一种基于无线局域网的中继传输系统及优化方法
【专利摘要】通过本发明的中继传输系统以及中继传输优化方法，可以自动测量中继设备的射频信号泄露功率情况，并且根据所述测量自适应优化中继传输，有效提高了中继传输的效率并大大降低了功耗，具有有益的技术效果。
【专利说明】—种基于无线局域网的中继传输系统及优化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及中继传输领域，尤其涉及一种基于无线局域网的中继传输系统及优化方法。
【背景技术】
[0002]随着无线宽带上网业务的迅速发展，无线家庭网关产品发展迅猛，然而大功率无线局域网(Wireless Local Area Network, WLAN)设备物理布局具有一定局限性及无线宽带(wireless fidelity, WIFI)信号穿透能力较弱，导致WIFI信号覆盖存在一定盲区，由此给WLAN信号中继设备WLAN Repeater的发展带来契机,其中,WLAN Repeater包括WLAN接入点侧(Access Point, AP)和 WLAN 客户端侧 Client，WLAN R印eater 的 WLANAP 侧可以接受工作站(Stat1n，STA)设备的接入；WLAN Client侧可以作为STA去连接其它的AP，能很好地作为WIFI信号的延伸有效解决WIFI信号覆盖问题，目前，市场上的WLAN Repeater产品，在下行接口(WLAN AP接口 )与上行接口(WLAN Client接口 )进行数据传递时，将WLANAP侧下挂的无线STAMAC地址替换成了 R印eater自身的WLAN Client侧的MAC地址，因此，现有R印eater产品不是一个真正意义上的WIFI信号中继器。
[0003]另外，现有的中继设备存在较为普遍的射频信号泄露，这导致转发天线发射的信号会被接收天线重新接收，从而导致严重的射频信号振荡，严重时会把中继设备烧坏，同时也会对基站造成严重干扰，导致大面积用户无法正常通信，因此如何测量和优化中继设备的射频信号泄露功率也是需要解决的问题之一。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0005]根据本发明的实施方式，提出一种基于无线局域网的中继传输系统，所述系统包括WLAN接收天线、WLAN转发天线、优化主控单元和WLAN中继处理单元；所述优化主控单元进一步包含测量步长调谐器、测量参数分析器、射频信号泄露功率比计算器，以及中继传输优化单元；测量参数分析器进一步包括极值比较器、延迟比较器和有效性辨别器；WLAN中继处理单元进一步包含信号产生单元和信号处理单元；信号产生单元进一步包括测量信号发生器、平滑滤波器、D/A转换器、上变频转换器、第一可变增益调节器、功率放大器和发送器；信号处理单元进一步包括接收器、低噪声放大器、第二可变增益调节器、下变频转换器、A/D转换器、匹配滤波器、数字相关器、叠加器和比较器。
[0006]根据本发明的实施方式，所述优化主控单元和WLAN中继处理单元通过通用I/O相连接，WLAN中继处理单元与WLAN转发天线和WLAN接收天线相连接；优化主控单元周期性的将射频信号泄露功率比测量参数发送给WLAN中继处理单元；WLAN中继处理单元根据接收到的射频信号泄露功率比测量参数生成发送信号，将发送信号通过WLAN转发天线进行发送；发送信号经过射频损耗信道达到WLAN接收天线，形成接收信号；WLAN中继处理单元通过WLAN接收天线接收信号，并根据射频信号泄露功率比测量参数对接收信号进行处理，生成测量中间参数，并发送给优化主控单元；优化主控单元利用接收到的测量中间参数生成射频信号泄露功率比测量结果。
[0007]根据本发明的实施方式，所述测量步长调谐器将序列重复次数N和测量次数C作为射频信号泄露功率比测量参数进行初始化；该测量步长调谐器在收到所述射频信号泄露功率比测量指令后，将初始化的所述序列重复次数N分别发送给测量信号发生器和叠加器，并以固定间隔连续发送C次；该测量步长调谐器一旦收到有效性辨别器发送的参数调整消息后，则增大序列重复次数N，并将增大后的序列重复次数N分别发送给测量信号发生器和叠加器，并以固定间隔连续发送C次；该测量步长调谐器将测量次数C分别发送给极值比较器和延迟比较器；
