专利名称：一种频谱扫描装置及其方法
技术领域：
本发明涉及通讯领域中基带信号调制等技术，特别是涉及一种利用软件和 硬件结合进行频谱扫描方法和装置。
背景技术：
随着通信技术的发展，运营商对通信系统的可靠性及易用性的要求不断提 高。在基站正常工作时，用户载频的稳定性和抗干扰性就显得尤为重要。因此， 就要对用户载频进行定期的观察，以确定该载频附近没有其他干扰以保证用户 的通话质量。在现有的情况下，实现这些要求是困难的。通常是使用频谱仪才 能对基站的载频进行观察，但是基站总是十分分散且偏远，而频谱仪又显得过 于笨重，其价格又十分昂贵，这就使得观察用户的载频成为--^项非常复杂且不 易实现的做法。如果能够从射频发射单板的硬件逻辑处理器件中采集出用户载 频的频谱幅度及频谱带宽等信息，再通过软件对这些信息进行相应的处理，就 可以直接在远端的控制台显示设备上得到用户的频谱曲线图，这将会大大节约 以往达到这一目的所需要的人力物力成本。发明内容本发明所要解决的技术问题在于提供一种频谱扫描装置及其方法，用于解 决现有基站系统中无法通过软件显示用户载频的频谱曲线的问题。为了实现上述目的，本发明提供了一种频谱扫描装置，包括设置在基站系 统的后台，其特征在于，还包括一频谱采集存储模块，用于实时采集并存储每个用户载频对应的频谱幅度值；一处理器，用于读取所述频谱幅度值，并通过第一软件模块对所述频谱幅 度值进行处理、封装，再将处理、封装结果传给设置于所述后台上的第二软件模块处理；及
一显示装置，用于显示所述第二软件模块处理得到的频谱曲线。 所述的频谱扫描装置，其中，频谱采集存储模块又包括 一频谱采集模块，用于采集每个用户载频对应的频谱； 一频谱处理模块，用于对所述频谱进行处理得到频谱幅度值；及 一频谱存储模块，用于存储所述频谱幅度值。所述的频谱扫描装置，其中，所述频谱采集存储模块为一FPGA逻辑处理 芯片。所述的频谱扫描装置，其中，所述处理器为中央处理器、微处理机控制单 元或数字信号处理器。所述的频谱扫描装置，其中，所述装置还包括一控制层软件模块，用于接 收所述处理、封装结果并将所述处理、封装结果及频带类型进行打包处理再传 送给所述第二软件模块。为了实现上述目的，本发明还提供了一种频谱扫描方法，其特征在于，包括步骤一，频谱采集存储模块实时采集并存储每个用户载频对应的频谱幅度值；步骤二，处理器读取所述频谱幅度值，并通过第一软件模块对所述频谱幅 度值进行处理、封装，再将处理、封装结果传给设置于后台上的第二软件模块 处理；及步骤三，显示装置显示所述第二软件模块处理得到的频谱曲线。所述的频谱扫描方法，其中，所述步骤二中，还包括所述处理器向所述 频谱采集存储模块发送一读取指令的步骤。所述的频谱扫描方法，其中，所述步骤二中，还包括通过一控制层软件 模块接收所述处理、封装结果，并对所述处理、封装结果及频带类型进行打包 处理再传送至所述第二软件模块的步骤。所述的频谱扫描方法，其中，所述步骤二中，所述通过第一软件模块对所 述频谱幅度值进行处理的步骤具体为当所述频谱幅度值不在一设定范围内 时，由所述第一软件模块将所述频谱幅度值置为一特定值。所述的频谱扫描方法，其中，所述步骤二中，所述通过第一软件模块对所 述频谱幅度值进行封装的步骤具体为由所述第一软件模块将每个载频频谱上 采样得到的频谱幅度值组成一个邻数组。采用本发明所述方法和装置，与现有技术相比，具有以下优点1) ，在硬件方面，只需要利用硬件单板上已经具备的逻辑器件中的一些 资源进行频谱采集处理，几乎不需要增加额外的硬件成本；2) ，用服人员不需要再用频谱仪来完成用户载频的频谱观察，并可对基 站的频谱观察进行远程操作，极大节约了人力物力成本。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。
