CN101304270A - Apc快速精确校准的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种APC快速精确校准的实现方法，采用PC、终端和功率测试仪，包括如下步骤：第一步，PC启动功率测试仪开始测试，并通知终端发射信号；第二步，终端向功率测试仪发射信号，其中数字基带的每一子帧改变APC控制字；第三步，PC等待终端按所有控制字发射完毕后，一次性从功率测试仪中取出按这些控制字发射时对应的功率值，挑选出所需功率值对应的控制字，从而完成功率校准。本发明充分利用具有存储多个测量结果特性的功率测试仪，一次性快速获取到多个控制字对应的发射功率，得到所需发射功率对应的控制字，从而提高了校准精度和校准速度。

Description

APC快速精确校准的实现方法
技术领域
本发明涉及一种无线通信中的射频发射功率控制方法，尤其涉及一种APC(Automatic Power Control，自动功率控制)快速精确校准的实现方法。
背景技术
移动通信中基站及终端为防止其他用户的干扰及降低功耗都会进行功率控制，根据移动通信中协议要求，所有信道上的发射功率等级都必须满足规范要求。这样在手机通话过程中，基站将会实时调整手机的输出功率。鉴于此，必须进行功率校准，精确的功率校准才能正确、实时的调整发射功率达到功率控制的目的。同时精确的发射功率也避免了调整功率偏大，有利于手机端功耗的降低。
为达到这一规范要求，一般做法是先将中间信道的各个功率等级校准到标准范围内，然后其余信道通过信道补偿的办法来校准，比如可以通过乘以一个相应系数的办法来实现。
由于每个厂家的功放特性各不相同，比如工艺和衬底材料的不同，有硅、GaAs(砷化镓)和CMOS(互补金属氧化物半导体)等的区别；还有功率控制方式的区别，如电流控制、电压控制和功率控制等等；每个功放且不同批次的输入电压—输出功率特性曲线都很不一样；基于上述原因，每一片功放都需要校准。以电压—功率控制方式来说，手机端会调整数字基带部分的控制字，该控制字经DAC(数模转换器)转换为电压来控制射频端的发射功率，那么校准过程就是找寻所有要求发射功率对应的控制字的过程。考虑到电压-功率特性曲线大致相同，只是存在不同程度的偏移，这就使得校准成为可能。
目前，功率校准一般采用两点法、单点法和逐点法。
两点法及单点法的具体做法是：校准出1个或2个发射功率值对应的控制字后，根据曲线拟合出功率值与控制字的函数对应关系，再由该函数算出其他功率值对应的控制字。当功率值和控制字完全吻合此曲线时，此种校准方法较为简单、快速，但实际中射频器件的物理特性并不能完全与此曲线相吻合，导致按此方法校准得到的结果只能作为大致的近似。
逐点法校准的初衷就是想避免上述方法校准带来的误差，做法是每欲得到一功率值就反复地调整基带部分的控制字，直到找到与此发射功率对应的控制字为止，这样遍历所有需要发射的功率值得到与每一发射功率值对应的控制字，从而完成校准。显然这种方法的问题是：不断地尝试控制字的设置来得到某一发射功率，浪费时间，效率较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种APC快速精确校准的实现方法，提高目前两点法和单点法校准精度，提高目前逐点法的校准速度。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种APC快速精确校准的实现方法，采用PC(个人计算机)、终端和功率测试仪，包括如下步骤：第一步，PC启动功率测试仪开始测试，并通知终端发射信号；第二步，终端向功率测试仪发射信号，其中数字基带的每一子帧改变APC控制字；第三步，PC等待终端按所有控制字发射完毕后，一次性从功率测试仪中取出按这些控制字发射时对应的功率值，挑选出所需功率值对应的控制字，从而完成功率校准。
第二步中，所述的每一子帧改变APC控制字具体包括：数字基带第一个子帧以控制字word0发出功率，下一子帧把控制字按最小步进增加发出功率，以后每一子帧都按最小步进逐步增加发出功率。
所述每一子帧改变APC控制字，根据功率测试仪的最小测量周期，改变APC控制字。
所述的最小步进为一比特或两比特或三比特步进。
所述的功率测试仪通过将闭环功率控制范围划分为两个较小的动态范围进行功率测量。
所述的功率测量仪能存储多帧发射功率测量结果。
和现有技术相比，本发明具有以下有益效果：充分利用具有存储多个测量结果特性的功率测试仪，一次性快速获取到多个控制字对应的发射功率，得到所需发射功率对应的控制字，从而快速、精确地完成校准。不仅提高目前两点法和单点法的校准精度，还提高了目前逐点法的校准速度。
附图说明
图1是本发明的校准设备的连接示意图；
图2是本发明APC快速精确校准的实现方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明APC快速精确校准的实现方法的校准原理如下：
射频I/Q(基带信号两个分量，互为正交，一路为I，一路为Q)输入信号功率为Pin，Pin为定值，模拟增益为G，则输出信号功率为Pout，模拟增益G受基带增益控制字的控制，不同的控制字对应不同的增益，从而得到不同的功率。
由以下公式为基础：
P in + G 1 G 2 · · · G N = Po 1 Po 2 · · · Po N
让基带每帧发一控制字，即每帧修改增益；然后，利用仪器存储多帧测量结果特性，一次得到所有的一一对应的输出功率；最后，选择所需要的功率值及相应的控制字，从而完成功率校准。
本发明需要能存储多帧发射功率测量结果的仪器(以下简称功率测试仪)，如星河亮点TD-SCDMA终测仪SP6010。如图1所示，PC控制功率测试仪何时开始测试及从该功率测试仪上获取测量结果；PC控制终端何时开始发射。
如图2所示，本发明的具体流程步骤如下：
1、确保PC端和功率测试仪及PC端和手机(终端)通信无误后，用PC端正确配置功率测试仪，然后启动触发，准备测量手机发射过来的信号功率值，同时PC发命令通知手机端开始发射。
2、手机端收到开始发射的命令后向功率测试仪发射信号功率值，其中每一子帧改变APC控制字，即让基带每帧发一控制字，每帧修改增益。具体为：数字基带第一个子帧以控制字word0发出功率，下一子帧把控制字按最小步进增加(如加1bit，即以1bit为步进递增)发出功率，以后每一子帧都按最小步进逐步增加发出功率。这里每一子帧(TD-SCDMA为5ms)递增一次APC控制字，可以根据功率测试仪的最小测量周期，灵活改变APC控制字改变周期，如考虑按时隙(TD-SCDMA为675μs)递增，从而加快校准速度。
3、PC等待手机按所有控制字发射完毕后，一次性从功率测试仪中取出按这些控制字发射时对应的功率值，挑选出所需功率值对应的控制字，这样就完成了校准。
当然，一般情况下，由于闭环功率控制(基站通过功率控制命令来控制移动终端的发射功率即所谓的闭环功率控制)范围的要求在75dB以上，功率测试仪很难满足这么大的动态范围，可划分为两个较小的动态范围进行功率测量。具体实现如下：
1、小功率时合理设置功率测试仪的射频输入功率等级inputLevel_1
手机以小功率范围内的控制字发射，确保功率测试仪能正确测量出小功率范围内的功率。
2、大功率时合理设置功率测试仪的射频输入功率等级inputLevel_2
手机以大功率范围内的控制字发射，确保功率测试仪能正确测量出大功率范围内的功率。
同时，可以根据实际情况，调整控制字的步进，可采用逐bit(比特)或两比特或三比特为步进进行测量，然后根据实际情况推算出所需功率对应的控制字，例如步进为2bit时测得结果为：word0对应功率为16.8dbm，word1(word0+2)17.2dbm，而我们需要的是17dbm对应的控制字，这就可以根据其他测量结果统计出步进2bit时功率增加0.2db，那么就可以得到17dbm对应的控制字为word0+1。
本发明充分利用具有缓存多帧(或多时隙)特性的功率测试仪，一次性快速获取到多帧(或多时隙)的发射功率，与数字基带部分APC的控制相对应，得到精确发射功率对应的数字基带部分APC的控制，从而严格控制射频段发射功率。

