专利名称：一种rssi测量方法和rssi测量装置、接收机的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体涉及一种RSSI测量方法和RSSI测量装置、接收机。
背景技术：
在无线通信系统中，通常需要测量接收信号强度(Received Signal StrengthIndication, RSSI)，例如无线通信系统在进行频点扫描时，通常都是基于RSSI的测量来确定是否存在有效频点。目前大多数接收机中都存在射频接收部分，因此射频器件及电路板级产生的热噪声会使得RSSI测量尤其是小信号场景下的RSSI测量不准确，这里的小信号是指RSSI较小的信号。图I为无线通信系统中的接收机前端的示例性结构框图，如图I所示，该接收机前端可以包括天线、射频器件、ADC(数模转换)器件、功率计算器件等，其中天线用于接收输入信号，射频器件用于对天线接收到的信号进行放大滤波等处理，ADC器件用于对射频器件放大滤波后的信号进行数字采样等处理，功率计算器件用于对ADC器件数字采样后的信号进行功率计算等。在图I中，信号从天线处接收下来后，经过射频器件的放大滤波、ADC数字采样后，再经过功率计算，得到数字域接收信号强度DRSSI ;假设射频器件的增益为Gain_RF，ADC及dBm至dB转换增益合计为Gain_ADC，则天线处的接收信号强度RSSI可以通过下面的公式计算RSSI(dBm)=DRSSI(dB)-(Gain_RF+Gain_ADC)其中，Gain_RF主要是由射频集成电路RFIC给出的增益决定；Gain_ADC主要由ADC采用的有效位宽决定。目前的估计RSSI的方法中，假设Gain_RF和Gain_ADC的取值与通道的噪声系数(NF,Noise Figure)是不相关的，因此，现有的RSSI估计方法没有去除通道噪声对RSSI估计的影响。当接收信号强度RSSI较大时，通道噪声与信号强度相比非常小，对大信号强度下的RSSI测量影响较小；当接收信号强度较小时(例如RSSK=-IOOdBm时)，由于此时信号本身的RSSI和通道噪声强度相当，因此，通道噪声会对小信号的RSSI测量产生较大影响。假设输入信号的强度在-IOOdBm到_106dBm间变化，通道噪声系数(NF) >=6dB,即通道噪声强度大于_102dBm，图2中对在上述较小信号接收强度条件下根据现有RSSI测量方法的测量结果与实际RSSI进行了比较。从测试结果来看，由于通道噪声的影响，现有方案下对小信号强度下的RSSI测量结果与天线处实际接收到的天线口 RSSI之间存在较大误差，对于小信号下的RSSI测量是不准确的。
发明内容
针对现有RSSI测量方案对于RSSI测量尤其是对小信号下的RSSI测量不准确的问题，本发明提供一种RSSI测量方法和RSSI测量装置、接收机。本发明提供一种RSSI测量方法，其特征在于，该方法包括测量接收机前端输出的数字域RSSI ;
测量所述接收机前端的通道噪声功率；根据所述数字域RSSI和所述通道噪声功率计算得到接收信号的数字域功率dB值；计算所述接收信号的数字域功率dB值和所述接收机前端的处理增益的差值，以获得所述接收机前端的RSSI。本发明提供一种RSSI测量装置，其特征在于，该装置包括第一测量单元，用于测量接收机 端输出的数字域RSSI ；第二测量单元，用于测量所述接收机前端的通道噪声功率；第一计算单元，用于根据所述数字域RSSI和所述通道噪声功率计算得到接收信号的数字域功率dB值；第二计算单元，用于计算所述收信号的数字域功率dB值和所述接收机前端的处理增益的差值，以获得所述接收机前端的RSSI。本发明还提供一种接收机，该接收机包括所述的RSSI测量装置。根据本发明提供的RSSI测量方法和RSSI测量装置、接收机，由于考虑了通道噪声，在计算RSSI时将通道噪声的影响去除，能够获取较准确的RSSI，解决了现有测量方案在小信号下RSSI测量不准确的问题。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中图I为无线通信系统中的接收机前端的示例性结构框图；图2为根据现有RSSI测量方案在小信号场景下测量结果与实际RSSI的比较；图3为根据本发明提供的RSSI测量方法的一种实施方式的流程图；图4为根据本发明提供的减通道噪声方案在小信号场景下测试结果；图5为根据本发明提供的RSSI测量装置的一种实施方式的结构框图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行详细描述。本发明提供了一种RSSI测量方法，如图3所示，该方法包括步骤S101，测量接收机前端输出的数字域RSSI，可以记为DRSSI ;步骤S102，测量所述接收机前端的通道噪声功率，可以记为DRSSI_Noise ;步骤S103，根据所述数字域RSSI和所述通道噪声功率计算得到接收信号的数字域功率分贝(dB)值，记为DRSSI_Signal(dB);步骤S104，计算所述收信号的数字域功率dB值和所述接收机前端的处理增益(记为Gain)的差值，以获得所述接收机前端的1 31，记为RSSI_Signal。