[0008]所述测量信号发生器根据所述序列重复次数N生成长度为N*L的测量导频序列，该序列以L为周期,重复N次，N和L均为自然数,且N > I ；
[0009]所述平滑滤波器将测量信号发生器形成的测量导频序列进行处理，形成平滑的数字信号;
[0010]所述D/A转换器将平滑滤波器形成的数字信号转换为基带模拟信号；
[0011]所述上变频转换器将D/A转换器形成的基带模拟信号上变频为频带模拟信号；
[0012]所述第一可变增益调节器实现发送信号的连续增益自动调节；
[0013]所述功率放大器对执行增益调节后的信号进行功率放大形成发送信号；
[0014]所述发送器将功率放大器形成的所述发送信号发送给WLAN转发天线；
[0015]所述接收器接收来自WLAN接收天线的所述接收信号，并将所述接收信号发送给低噪声放大器；
[0016]所述低噪声放大器降低所述接收信号的带外噪声，放大带内信号；
[0017]第二可变增益调节器实现接收信号的连续增益自动调节；
[0018]所述下变频转换器将经过增益调节后的信号从频带模拟信号下变频为基带模拟信号;
[0019]所述A/D转换器将下变频转换器形成的基带模拟信号转换为数字信号；
[0020]所述匹配滤波器与平滑滤波器相对应，将A/D转换器形成的数字信号转换为长度为N*L的数字序列；
[0021]所述数字相关器对匹配滤波器形成的数字序列进行相关计算，生成长度为N*L的相关值序列；
[0022]所述叠加器根据测量步长调谐器发送的所述序列重复次数N对数字相关器形成的相关值序列以L为周期进行N-1次累加，形成长度为L的累加值序列；
[0023]所述比较器对叠加器形成的累加值序列中的L个元素的值进行比较，得到累加值极值和极值位置；将所述累加值极值发送给极值比较器，将所述极值位置发送给延迟比较器；
[0024]所述极值比较器计算连续收到的C个累加值极值的方差，并与预设的极值方差门限进行比较，并将比较的结果发送给有效性辨别器；
[0025]所述延迟比较器计算连续收到的C个极值位置的方差，并与预设的极值位置方差门限进行比较，并将比较的结果发送给有效性辨别器；
[0026]所述有效性辨别器对所述极值比较器发送的结果和延迟比较器发送的结果进行判断；如果所述累加值极值方差大于所述预设的极值方差门限，或极值位置方差大于所述预设的极值位置方差门限，则有效性辨别器向测量步长调谐器发送所述参数调整消息；否贝U，有效性辨别器向射频信号泄露功率比计算器发送所述C个累加值极值的均值；
[0027]所述射频信号泄露功率比计算器根据收到的所述C个累加值极值的均值计算射频信号泄露功率比，并将计算结果作为所述射频信号泄露功率比测量结果发送给中继传输优化单元。
[0028]根据本发明的实施方式，所述数字相关器由多个时延单元和多个加法器组成，具体包括:输入信号分为两路，一路送入第一时延单元，在时延128个时钟周期后分别送入第一加法器和第二加法器，另一路直接送到第一加法器和第二加法器；在第一加法器将两路信号相加，在第二加法器将两路信号相减；
[0029]第一加法器的输出送入第二时延单元，在时延64个时钟周期后分别送入第三加法器和第四加法器；第二加法器的输出分别直接送入第三加法器和第四加法器；在第三加法器将两路信号相加，在第四加法器将两路信号相减；
[0030]第三加法器的输出送入第三时延单元，在时延16个时钟周期后分别送入第五加法器和第六加法器；第四加法器的输出分别直接送入第五加法器和第六加法器；在第五加法器将两路信号相减，在第六加法器将两路信号相加；
[0031]第五加法器的输出送入第四时延单元，在时延32个时钟周期后送入第七加法器；第六加法器的输出直接送到该第七加法器，在第七加法器将两路信号相减；
[0032]第七加法器的输出分为两路:一路送入第五时延单元，在时延8个时钟周期后分别送入第八加法器和第九加法器，另一路直接送入第八加法器和第九加法器；在第九加法器将两路信号相加，在第八加法器将两路信号相减；
