一种平坦度校准方法和系统与流程

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种平坦度校准方法和系统。

背景技术：

为了提高通信质量，通常会对接收功率进行平坦度校准，目前，通常采用的平坦度校准方法如下：采用射频补偿或数字补偿方式对每个频点进行单点校准，以改善平坦度：先对接收机的平坦度特性进行校准，测量得出接收机的频域特性，再设计滤波器进行反向补偿，使输出结果平坦度得到改善。

然而，现有的平坦度校准方法通常只适用于某一固定频段且增益变化不大的链路系统，这种链路系统一般接收信号比较单一，频率计增益的动态范围不大。针对需要测量频段广，功率动态范围大的场景(如，综测仪)，现有的平坦度校准方法则无法适用：数字补偿如果补偿的频带过宽，或对平坦度要求较高，就会大大增加滤波器系数的长度与位宽，大大增加处理器的运算负荷。

技术实现要素：

本发明提供一种平坦度校准方法和系统，以解决现有的平坦度校准方案存在的灵活性差、工作量大、运行负荷高的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种平坦度校准方法，包括：

获取射频通道频域特性测量数据线性值；

根据所述射频通道频域特性测量数据线性值，拟合得到全带宽的频域响应；

根据所述全带宽的频域响应确定滤波器的频域响应；

根据所述滤波器的频域响应计算得到所述滤波器的时域系数；

根据所述滤波器的系数长度，从所述滤波器的时域系数中截取数据，将截取得到的数据确定为所述滤波器的系数；

根据所述滤波器的系数配置所述滤波器，以对模数转换器采集得到的数据进行平坦度校准。

本发明还公开了一种平坦度校准系统，包括：

获取模块，用于获取射频通道频域特性测量数据线性值；

拟合模块，用于根据所述射频通道频域特性测量数据线性值，拟合得到全带宽的频域响应；

第一确定模块，用于根据所述全带宽的频域响应确定滤波器的频域响应；

计算模块，用于根据所述滤波器的频域响应计算得到所述滤波器的时域系数；

系数获取模块，用于根据所述滤波器的系数长度，从所述滤波器的时域系数中截取数据，将截取得到的数据确定为所述滤波器的系数；

配置模块，用于根据所述滤波器的系数配置所述滤波器，以对模数转换器采集得到的数据进行平坦度校准。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

本发明公开了一种平坦度校准方法：获取射频通道频域特性测量数据线性值；根据所述射频通道频域特性测量数据线性值，拟合得到全带宽的频域响应；根据所述全带宽的频域响应确定滤波器的频域响应；根据所述滤波器的频域响应计算得到所述滤波器的时域系数；根据所述滤波器的系数长度，从所述滤波器的时域系数中截取数据，将截取得到的数据确定为所述滤波器的系数；根据所述滤波器的系数配置所述滤波器，以对模数转换器采集得到的数据进行平坦度校准。可见，在本发明中，采用线性拟合的方式来确定整个频段的频率响应，节约了校准时间。其次，可以根据确定的述滤波器的系数来配置滤波器，以使滤波器满足不同测量制式的需求，减少了滤波时间，提高了校准效率。

附图说明

图1是本发明实施例一中一种平坦度校准方法的步骤流程图；

图2是本发明实施例二中一种平坦度校准方法的步骤流程图；

图3是本发明实施例三中一种射频通道100mhz频域测量结果示例图；

图4是本发明实施例三中一种射频通道[122.88245.76]mhz频域响应拟合结果示例图；

图5是本发明实施例三中一种射频通道[0245.76]mhz频域响应拟合结果示例图；

图6是本发明实施例三中一种射频通道滤波器频域响应结果示例图；

图7是本发明实施例四中一种平坦度校准系统的结构框图；

图8是本发明实施例四中一种优选的平坦度校准系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

参照图1，示出了本发明实施例一中一种平坦度校准方法的步骤流程图。在本实施例中，所述平坦度校准方法包括：

步骤102，获取射频通道频域特性测量数据线性值。

在本实施例中，可以对射频通道的接收功率进行归一化处理，得到所述射频通道频域特性测量数据线性值。其中，可以但不仅限于以确定的中心频点进行归一化处理。

步骤104，根据所述射频通道频域特性测量数据线性值，拟合得到全带宽的频域响应。

在本实施例中，可以但不仅限于根据所述射频通道频域特性测量数据线性值，通过线性拟合的方式得到整个带宽的频域响应。

步骤106，根据所述全带宽的频域响应确定滤波器的频域响应。

在本实施例中，可以将所述全带宽的频域响应的倒数作为所述滤波器的频域响应。

步骤108，根据所述滤波器的频域响应计算得到所述滤波器的时域系数。

在本实施例中，根据所述滤波器的频域响应可以进一步计算得到对应的时域系数。

步骤110，根据所述滤波器的系数长度，从所述滤波器的时域系数中截取数据，将截取得到的数据确定为所述滤波器的系数。

在本实施例中，考虑到实际应用中滤波器的系数长度，可以从所述时域系数中截取适当的值作为所述滤波器的系数。

步骤112，根据所述滤波器的系数配置所述滤波器，以对模数转换器采集得到的数据进行平坦度校准。

在本实施例中，模数转换器采集得到的数据首先会经过重配置后的滤波器，经过滤波器后，因为根据所述滤波器的系数重配置后的滤波器的频域响应为射频通道频域响应的倒数，所以在整个带宽内接收功率都是平坦的。

