[发明专利]一种数字直放站输入输出功率的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信网络覆盖及优化领域，主要是一种数字直放站输入输出功率的检测方法。

背景技术

随着移动通信业务的迅猛发展，直放站作为改善移动网信号弱区、盲区的重要设备，以其投资较少、结构简单、安装方便灵活等优点广泛应用于移动通信网。未来的移动通信系统存在着多频、多模、多体制和多标准等问题，这就限制了各种设备的互通和兼容，因此对软件无线电技术在直放站中的应用提出了切实需求。为了提高直放站的性价比，采用数字技术统一直放站的硬件平台是一种较好的解决方案。

数字光纤直放站是一种基站射频拉远设备，它由一台近端单机和多台远端机组成，利用数字缓存技术和数字光传输技术实现多个远端单元的组网连续覆盖；同时运用数字滤波和功率触发技术实现上下行载波的降噪功能，较好地解决了模拟直放站的噪声干扰问题。数字光纤系统下行链路：近端单元通过射频接口耦合基站扇区信号，经双工器、模拟变频、模数转换(ADC)、数字下变频(DDC)后进行电光转换，数字光信号通过光纤传输到远端单元，远端单元经光电转换、数字上变频(DUC)、数模转换(DAC)、模拟变频后进入射频功率放大器，最后大功率射频信号送到天馈系统。数字光线系统上行链路：包含主集接收与分集接收两个通道，采用与下行同样的处理过程。

精确的功率检测和功率控制是直放站系统的关键技术要求。精确的功率检测和功率控制不仅有助于确保系统高效可靠的工作，也有助于在系统出现故障时快速定位问题的原因，有助于系统的开发和维护。

发明内容

本发明的目的正是要克服上述技术的不足，而提供一种数字直放站输入输出功率的检测方法，特别是一种采用软件无线电架构的数字直放站系统，包括数字光纤选频直放站、数字光纤选带直放站、数字无线直放站等等。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种数字直放站输入输出功率的检测方法，对于数字选频直放站，采用该方法可以做到实时地检测每载波的平均功率和峰值功率，对于选带系统，可以实时检测系统工作频带内信号的平均功率和峰值功率。步骤如下：对于数字中频或者是数字基带信号，在现场可编程门阵列FPGA内周期地对数字信号幅度的平方做累加，累加的结果保存在现场可编程门阵列FPGA的寄存器中，由处理器ARM通过I2C(Inter-Integrated Circuit)总线来查询这个寄存器的值，处理器ARM把查询的功率值换算成单位为dbm的值后与一个功率校准值相减就能得到系统数字中频的输入输出功率，也就能得到系统模拟中频、射频的输入输出功率。也就是说，数字域功率累加值对应到模拟信号输入输出功率值的话需要有个校准的参量，ARM把经过换算成单位为dbm的数字信号功率减去上位机OMT软件配置下来的功率校准值后的结果送给上位机，上位机得到的值就是系统对应的模拟信号的实际功率值。

作为优选，ARM通过I2C(Inter-Integrated Circuit)总线来查询数字功率的累加值，处理器ARM把查询的功率值取对数再乘以十，把数字功率的单位换算成dbm。

作为优选，对于检测直放站输入的信号功率，现场可编程门阵列FPGA接收的AD采样信号如果是数字中频实信号，对数字中频实信号进行平方处理就得到单个采样点的数字信号的功率，然后周期地对单点的信号功率做累加，累加的结果保存在现场可编程门阵列FPGA的寄存器中；如果统计的是数字复信号，一个复信号X＝I+Q*j看作是一个实信号I与一个虚信号Q的合成，计算单点功率的时候需要把I、Q信号平方后相加(I²+Q²)得到单点的复信号的功率。

作为优选，功率校准值的大小由如下方法决定：输入直放站系统一个射频的模拟正弦波信号，正弦波的频率要在直放站系统的工作频带范围内，把功率校准值设置为零，然后通过上位机查询处理器ARM算出来的模拟信号功率power_d，假设输入正弦波的功率为A dbm，上位机查询power_d的值为B dbm，那么A dbm减去B dbm等于A-B dbm，功率校准值的大小即为|A-B|db，把功率校准值通过上位机设置给处理器ARM，再查询系统输入模拟信号功率power_d的值即为A dbm。

本发明通过检测直放站系统数字域的功率来获得直放站的输入输出功率，来校准整个直放站系统的输入输出功率。