[0033]第九加法器的输出送入第六时延单元，时延I个时钟周期后送入第十加法器;第八加法器的输出直接送入该第十加法器，在第十加法器将两路信号相减；
[0034]第十加法器的输出分为两路:一路送入第七时延单元，在时延4个时钟周期后分别送入第十一加法器和第十二个加法器，另一路直接送入第十一加法器和第十二加法器；在第十一加法器将两路信号相加，在第十二个加法器将两路信号相减；
[0035]第十一加法器的输出送入第八时延单元，在时延2个时钟周期后送入第十三加法器；第十二加法器的输出直接送入该第十三加法器，在第十三加法器将两路信号相减，得到匹配滤波器的最终输出结果。
[0036]根据本发明的实施方式，所述功率放大器的具体结构为:包括第一放大器、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻及第七电阻；所述第一电感的I脚与第一电容的I脚并联；所述第一电容的I脚与第一可变增益调节器电连接；所述第一电容的2脚与第一放大器的I脚电连接；所述第一放大器的第3脚是PA开关，与优化主控单元第5脚相连，实现功率放大器与控制单元的开关电连接；所述第一放大器的4脚与第一电阻的2脚电连接；所述第一电阻的I脚与第三电容的2脚并联后空接；所述第三电容的I脚接地；所述第四电容的2脚与第二电阻的2脚并联后接入第一放大器的5脚；所述第四电容的I脚接地；第二电阻的I脚与第三电阻的I脚串联；所述第三电阻的2脚与第五电容的2脚并联后接入第一放大器的6脚；所述第五电容的I脚接地；所述第一放大器的7脚与第三电感的I脚电连接；所述第八电容的I脚与第九电容的I脚并联后，与第三电感的2脚串联，且接地；所述第八电容的2脚与第一放大器的12脚电连接；所述第一放大器的12脚、第一放大器的10脚、第一放大器的11脚三个脚连接在一起；所述第九电容的2脚与第七电阻的2脚并联后，与第十电容的I脚串联；所述第七电阻的I脚与第二电感的I脚并联后，与第一放大器的12脚电连接；所述第二电感的2脚与第七电容的I脚并联后，与第六电阻的I脚串联；所述第七电容的2脚接地；所述第五电阻的I脚与第六电阻的I脚并联后，与第二电容的2脚串联；所述第五电阻的2脚与第六电阻的2脚并联后接地；所述第四电阻的2脚并联在第二电容的2脚；所述第四电阻的I脚与第六电容的I脚并联后接入第一放大器的14脚；所述第一放大器的14脚与15脚连接在一起；所述第六电容的2脚接地；所述第二电容的2脚与第一放大器的16脚电连接；所述第二电容的I脚接地。
[0037]根据本发明的实施方式，所述基于无线局域网的中继传输系统的传输优化方法具体包括:
[0038]S1、中继传输优化单元获取中继设备的射频信号泄露功率比值；
[0039]S2、将该射频信号泄露功率比值与系统增益进行比较，若射频信号泄露功率比值>第一阈值，则判定射频信号泄露功率比良好，执行步骤S3;若第二阈值 < 射频信号泄露功率比值<第一阈值，则判定射频信号泄露功率比一般，执行步骤S6;若射频信号泄露功率比值 <第二阈值，则判定射频信号泄露功率比差，无法进行通信；
[0040]S3、令接收和转发链路的实际增益为理论增益，执行步骤S4 ；
[0041]S4、判断自动增益控制的起控范围是否大于OdB，若大于OdB，则调节射频损耗至自动增益控制的起控范围为OdB ；
[0042]S5、检测系统的输出功率是否为满功率输出，若为否，则减小链路增益值使系统达到满功率输出，若无法达到满功率输出，则减小链路的增益值至OdB ；
[0043]S6、令接收和转发链路的实际增益=射频信号泄露功率比值-增益调整值，执行步骤S7 ；
[0044]S7、以该接收和转发链路的实际增益为基准，判断自动增益控制的起控范围是否大于OdB，若大于OdB，则调节射频损耗至自动增益控制的起控范围为OdB，执行步骤S8 ；
[0045]S8、检测系统的输出功率是否为满功率输出，若为否，则减小链路增益值使系统达到满功率输出，若无法达到满功率输出，则减小链路的增益值至步骤S6中获取的接收和转发链路的实际增益。