图1是本发明频谱扫描装置的架构图； 图2是本发明频谱扫描的装置细化架构图； 图3是本发明频谱扫描的实例装置图； 图4是本发明频谱扫描方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明的技术方案作更进一步详细描述。 请参阅图l，是本发明频谱扫描的装置图。本发明所述的装置主要包括频谱采集存储模块IO、处理器20、显示装置30。频谱采集存储模块10，用于实时采集每个用户载频对应的频谱幅度值。 处理器20，用于从频谱采集存储模块10中读取每个用户载频对应的频谱 幅度值并通过设置的软件模块(指底层驱动软件)对这些值进行处理、封装， 处理封装之后的结果为由每个载频频谱上采样得到的128个频谱幅度值组成 的一个一维数组；将这些值最终传给后台软件模块，得到频谱曲线并显示在终端显示装置30上。后台软件模块指后台处理并提供给用户图形界面的应用层软件。后台是指 用于供用户操作的应用软件，通常安装于一台PC机上。 显示装置30，用于显示频谱曲线。请参阅图2，是本发明频谱扫描装置的细化架构图。该装置包括 频谱采集存储模块10，用于采集、处理、存储频谱；其又包括
频谱采集模块IOI，用于采集每个用户载频对应的频谱；频谱处理模块102，连接频谱采集模块IOI，用于对采集的频谱进行处理， 得到频谱幅度值；频谱存储模块103;连接频谱处理模块102，用于存储得到的频谱幅度值。处理器20，用于从频谱存储模块103中读取每个用户载频对应的频谱幅 度值并通过设置的软件模块对这些值进行处理封装；将这些值最终传给后台软 件模块，后台软件模块得到频谱曲线并显示在终端显示装置30上。本实例中，处理器20可采用CPU (Center Processing Unit，中央处理器)、 MCU (Microprocessor Control Unit,微处理机控制单元)或DSP (Digital Signal Processing,数字信号处理器)。显示装置30，用于显示频谱曲线。请参阅图3，是本发明频谱扫描的实例装置图。该图中，实例装置包括一片FPGA (Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)逻辑处 理芯片10，用于实时采集每个用户载频对应的频谱幅度值；处理器20向FPGA逻辑处理芯片10发送一读取指令，FPGA逻辑处理芯 片10收到读取指令，并将频谱幅度值发送至处理器20，处理器20读取每个 用户载频对应的频谱幅度值并通过软件模块对这些值进行处理封装；将这些值 最终传给后台软件模块，后台软件模块将频谱曲线显示在终端显示器30上。本实例中，处理器20采用CPU;显示器30，用于显示频谱曲线。请参阅图4，是本发明频谱扫描方法的流程图。该实例描述了频谱扫描的 过程，该过程具体如下步骤IOO，射频单板上电启动并完成正常的初始化及配置。如果射频单板 上的FPGA逻辑处理芯片基本功能正常，则转入步骤200;步骤200， FPGA逻辑处理芯片能够实时采集每个用户载频对应的频谱幅 度值，转入步骤300;步骤300， CPU向FPGA逻辑处理芯片发送用户载频频点，然后从FPGA 逻辑处理芯片获取相应频点的128个频谱幅度值，此128个频谱幅度值为对用 户载频带宽L2288M内的等间隔采样值，转入步骤400;步骤400中，单板驱动软件对此128个频谱幅度值进行处理及封装传给控
制层软件，转入步骤500;该步骤中，单板驱动软件对此128个频谱幅度值进行处理，g卩，如果CPU 从FPGA逻辑处理芯片中读出的频谱幅度值不在--定的范围内，则单板驱动软 件将其置为一个特定值；单板驱动软件对此128个频谱幅度值进行封装，即，将每个载频频谱上采 样得到的128个数据组成一个一维数组。控制层软件是指在单板驱动软件上层的用于进行一些调度及连接底层与 后台应用层软件进行通讯的软件。步骤500中，控制层软件将频谱幅度值及频带类型打包传给后台应用层软 件处理，转入步骤600;及该步骤中，频谱幅度值为处理封装后的结果，频带类型为控制层软件新加 入的信息。