一種收發信機的增益平坦度補償方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種收發信機的增益平坦度補償方法。
【背景技術】
[0002] 隨著全球無線通信的飛速發展，移動通信用戶數量急劇增長。每個國家每個地區 的運營商頻譜資源都很緊張，運營商的頻譜資源越多用戶越多，相應的經濟效益也就越好。 同一個3GPP標準Band中經常是分成幾段給不同的運營商使用，而在現網中，空間信號各種 各樣，不同運營商的基站和直放站設備在做網規網優設計時不可避免會遇到共存共址問 題，這就要求收發信機有很好的邊帶抑制能力，在發射時不會干擾相鄰信道而在接收時也 不會被無用信號干擾。同時，在FDD制式下，假如信號占用帶寬很寬，而上行頻段和下行頻段 之間間隔又很近，這又要求收發信機需要有很好的收發隔離度和收發抑制。例如3GPP中 Band3，上行頻段1710-1785MHZ，下行頻段1805-1880MHZ，帶寬75MHz，收發間隔20MHz，如果 不做好收發隔離度和收發的相互抑制會帶來很多問題:首先，下行有用信號因為未濾除干 凈，會奈奎斯特折疊被ADC采樣進去，導致上行帶內冒出雜散而無法使用;其次，下行發射時 會產生互調信號干擾即下行反射互調，而該干擾信號在上行帶內，會把上行噪底抬高拱起 導致接收靈敏度變差，現網的吞吐量惡化。
[0003] 針對這些問題，作為設備制造廠商要做好收發隔離度、收發抑制及邊帶抑制。而要 做好這些指標，就要求了所有的頻率器件如腔體濾波器、介質濾波器、LC濾波器、Saw濾波器 等有很好的矩形系數，這就帶來了頻段邊頻點及收發抑制點的差損比正常中心頻點偏大， 也即通帶內增益平坦度差。而不管上行鏈路還是下行鏈路，經過了以上這么多級的濾波抑 制以后，收發信機的增益平坦度非常差，滿足不了設備的正常使用。而傳統的解決增益平坦 度方案，都是針對收發信機的固有波形做一個反向波形的模擬濾波器，但是實際效果并不 理想，因為這種反補濾波器雖然平坦度波形出來了，但是回波損耗很差，所以應用在鏈路中 會導致阻抗不匹配，實際并不能起到補償增益平坦度的效果。所以解決收發信機增益平坦 度差這一問題就變的尤為急迫。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是克服現有技術中的不足，而提供一種收發信機的增益平坦度補償 方法。
[0005] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的。這種收發信機的增益平坦度補償方 法，其包括：
[0006] 1)-種接收機的增益平坦度補償方法，在數字域通過一個復系數的FIR濾波器來 補償接收通道的增益平坦度；
[0007] 2)-種發射機的增益平坦度補償方法，在數字域通過一個復系數的FIR濾波器來 補償發射通道的增益平坦度。
[0008] 所述接收機的增益平坦度補償方法，包括以下步驟：
[0009]步驟I:將ADC接收到的信號轉換為零中頻的IQ信號；
[0010]步驟2:信號發生器以fs/N的頻率間隔發送單音信號，在數字域計算出每個頻率點 的功率Pn;其中fs為數字信號的采樣頻率，N取值為2的整數次方；
[0011] 步驟3:以中心頻率點的功率為基準，計算整個fs帶寬內的增益平坦度，得到序列 Pn7 ；
[0012] 步驟4:對P/增加相位信息構造一個N點的復數序列Xn;
[0013 ] 步驟5:對Xn進行N點的IFFT運算，得到結果Yn;
[0014] 步驟6:在數字域構造一個N階復數FIR濾波器，以Yn作為FIR濾波器的系數，對IQ信 號進行濾波運算，其結果就是增益平坦度補償后的接收數據。
[0015] 所述發射機的增益平坦度補償方法，包括以下步驟：
[0016] 步驟1:數字域中采用NCO以fs/N的頻率間隔發送單音信號，用頻譜分析儀讀取每 個頻率點的功率P n;其中fs為數字信號的采樣頻率，N取值為2的整數次方；
[0017]步驟2:以中心頻率點的功率為基準，計算整個fs帶寬內的增益平坦度，得到序列 Pn7 ；
[0018]步驟3:對P/增加相位信息構造一個N點的復數序列Xn;
[0019 ] 步驟4:對Xn進行N點的IFFT運算，得到結果Yn;
[0020] 步驟5:在數字域發送到DAC之前構造一個N階復數FIR濾波器，以Yn作為FIR濾波器 的系數，對IQ信號進行濾波運算，其結果就是增益平坦度補償后的發射數據。
[0021] 數字域中采用IQ信號的幅度來計算輸入信號的功率，計算公式為：
[0022]
[0023]其中，M為計算功率的點數。
[0024] 以通道中心頻率為基準，計算通道平坦度Pr/ ;通道中心頻率對應的功率點*ΡΝ/2， 則
[0025]
[0026] 通信系統要求線性相位特性，因此需要對增益平坦度數據卩/增加相位信息，構成 序列χη，
[0027] 計算公式為：
[0028]
[0029] 通過IFFT計算FIR濾波器系數，進行IFFT運算之前，需要對上述的序列乂"進行移位 處
[0030] 理，公式如下：
[0031] ifn<m ifn>N/2
[0032] 然后進行IFFT運算得到濾波器的系數:Yn=IFFT(X/ )。
[0033] 考慮復數乘法運算的特殊性，用4個實系數FIR濾波器來構造一個復系數的FIR濾 波器。
[0034] 本發明的有益效果:本發明能準確地補償收發信機的增益平坦度，通過軟件控制 信號發生器和頻譜分析儀，僅需一次測試即可自動完成增益平坦度的補償，簡單方便。
【附圖說明】
[0035] 圖1是本發明提供的一種接收機增益平坦度補償方法的實現裝置；
[0036] 圖2是用4個實系數FIR濾波器構造一個復系數濾波器的示意圖；
[0037] 圖3是本發明提供的一種發射機增益平坦度補償方法的實現裝置。
【具體實施方式】
[0038]下面將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。
[0039]如圖1所示，接收機包括模擬電路部分，模數轉換器ADC以及數字信號處理器FPGA 或 DSP。
[0040] 接收機的模擬電路一般包括雙工器，一級或多級帶通濾波器，低噪聲放大器LNA， 混頻器或解調器，增益放大器以及衰減器等電路。因為這部分電路不是本發明的重點部分， 因此在圖1中用一個模塊來示意。
[0041]接收機的增益不平坦主要是由模擬電路部分造成的，本發明在數字域中構造一個 復數的FIR濾波器來對增益平坦度進行補償。
[0042]在數字域中，首先將ADC采樣的信號通過頻譜搬移和低通濾波轉換為零中頻的IQ 信號。如果模擬電路部分采用零中頻方案，ADC采用雙通道的IQ采樣，則可以省略掉這一過 程。
[0043] 功率計算模塊計算輸入信號的功率。在數字域中采用以下公式計算功率：
[0044]
[0045] 其中M為計算功率的點數。為了使計算結果盡量準確，本實施例中M = 32768。
[0046] 信號發生器以fc-fs/2為起始頻率點，fs/N為步進，共計N個頻率點的單音信號，數 字域中用上述公式計算出各個頻率點的功率P n。其中f。為接收通道的中心頻率，fs為數字信 號的采樣速率。因為要對Pn進行IFFT運算，為了運算的簡便，限定N的取值為2的整數次方。N 的
[0047] 以通