[0046]相比于现有技术，通过本发明的中继传输系统以及中继传输优化方法，可以自动测量中继设备的射频信号泄露功率情况，并且根据所述测量自适应优化中继传输，有效提高了中继传输的效率并大大降低了功耗，具有有益的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0047]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0048]附图1示出了根据本发明实施方式的基于无线局域网的中继传输系统结构示意图；
[0049]附图2示出了根据本发明实施方式的基于无线局域网的中继传输系统的传输优化方法流程图。
【具体实施方式】
[0050]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0051]根据本发明的实施方式，提出一种基于无线局域网的中继传输系统，如附图1所示，所述系统包括WLAN接收天线、WLAN转发天线、优化主控单元和WLAN中继处理单元；所述优化主控单元进一步包含测量步长调谐器、测量参数分析器、射频信号泄露功率比计算器，以及中继传输优化单元；测量参数分析器进一步包括极值比较器、延迟比较器和有效性辨别器；WLAN中继处理单元进一步包含信号产生单元和信号处理单元；信号产生单元进一步包括测量信号发生器、平滑滤波器、D/A转换器、上变频转换器、第一可变增益调节器、功率放大器和发送器；信号处理单元进一步包括接收器、低噪声放大器、第二可变增益调节器、下变频转换器、A/D转换器、匹配滤波器、数字相关器、叠加器和比较器。
[0052]根据本发明的实施方式，所述优化主控单元和WLAN中继处理单元通过通用I/O相连接，WLAN中继处理单元与WLAN转发天线和WLAN接收天线相连接；优化主控单元周期性的将射频信号泄露功率比测量参数发送给WLAN中继处理单元；WLAN中继处理单元根据接收到的射频信号泄露功率比测量参数生成发送信号，将发送信号通过WLAN转发天线进行发送；发送信号经过射频损耗信道达到WLAN接收天线，形成接收信号；WLAN中继处理单元通过WLAN接收天线接收信号，并根据射频信号泄露功率比测量参数对接收信号进行处理，生成测量中间参数，并发送给优化主控单元；优化主控单元利用接收到的测量中间参数生成射频信号泄露功率比测量结果。
[0053]根据本发明的实施方式，所述测量步长调谐器将序列重复次数N和测量次数C作为射频信号泄露功率比测量参数进行初始化；该测量步长调谐器在收到所述射频信号泄露功率比测量指令后，将初始化的所述序列重复次数N分别发送给测量信号发生器和叠加器，并以固定间隔连续发送C次；该测量步长调谐器一旦收到有效性辨别器发送的参数调整消息后，则增大序列重复次数N，并将增大后的序列重复次数N分别发送给测量信号发生器和叠加器，并以固定间隔连续发送C次；该测量步长调谐器将测量次数C分别发送给极值比较器和延迟比较器；
[0054]所述测量信号发生器根据所述序列重复次数N生成长度为N*L的测量导频序列，该序列以L为周期,重复N次，N和L均为自然数,且N > I ；
[0055]所述平滑滤波器将测量信号发生器形成的测量导频序列进行处理，形成平滑的数字信号;
[0056]所述D/A转换器将平滑滤波器形成的数字信号转换为基带模拟信号；
[0057]所述上变频转换器将D/A转换器形成的基带模拟信号上变频为频带模拟信号；
[0058]所述第一可变增益调节器实现发送信号的连续增益自动调节；
[0059]所述功率放大器对执行增益调节后的信号进行功率放大形成发送信号；
[0060]所述发送器将功率放大器形成的所述发送信号发送给WLAN转发天线；
[0061]所述接收器接收来自WLAN接收天线的所述接收信号，并将所述接收信号发送给低噪声放大器；
[0062]所述低噪声放大器降低所述接收信号的带外噪声，放大带内信号；
[0063]第二可变增益调节器实现接收信号的连续增益自动调节；
[0064]所述下变频转换器将经过增益调节后的信号从频带模拟信号下变频为基带模拟信号;
[0065]所述A/D转换器将下变频转换器形成的基带模拟信号转换为数字信号；
[0066]所述匹配滤波器与平滑滤波器相对应，将A/D转换器形成的数字信号转换为长度为N*L的数字序列；
[0067]所述数字相关器对匹配滤波器形成的数字序列进行相关计算，生成长度为N*L的相关值序列；
