試信號和各發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號進(jìn)行反卷積運算，得到各發(fā)射射頻通道的響應(yīng)。在實際中對于每個發(fā)射射頻通道接收的測試信號Xk (t)，經(jīng)過該發(fā)射射頻通道響應(yīng)后，會產(chǎn)生發(fā)射射頻響應(yīng)信號gk(t)，其中該發(fā)射射頻通道的響應(yīng)為yk(t)，但在實際中發(fā)射射頻通道的響應(yīng)為yk(t)是未知的，需要測試出該響應(yīng)的值。實際中，Xk(t)，yk(t)，gk(t) 三者的關(guān)系為gk(t) = xk(t)*yk(t)，中為卷積運算。那么，如果得到每個發(fā)射射頻通道的Xk(t)，gk(t)，基于上述原理，以Xk(t)為反卷積因子，對gk(t)進(jìn)行反卷積運算即可獲得相應(yīng)發(fā)射射頻通道的響應(yīng)yk(t)，比如，反卷積可以根據(jù)時域卷積定理，gk(t) = xk(t)*yk(t),通過該定理將公式轉(zhuǎn)化到頻域中，及Gk(f)= Xk(f) · Yk(f)，所以Yk(f) = Gk(f)/Xk(f)，即可得到發(fā)射射頻通道響應(yīng)的頻域值Yk(f)，然后再通過傅里葉變換即可得到發(fā)射射頻通道響應(yīng)yk(t)。當(dāng)每個發(fā)射射頻通道接收的測試信號為正交測試信號Xk(t)，利用一個接收通道將各個發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號進(jìn)行整合gk(t)，得到各路射頻響應(yīng)信號之和 Σ gk(t)時，可分別利用每個發(fā)射射頻通道接收的xk(t)與Σ gk(t)進(jìn)行反卷積運算，獲取每個發(fā)射射頻通道的yk(t)。
比如，前述m個發(fā)射射頻通道，每個通道對應(yīng)的xk(t)為正交測試信號，利用xk(t) 之間的正交性，對于各發(fā)射通道基于相應(yīng)Xk(t)產(chǎn)生的發(fā)射射頻響應(yīng)信號gk(t)，通過合路
器得到的信號。
權(quán)利要求
1.一種多通道發(fā)射機(jī)射頻響應(yīng)的實時校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括 將多通道發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路測試信號；所述m路測試信號分別對應(yīng)多通道發(fā)射機(jī)的m個發(fā)射射頻通道； 利用接收通道在每個發(fā)射射頻通道與發(fā)射天線的連接處獲取相應(yīng)發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號； 利用各發(fā)射射頻通道接收的測試信號和各發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號進(jìn)行反卷積運算，得到各發(fā)射射頻通道的響應(yīng)； 利用得到的每個發(fā)射射頻通道的響應(yīng)對每個發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，將多通道發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路測試信號時包括 將多通道發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路正交測試信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在每個發(fā)射射頻通道與發(fā)射天線的連接處獲取相應(yīng)發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號時包括 利用一個接收通道中的合路器將各個發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號進(jìn)行整合，得到各路射頻響應(yīng)信號之和。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，利用各發(fā)射射頻通道接收的測試信號和各發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號進(jìn)行反卷積運算，得到各發(fā)射射頻通道的響應(yīng)時包括 分別利用各發(fā)射射頻通道的正交測試信號作為反卷積因子，與所述各路射頻響應(yīng)信號之和進(jìn)行反卷積計算，得到各發(fā)射射頻通道的響應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，將發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路正交測試信號的方法包括 二進(jìn)制移相鍵控調(diào)制方法、差分移相鍵控調(diào)制方法或四相相移鍵控調(diào)制方法。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于 所述初始測試信號包括基帶、中頻、或射頻上的信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的補(bǔ)償校正包括 在所述多通道發(fā)射機(jī)中進(jìn)行補(bǔ)償校正或者在與所述多通道發(fā)射機(jī)相應(yīng)的多通道發(fā)射機(jī)中進(jìn)行補(bǔ)償校正。
8.—種多通道發(fā)射機(jī)射頻響應(yīng)的實時校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，包括 信號調(diào)制器，用于將多通道發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路正交測試信號；所述m路正交測試信號分別對應(yīng)多通道發(fā)射機(jī)的m個發(fā)射射頻通道； 接收通道，用于在每個發(fā)射射頻通道與發(fā)射天線的連接處獲取相應(yīng)發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號； 反卷積運算器，用于利用各發(fā)射射頻通道接收的測試信號和各發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號進(jìn)行反卷積運算，得到各發(fā)射射頻通道的響應(yīng)； 補(bǔ)償校正模塊，用于利用得到的每個發(fā)射射頻通道的響應(yīng)對每個發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償校正。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的信號調(diào)制器為正交調(diào)制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于所述接收通道包括合路器；所述合路器包括雙頻合路器、三頻合路器、四頻合路器。
全文摘要
本申請?zhí)峁┝艘环N多通道發(fā)射機(jī)的射頻響應(yīng)實時校準(zhǔn)方法和裝置，涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域。本申請的方法包括將多通道發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的初始測試信號調(diào)制成m路測試信號；所述m路測試信號分別對應(yīng)多通道發(fā)射機(jī)的m個發(fā)射射頻通道；利用接收通道在每個發(fā)射射頻通道與發(fā)射天線的連接處獲取相應(yīng)發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號；利用各發(fā)射射頻通道接收的測試信號和各發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)信號進(jìn)行反卷積運算，得到各發(fā)射射頻通道的響應(yīng)；利用得到的每個發(fā)射射頻通道的響應(yīng)對每個發(fā)射射頻通道的發(fā)射射頻響應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償校正。可在多通道發(fā)射機(jī)中即可實現(xiàn)對各發(fā)射射頻通道的響應(yīng)的獲取，可以在實際應(yīng)用中實時、方便的在各種應(yīng)用場景中準(zhǔn)確的校準(zhǔn)發(fā)射射頻響應(yīng)。
文檔編號H04B17/00GK102624470SQ20121004715
公開日2012年8月1日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者周世東, 周躍鍵, 張焱, 欒鳳宇, 肖立民, 趙熠飛, 陳翔 申請人:清華大學(xué)