由于考虑了通道噪声，在计算RSSI时将通道噪声的影响去除，能够获取较准确的RSSI，解决了现有测量方案在小信号下RSSI测量不准确的问题。其中所述RSSI也可以为接收信号功率，所获得的接收机前端的RSSI可以为天线口的RSSI。根据一种实施方式，步骤S103可以包括将所述数字域RSSI和所述通道噪声功率分别转换成线性值；计算转换后的线性值之间的差值；将计算得到的差值转换成dB值，以作为接收信号的数字域功率dB值。优选地，步骤S103可以包括在无输入信号下测量的所述接收机前端的通道噪声功率DRSSI_Noise，例如可以在屏蔽环境中进行测量，从而可以准确地得到所述接收机前端通道噪声功率。其中所述接收机前端的处理增益Gain为接收端接收到信号后对该信号进行处理而产生的增益，其可以是预先获取的，预先设定好的，或者在步骤S104之前测量到的。所述接收机前端的处理增益Gain可以包括放大滤波增益和/或数字采样增益等。所述接收机前端在接接收到信号后通常会对信号进行放大、滤波、数字采样等处理，然后再输出给其他设备。当所述接收机前端对信号进行了放大滤波或数字采样处理时，所述接收
机前端的处理增益可以包括放大滤波增益或数字采样增益，则在步骤S104中可以将所述接收信号的数字域功率dB值减去放大滤波增益或数字采样增益，得到接收机前端的RSSI ；当所述接收机前端对信号进行了放大滤波和数字采样处理时，所述接收机前端的处理增益可以包括放大滤波增益和数字采样增益二者，则在步骤S104中可以将所述接收信号的数字域功率dB值减去放大滤波增益和数字采样增益二者的和，得到接收机前端的RSSI。优选地，该方法还包括步骤S105，根据所述接收机前端的接收信号强度RSSI_Signal的变化进行频偏跟踪。从而能够在获取RSSI之后根据RSSI的变化实现对频偏的快速跟踪，对于常用AFC电路在频偏突变的场景，可以利用锁存鉴频的方法实现对快速变化频偏的快速跟踪。下面通过一个具体实例对本发明提供的RSSI测量方法进行说明，该方法可以包括测量得到的数字域功率DRSSI (dB)，该测量到的DRSSI实际上包含了接收端实际接收到的信号功率与通道噪声功率二者之和，即DRSSI=DRSSI_Signal+DRSSI_Noise，其中DRSSI为测量得到的数字域功率、DRSSI_Signal为输入信号的数字域功率、DRSSI_Noise (dB)为通道噪声的数字域功率；在屏蔽环境中，没有输入信号的场景下，测试得到通道噪声在数字域的功率DRSSI_Noise，该通道噪声功率可以是以dB为单位的，记为DRSSI_Noise (dB)；可选地，如果所测量到的接收机前端的输出功率DRSSI和通道噪声功率DRSSI_Noise中的至少一者是以dB为单位的，则将其转换为功率线性值，即将测量得到的DRSSI (dB)和 DRSSI_Noise(dB)分别转换成线性值 DRSSI 和 DRSSI_Noise ；计算得到信号的功率线性值DRSSI_Signal=DRSSI - DRSSI_Noise,得到线性域的信号功率；将DRSSI_Signal 转换为 dB 值 DRSSI_Signal (dB)；计算得到真实的天线口的 RSSI_Signal :RSSI_Signal (dBm) =DRSSI_Signal (dB) -(Gain_RF+Gain_ADC)，得到的结果就是天线口实际接收到的信号强度RSSI_Signal。采用与本发明背景技术部分提及的小信号强度条件进行测试，假设输入信号强度在-IOOdBm到-106dBm间变化；通道噪声系数(NF)>=6dB。采用本发明提供的用于获取接收机前端的RSSI的方法，测试结果如图3所示。从测试结果可以看出，由于本发明采用了实验的方法估计通道噪声强度、并从接收信号的数字域功率中在线性域减去通道噪声的影响来计算得到天线ロ的输入信号在数字域的功率，进而得到天线ロ实际的RSSI，所计算出的RSSI与天线ロ实际接收的信号強度RSSI非常接近，因此该方法在输入信号强度较小的情况下，能够准确估计出信号的RSSI。本发明提供ー种RSSI測量装置，如图5所示，该装置包括第一测量单元110，用于测量接收机前端输出的数字域接收信号強度DRSSI ;第二测量单元120，用于测量所述接收机前端的通道噪声功率DRSSI_Noise;第一计算单元130，用于根据所述数字域RSSI和所述通道噪声功率计算得到接收信号的数字域功率dB值；第二计算单元140，用于计算所述收信号的数字域功率dB值和所述接收机前端的处理增益Gain的差值，以获得所述接收机前端的接收信号強度RSSI_Signal。根据ー种实施方式，所述第一计算单元130用于将所述数字域RSSI和所述通道噪声功率分别转换成线性值；计算转换后的线性值之间的差值；将计算得到的差值转换成dB值，以作为接收信号的数字域功率dB值。其中所述第二测量单元120用于在无输入信号下测量的所述接收机前端的通道