[0068]所述叠加器根据测量步长调谐器发送的所述序列重复次数N对数字相关器形成的相关值序列以L为周期进行N-1次累加，形成长度为L的累加值序列；
[0069]所述比较器对叠加器形成的累加值序列中的L个元素的值进行比较，得到累加值极值和极值位置；将所述累加值极值发送给极值比较器，将所述极值位置发送给延迟比较器；
[0070]所述极值比较器计算连续收到的C个累加值极值的方差，并与预设的极值方差门限进行比较，并将比较的结果发送给有效性辨别器；
[0071]所述延迟比较器计算连续收到的C个极值位置的方差，并与预设的极值位置方差门限进行比较，并将比较的结果发送给有效性辨别器；
[0072]所述有效性辨别器对所述极值比较器发送的结果和延迟比较器发送的结果进行判断；如果所述累加值极值方差大于所述预设的极值方差门限，或极值位置方差大于所述预设的极值位置方差门限，则有效性辨别器向测量步长调谐器发送所述参数调整消息；否贝U，有效性辨别器向射频信号泄露功率比计算器发送所述C个累加值极值的均值；
[0073]所述射频信号泄露功率比计算器根据收到的所述C个累加值极值的均值计算射频信号泄露功率比，并将计算结果作为所述射频信号泄露功率比测量结果发送给中继传输优化单元。
[0074]根据本发明的实施方式，所述数字相关器由多个时延单元和多个加法器组成，具体包括:输入信号分为两路，一路送入第一时延单元，在时延128个时钟周期后分别送入第一加法器和第二加法器，另一路直接送到第一加法器和第二加法器；在第一加法器将两路信号相加，在第二加法器将两路信号相减；
[0075]第一加法器的输出送入第二时延单元，在时延64个时钟周期后分别送入第三加法器和第四加法器；第二加法器的输出分别直接送入第三加法器和第四加法器；在第三加法器将两路信号相加，在第四加法器将两路信号相减；
[0076]第三加法器的输出送入第三时延单元，在时延16个时钟周期后分别送入第五加法器和第六加法器；第四加法器的输出分别直接送入第五加法器和第六加法器；在第五加法器将两路信号相减，在第六加法器将两路信号相加；
[0077]第五加法器的输出送入第四时延单元，在时延32个时钟周期后送入第七加法器；第六加法器的输出直接送到该第七加法器，在第七加法器将两路信号相减；
[0078]第七加法器的输出分为两路:一路送入第五时延单元，在时延8个时钟周期后分别送入第八加法器和第九加法器，另一路直接送入第八加法器和第九加法器；在第九加法器将两路信号相加，在第八加法器将两路信号相减；
[0079]第九加法器的输出送入第六时延单元，时延I个时钟周期后送入第十加法器;第八加法器的输出直接送入该第十加法器，在第十加法器将两路信号相减；
[0080]第十加法器的输出分为两路:一路送入第七时延单元，在时延4个时钟周期后分别送入第十一加法器和第十二个加法器，另一路直接送入第十一加法器和第十二加法器；在第十一加法器将两路信号相加，在第十二个加法器将两路信号相减；
[0081]第十一加法器的输出送入第八时延单元，在时延2个时钟周期后送入第十三加法器；第十二加法器的输出直接送入该第十三加法器，在第十三加法器将两路信号相减，得到匹配滤波器的最终输出结果。
[0082]根据本发明的实施方式，所述功率放大器的具体结构为:包括第一放大器、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻及第七电阻；所述第一电感的I脚与第一电容的I脚并联；所述第一电容的I脚与第一可变增益调节器电连接；所述第一电容的2脚与第一放大器的I脚电连接；所述第一放大器的第3脚是PA开关，与优化主控单元第5脚相连，实现功率放大器与控制单元的开关电连接；所述第一放大器的4脚与第一电阻的2脚电连接；所述第一电阻的I脚与第三电容的2脚并联后空接；所述第三电容的I脚接地；所述第四电容的2脚与第二电阻的2脚并联后接入第一放大器的5脚；所述第四电容的I脚接地；第二电阻的I脚与第三电阻的I脚串联；所述第三电阻的2脚与第五电容的2脚并联后接入第一放大器的6脚；所述第五电容的I脚接地；所述第一放大器的7脚与第三电感的I脚电连接；所述第八电容