Claims (6)

1、一种APC快速精确校准的实现方法，其特征在于，采用PC、终端和功率测试仪，包括如下步骤：第一步，PC启动功率测试仪开始测试，并通知终端发射信号；第二步，终端向功率测试仪发射信号，其中数字基带的每一子帧改变APC控制字；第三步，PC等待终端按所有控制字发射完毕后，一次性从功率测试仪中取出按这些控制字发射时对应的功率值，挑选出所需功率值对应的控制字，从而完成功率校准。
2、如权利要求1所述的APC快速精确校准的实现方法，其特征在于，第二步中，所述的每一子帧改变APC控制字具体包括：数字基带第一个子帧以控制字word0发出功率，下一子帧把控制字按最小步进增加发出功率，以后每一子帧都按最小步进逐步增加发出功率。
3、如权利要求2所述的APC快速精确校准的实现方法，其特征在于，第二步中，所述每一子帧改变APC控制字，根据功率测试仪的最小测量周期，改变APC控制字。
4、如权利要求2所述的APC快速精确校准的实现方法，其特征在于，第二步中，所述的最小步进为一比特或两比特或三比特步进。
5、如权利要求1所述的APC快速精确校准的实现方法，其特征在于，所述的功率测试仪通过将闭环功率控制范围划分为两个较小的动态范围进行功率测量。
6、如权利要求1所述的APC快速精确校准的实现方法，其特征在于，所述的功率测量仪能存储多帧发射功率测量结果。
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