噪声功率。优选地，所述接收机前端的处理增益包括放大滤波増益和/或数字采样增益。优选地，所述装置还包括频偏跟踪单元150，用于根据所述接收机前端的RSSI的变化进行频偏跟踪。本发明还提供一种接收机，该接收机包括所述的RSSI測量装置。因此，对于无线通信系统中的RSSI測量都可以使用本发明提供的用于测量RSSI的方法，并且本方法尤其适用于小信号強度下的RSSI測量，解决了在小信号场景下RSSI测量不准确的问题，本发明提供的RSSI測量装置和接收机也具有上述优点。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于ー计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
权利要求
1.一种接收信号強度RSSI測量方法，其特征在于，包括 測量接收机前端输出的数字域RSSI ； 測量所述接收机前端的通道噪声功率； 根据所述数字域RSSI和所述通道噪声功率计算得到接收信号的数字域功率分贝dB值； 计算所述接收信号的数字域功率dB值和所述接收机前端的处理增益的差值，以获得所述接收机前端的RSSI。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述根据所述数字域RSSI和所述通道噪声功率计算得到接收信号的数字域功率dB值包括 将所述数字域RSSI和所述通道噪声功率分别转换成线性值； 计算转换后的线性值之间的差值； 将计算得到的差值转换成dB值，以作为接收信号的数字域功率dB值。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述测量所述接收机前端的通道噪声功率包括 在无输入信号下测量的所述接收机前端的通道噪声功率。
4.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，其中所述接收机前端的处理增益包括放大滤波増益和数字采样增益。
5.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括 根据所述接收机前端的RSSI的变化进行频偏跟踪。
6.ー种RSSI測量装置，其特征在于，该装置包括 第一测量单元，用于测量接收机前端输出的数字域RSSI ； 第二测量单元，用于测量所述接收机前端的通道噪声功率； 第一计算单元，用于根据所述数字域RSSI和所述通道噪声功率计算得到接收信号的数字域功率dB值； 第二计算单元，用于计算所述收信号的数字域功率dB值和所述接收机前端的处理增益的差值，以获得所述接收机前端的RSSI。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一计算单元用于将所述数字域RSSI和所述通道噪声功率分别转换成线性值；计算转换后的线性值之间的差值；将计算得到的差值转换成dB值，以作为接收信号的数字域功率dB值。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述第二测量单元用于在无输入信号下测量的所述接收机前端的通道噪声功率。
9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述接收机前端的处理增益包括放大滤波增益和/或数字采样增益。
10.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，该装置还包括 频偏跟踪单元，用于根据所述接收机前端的RSSI的变化进行频偏跟踪。
11.一种接收机，其特征在干，该接收机包括权利要求5-10中任ー权利要求所述的RSSI测量装置。
全文摘要
本发明提供一种RSSI测量方法和RSSI测量装置、接收机，该方法包括测量接收机前端输出的数字域RSSI；测量所述接收机前端的通道噪声功率；根据所述数字域RSSI和所述通道噪声功率计算得到接收信号的数字域功率dB值；计算所述接收信号的数字域功率dB值和所述接收机前端的处理增益的差值，以获得所述接收机前端的RSSI。从而在计算RSSI时将通道噪声的影响去除，能够获取较准确的RSSI，解决了现有测量方案在小信号下RSSI测量不准确的问题。
文档编号H04B17/00GK102820937SQ20121025943
公开日2012年12月12日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者吴更石, 李峰, 宗凯, 林森凌 申请人:华为技术有限公司