的I脚与第九电容的I脚并联后，与第三电感的2脚串联，且接地；所述第八电容的2脚与第一放大器的12脚电连接；所述第一放大器的12脚、第一放大器的10脚、第一放大器的11脚三个脚连接在一起；所述第九电容的2脚与第七电阻的2脚并联后，与第十电容的I脚串联；所述第七电阻的I脚与第二电感的I脚并联后，与第一放大器的12脚电连接；所述第二电感的2脚与第七电容的I脚并联后，与第六电阻的I脚串联；所述第七电容的2脚接地；所述第五电阻的I脚与第六电阻的I脚并联后，与第二电容的2脚串联；所述第五电阻的2脚与第六电阻的2脚并联后接地；所述第四电阻的2脚并联在第二电容的2脚；所述第四电阻的I脚与第六电容的I脚并联后接入第一放大器的14脚；所述第一放大器的14脚与15脚连接在一起；所述第六电容的2脚接地；所述第二电容的2脚与第一放大器的16脚电连接；所述第二电容的I脚接地。
[0083]根据本发明的实施方式，所述基于无线局域网的中继传输系统的传输优化方法具体包括，如附图2所示:
[0084]S1、中继传输优化单元获取中继设备的射频信号泄露功率比值；
[0085]S2、将该射频信号泄露功率比值与系统增益进行比较，若射频信号泄露功率比值>第一阈值，则判定射频信号泄露功率比良好，执行步骤S3;若第二阈值 < 射频信号泄露功率比值<第一阈值，则判定射频信号泄露功率比一般，执行步骤S6 ;若射频信号泄露功率比值 <第二阈值，则判定射频信号泄露功率比差，无法进行通信；
[0086]S3、令接收和转发链路的实际增益为理论增益，执行步骤S4 ；
[0087]S4、判断自动增益控制的起控范围是否大于OdB，若大于OdB，则调节射频损耗至自动增益控制的起控范围为OdB ；
[0088]S5、检测系统的输出功率是否为满功率输出，若为否，则减小链路增益值使系统达到满功率输出，若无法达到满功率输出，则减小链路的增益值至OdB ；
[0089]S6、令接收和转发链路的实际增益=射频信号泄露功率比值-增益调整值，执行步骤S7 ；
[0090]S7、以该接收和转发链路的实际增益为基准，判断自动增益控制的起控范围是否大于OdB，若大于OdB，则调节射频损耗至自动增益控制的起控范围为OdB，执行步骤S8 ；
[0091]S8、检测系统的输出功率是否为满功率输出，若为否，则减小链路增益值使系统达到满功率输出，若无法达到满功率输出，则减小链路的增益值至步骤S6中获取的接收和转发链路的实际增益。
[0092]根据本发明的优选实施方式，所述第一阈值设置为系统增益+5dB，所述第二阈值设置为系统增益_20dB。
[0093]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种基于无线局域网的中继传输系统，所述系统包括WLAN接收天线、WLAN转发天线、优化主控单元和WLAN中继处理单元；所述优化主控单元进一步包含测量步长调谐器、测量参数分析器、射频信号泄露功率比计算器，以及中继传输优化单元；测量参数分析器进一步包括极值比较器、延迟比较器和有效性辨别器；WLAN中继处理单元进一步包含信号产生单元和信号处理单元；信号产生单元进一步包括测量信号发生器、平滑滤波器、D/A转换器、上变频转换器、第一可变增益调节器、功率放大器和发送器；信号处理单元进一步包括接收器、低噪声放大器、第二可变增益调节器、下变频转换器、A/D转换器、匹配滤波器、数字相关器、叠加器和比较器。
2.一种如权利要求1所述的系统，所述优化主控单元和WLAN中继处理单元通过通用I/O相连接,WLAN中继处理单元与WLAN转发天线和WLAN接收天线相连接；优化主控单元周期性的将射频信号泄露功率比测量参数发送给WLAN中继处理单元；WLAN中继处理单元根据接收到的射频信号泄露功率比测量参数生成发送信号，将发送信号通过WLAN转发天线进行发送；发送信号经过射频损耗信道达到WLAN接收天线，形成接收信号；WLAN中继处理单元通过WLAN接收天线接收信号，并根据射频信号泄露功率比测量参数对接收信号进行处理，生成测量中间参数，并发送给优化主控单元；优化主控单元利用接收到的测量中间参数生成射频信号泄露功率比测量结果。