步骤600中，后台应用层软件在1.2288M带宽内通过128个频谱幅度采 样值画出频谱曲线在终端显示器显示。综上所述，本发明方法避免了现有基站系统中为了观察用户载频频谱而必 须使用频谱仪对基站射频单板进行测量的问题，可以通过软硬件结合的方式实 现这一过程。很大地节约了基站系统维护所需要的人力物力资源。本发明提出了软件和硬件结合的方法，能够从硬件逻辑器件中采集出用户 载频的频谱幅度及频谱带宽等信息，通过软件对其进行处理显示得到用户载频 的频谱曲线。当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、 一种频谱扫描装置，包括设置在基站系统的后台，其特征在于，还包括一频谱采集存储模块，用于实时采集并存储每个用户载频对应的频谱幅度值；一处理器，用于读取所述频谱幅度值，并通过第一软件模块对所述频谱幅 度值进行处理、封装，再将处理、封装结果传给设置于所述后台上的第二软件 模块处理；及一显示装置，用于显示所述第二软件模块处理得到的频谱曲线。
2、 根据权利要求1所述的频谱扫描装置，其特征在于，频谱采集存储模 块又包括一频谱采集模块，用于采集每个用户载频对应的频谱； --频谱处理模块，用于对所述频谱进行处理得到频谱幅度值；及 一频谱存储模块，用于存储所述频谱幅度值。
3、 根据权利要求1或2所述的频谱扫描装置，其特征在于，所述频谱采 集存储模块为一 FPGA逻辑处理芯片。
4、 根据权利要求1或2所述的频谱扫描装置，其特征在于，所述处理器 为中央处理器、微处理机控制单元或数字信号处理器。
5、 根据权利要求1或2所述的频谱扫描装置，其特征在于，所述装置还 包括一控制层软件模块，用于接收所述处理、封装结果并将所述处理、封装结 果及频带类型进行打包处理再传送给所述第二软件模块。
6、 一种频谱扫描方法，其特征在于，包括步骤一，频谱采集存储模块实时采集并存储每个用户载频对应的频谱幅度值；步骤二，处理器读取所述频谱幅度值，并通过第一软件模块对所述频谱幅 度值进行处理、封装，再将处理、封装结果传给设置于后台上的第二软件模块 处理*,及步骤三，显示装置显示所述第二软件模块处理得到的频谱曲线。
7、 根据权利要求6所述的频谱扫描方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括所述处理器向所述频谱采集存储模块发送一读取指令的步骤。
8、 根据权利要求6或7所述的频谱扫描方法，其特征在于，所述步骤二 中，还包括通过一控制层软件模块接收所述处理、封装结果，并对所述处理、 封装结果及频带类型进行打包处理再传送至所述第二软件模块的步骤。
9、 根据权利要求6或7所述的频谱扫描方法，其特征在于，所述步骤二中，所述通过第一软件模块对所述频谱幅度值进行处理的步骤具体为当所述 频谱幅度值不在一设定范围内时，由所述第一软件模块将所述频谱幅度值置为 -特定值。
10、 根据权利要求6或7所述的频谱扫描方法，其特征在于，所述步骤二中，所述通过第一软件模块对所述频谱幅度值进行封装的步骤具体为由所述 第一软件模块将每个载频频谱上采样得到的频谱幅度值组成一个一维数组。
全文摘要
本发明公开了一种频谱扫描装置及其方法，该装置包括设置在基站系统的后台，其特征在于，还包括一频谱采集存储模块，用于实时采集并存储每个用户载频对应的频谱幅度值；一处理器，用于读取所述频谱幅度值，并通过第一软件模块对所述频谱幅度值进行处理、封装，再将处理、封装结果传给设置于所述后台上的第二软件模块处理；及一显示装置，用于显示所述第二软件模块处理得到的频谱曲线。采用本发明解决了现有基站系统中无法通过软件显示用户载频的频谱曲线的问题，并且硬件成本低，极大节约了人力物力成本。
文档编号H04L25/03GK101146307SQ20061016523
公开日2008年3月19日 申请日期2006年12月14日 优先权日2006年12月14日
发明者涛 陈 申请人:中兴通讯股份有限公司