3.—种如权利要求2所述的系统，所述测量步长调谐器将序列重复次数N和测量次数C作为射频信号泄露功率比测量参数进行初始化；该测量步长调谐器在收到所述射频信号泄露功率比测量指令后，将初始化的所述序列重复次数N分别发送给测量信号发生器和叠加器，并以固定间隔连续发送C次；该测量步长调谐器一旦收到有效性辨别器发送的参数调整消息后，则增大序列重复次数N，并将增大后的序列重复次数N分别发送给测量信号发生器和叠加器，并以固定间隔连续发送C次；该测量步长调谐器将测量次数C分别发送给极值比较器和延迟比较器； 所述测量信号发生器根据所述序列重复次数N生成长度为N*L的测量导频序列，该序列以L为周期,重复N次，N和L均为自然数,且N > I ； 所述平滑滤波器将测量信号发生器形成的测量导频序列进行处理，形成平滑的数字信号; 所述D/A转换器将平滑滤波器形成的数字信号转换为基带模拟信号； 所述上变频转换器将D/A转换器形成的基带模拟信号上变频为频带模拟信号； 所述第一可变增益调节器实现发送信号的连续增益自动调节； 所述功率放大器对执行增益调节后的信号进行功率放大形成发送信号； 所述发送器将功率放大器形成的所述发送信号发送给WLAN转发天线； 所述接收器接收来自WLAN接收天线的所述接收信号，并将所述接收信号发送给低噪声放大器； 所述低噪声放大器降低所述接收信号的带外噪声，放大带内信号； 第二可变增益调节器实现接收信号的连续增益自动调节； 所述下变频转换器将经过增益调节后的信号从频带模拟信号下变频为基带模拟信号; 所述A/D转换器将下变频转换器形成的基带模拟信号转换为数字信号； 所述匹配滤波器与平滑滤波器相对应，将A/D转换器形成的数字信号转换为长度为N*L的数字序列； 所述数字相关器对匹配滤波器形成的数字序列进行相关计算，生成长度为N*L的相关值序列； 所述叠加器根据测量步长调谐器发送的所述序列重复次数N对数字相关器形成的相关值序列以L为周期进行N-1次累加，形成长度为L的累加值序列； 所述比较器对叠加器形成的累加值序列中的L个元素的值进行比较，得到累加值极值和极值位置；将所述累加值极值发送给极值比较器，将所述极值位置发送给延迟比较器；所述极值比较器计算连续收到的C个累加值极值的方差，并与预设的极值方差门限进行比较，并将比较的结果发送给有效性辨别器； 所述延迟比较器计算连续收到的C个极值位置的方差，并与预设的极值位置方差门限进行比较，并将比较的结果发送给有效性辨别器； 所述有效性辨别器对所述极值比较器发送的结果和延迟比较器发送的结果进行判断；如果所述累加值极值方差大于所述预设的极值方差门限，或极值位置方差大于所述预设的极值位置方差门限，则有效性辨别器向测量步长调谐器发送所述参数调整消息；否则，有效性辨别器向射频信号泄露功率比计算器发送所述C个累加值极值的均值； 所述射频信号泄露功率比计算器根据收到的所述C个累加值极值的均值计算射频信号泄露功率比，并将计算结果作为所述射频信号泄露功率比测量结果发送给中继传输优化单元。
4.一种如权利要求3所述的系统，所述数字相关器由多个时延单元和多个加法器组成，具体包括:输入信号分为两路，一路送入第一时延单元，在时延128个时钟周期后分别送入第一加法器和第二加法器，另一路直接送到第一加法器和第二加法器；在第一加法器将两路信号相加，在第二加法器将两路信号相减； 第一加法器的输出送入第二时延单元，在时延64个时钟周期后分别送入第三加法器和第四加法器；第二加法器的输出分别直接送入第三加法器和第四加法器；在第三加法器将两路信号相加，在第四加法器将两路信号相减； 第三加法器的输出送入第三时延单元，在时延16个时钟周期后分别送入第五加法器和第六加法器；第四加法器的输出分别直接送入第五加法器和第六加法器；在第五加法器将两路信号相减，在第六加法器将两路信号相加； 第五加法器的输出送入第四时延单元，在时延32个时钟周期后送入第七加法器；第六加法器的输出直接送到该第七加法器，在第七加法器将两路信号相减； 第七加法器的输出分为两路:一路送入第五时延单元，在时延8个时钟周期后分别送入第八加法器和第九加法器，另一路直接送入第八加法器和第九加法器；在第九加法器将两路信号相加，在第八加法器将两路信号相减； 第九加法器的输出送入第六时延单元，时延I个时钟周期后送入第十加法器；第八加法器的输出直接送入该第十加法器，在第十加法器将两路信号相减； 第十加法器的输出分为两路:一路送入第七时延单元，在时延4个时钟周期后分别送入第十一加法器和第十二个加法器，另一路直接送入第十一加法器和第十二加法器；在第十一加法器将两路信号相加，在第十二个加法器将两路信号相减； 第十一加法器的输出送入第八时延单元，在时延2个时钟周期后送入第十三加法器；第十二加法器的输出直接送入该第十三加法器，在第十三加法器将两路信号相减，得到匹配滤波器的最终输出结果。
5.—种如权利要求1所述的系统,所述功率放大器的具体结构为:包括第一放大器、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻及第七电阻；所述第一电感的I脚与第一电容的I脚并联；所述第一电容的I脚与第一可变增益调节器电连接；所述第一电容的2脚与第一放大器的I脚电连接；所述第一放大器的第3脚是PA开关，与优化主控单元第5脚相连，实现功率放大器与控制单元的开关电连接；所述第一放大器的4脚与第一电阻的2脚电连接；所述第一电阻的I脚与第三电容的2脚并联后空接；所述第三电容的I脚接地；所述第四电容的2脚与第二电阻的2脚并联后接入第一放大器的5脚；所述第四电容的I脚接地；第二电阻的I脚与第三电阻的I脚串联；所述第三电阻的2脚与第五电容的2脚并联后接入第一放大器的6脚；所述第五电容的I脚接地；所述第一放大器的7脚与第三电感的I脚电连接；所述第八电容的I脚与第九电容的I脚并联后，与第三电感的2脚串联，且接地；所述第八电容的2脚与第一放大器的12脚电连接；所述第一放大器的12脚、第一放大器的10脚、第一放大器的11脚三个脚连接在一起；所述第九电容的2脚与第七电阻的2脚并联后，与第十电容的I脚串联；所述第七电阻的I脚与第二电感的I脚并联后，与第一放大器的12脚电连接；所述第二电感的2脚与第七电容的I脚并联后，与第六电阻的I脚串联；所述第七电容的2脚接地；所述第五电阻的I脚与第六电阻的I脚并联后，与第二电容的2脚串联；所述第五电阻的2脚与第六电阻的2脚并联后接地；所述第四电阻的2脚并联在第二电容的2脚；所述第四电阻的I脚与第六电容的I脚并联后接入第一放大器的14脚；所述第一放大器的14脚与15脚连接在一起；所述第六电容的2脚接地；所述第二电容的2脚与第一放大器的16脚电连接；所述第二电容的I脚接地。
6.—种如权利要求1-5其中之一所述的基于无线局域网的中继传输系统执行传输优化的方法，包括: . 51、中继传输优化单元获取中继设备的射频信号泄露功率比值； . 52、将该射频信号泄露功率比值与系统增益进行比较，若射频信号泄露功率比值>第一阈值，则判定射频信号泄露功率比良好，执行步骤S3;若第二阈值 < 射频信号泄露功率比值<第一阈值，则判定射频信号泄露功率比一般，执行步骤S6 ;若射频信号泄露功率比值<第二阈值，则判定射频信号泄露功率比差，无法进行通信； . 53、令接收和转发链路的实际增益为理论增益，执行步骤54；. 54、判断自动增益控制的起控范围是否大于OdB，若大于OdB，则调节射频损耗至自动增益控制的起控范围为OdB ； . 55、检测系统的输出功率是否为满功率输出，若为否，则减小链路增益值使系统达到满功率输出，若无法达到满功率输出，则减小链路的增益值至OdB ； . 56、令接收和转发链路的实际增益=射频信号泄露功率比值-增益调整值，执行步骤S7 ； . 57、以该接收和转发链路的实际增益为基准，判断自动增益控制的起控范围是否大于OdB，若大于OdB，则调节射频损耗至自动增益控制的起控范围为OdB，执行步骤S8 ； S8、检测系统的输出功率是否为满功率输出，若为否，则减小链路增益值使系统达到满功率输出，若无法达到满功率输出，则减小链路的增益值至步骤S6中获取的接收和转发链路的实际增益。
【文档编号】H04W24/02GK104243059SQ201410427962
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】李青花 申请人:李青花