综上所述，本实施例所述的一种平坦度校准方法，可以先获取射频通道频域特性测量数据线性值；然后，根据所述射频通道频域特性测量数据线性值，拟合得到全带宽的频域响应；再根据所述全带宽的频域响应确定滤波器的频域响应；再根据所述滤波器的频域响应计算得到所述滤波器的时域系数；再根据所述滤波器的系数长度，从所述滤波器的时域系数中截取数据，将截取得到的数据确定为所述滤波器的系数；最后，根据所述滤波器的系数配置所述滤波器，以对模数转换器采集得到的数据进行平坦度校准。可见，在本实施例中，采用性拟合的方式来确定整个频段的频率响应，节约了校准时间。其次，可以根据确定的述滤波器的系数来配置滤波器，以使滤波器满足不同测量制式的需求，减少了滤波时间，提高了校准效率。

本实施例所述的平坦度校准方法校准方式更加灵活，对频段和增益进行合理的拆分，在提高平坦度滤波性能的同时有效减少处理器的运算量；缩短了了获得校准系数所需的时间，并且保持了较高的校准精度。

实施例二

参照图2，示出了本发明实施例二中一种平坦度校准方法的步骤流程图。在本实施例中，所述平坦度校准方法包括：

步骤202，获取射频通道频域特性测量数据线性值。

在本实施例中，可以根据接收通道的实际带宽固定本振，确定本振个数和每个本振下的增益个数。在获取射频通道频域特性测量数据线性值时，可以根据本振个数、增益个数和各个增益下的测量点个数，得到射频通道频域上的多个点数据；然后，根据所述点数据确定所述射频通道频域特性测量数据线性值。其中，所述各个增益下的测量点个数可以根据扫频间隔确定。

步骤204，根据所述射频通道频域特性测量数据线性值，拟合得到全带宽的频域响应。

在本实施例中，可以先分别计算上限频段和下限频段各自对应的一阶线性拟合值；然后，根据所述射频通道频域特性测量数据线性值、所述上限频段对应的一阶线性拟合值和所述下限频段对应的一阶线性拟合值，得到设定频段内的频域响应，基于所述上限频段和下限频段各自对应的一阶线性拟合值将所述设定频段内的频域响应补全；进一步地，可以根据所述设定频段内的频域响应拟合得到全带宽的频域响应。

步骤206，根据所述全带宽的频域响应确定滤波器的频域响应。

在本实施例中，可以将所述全带宽的频域响应的倒数作为所述滤波器的频域响应。

步骤208，根据所述滤波器的频域响应计算得到所述滤波器的时域系数。

步骤210，根据所述滤波器的系数长度，从所述滤波器的时域系数中截取数据，将截取得到的数据确定为所述滤波器的系数。

步骤212，根据所述滤波器的系数配置所述滤波器，以对模数转换器采集得到的数据进行平坦度校准。

步骤214，确定当前频点的增益值；并，根据所述当前频点的增益值、线损值、接收通道增益值、现场可编程逻辑门阵列的增益值确定总增益值；以及，根据所述总增益值对模数转换器采集得到的数据进行增益补偿。

在本实施例中，所述当前频点为除中心频点外的其它频点。由于计算时域系数时，对频域数据以中心频点进行了归一化，所以对中心频点而言，滤波器的增益为0db，但对其他频点(如，所述当前频点)而言，滤波器会产生一定增益(增益值为所述其他频点的测试结果与中心频点的差)。为了补偿这个误差，在增益配置时，需要考虑到这个增益值:根据所述当前频点的增益值、线损值、接收通道增益值、现场可编程逻辑门阵列的增益值确定总增益值，然后，根据所述总增益值对模数转换器采集得到的数据进行增益补偿。

综上所述，本实施例所述的一种平坦度校准方法，可以先获取射频通道频域特性测量数据线性值；然后，根据所述射频通道频域特性测量数据线性值，拟合得到全带宽的频域响应；再根据所述全带宽的频域响应确定滤波器的频域响应；再根据所述滤波器的频域响应计算得到所述滤波器的时域系数；再根据所述滤波器的系数长度，从所述滤波器的时域系数中截取数据，将截取得到的数据确定为所述滤波器的系数；最后，根据所述滤波器的系数配置所述滤波器，以对模数转换器采集得到的数据进行平坦度校准。可见，在本实施例中，采用性拟合的方式来确定整个频段的频率响应，节约了校准时间。其次，可以根据确定的述滤波器的系数来配置滤波器，以使滤波器满足不同测量制式的需求，减少了滤波时间，提高了校准效率。

本实施例所述的平坦度校准方法校准方式更加灵活，对频段和增益进行合理的拆分，在提高平坦度滤波性能的同时有效减少处理器的运算量；缩短了了获得校准系数所需的时间，并且保持了较高的校准精度。

实施例三

结合上述实施例，本实施例以对中频频段的平坦度校准为例对所述平坦度校准方法进行详细说明。在本实施例中，所述坦度校准方法的具体流程可以如下：

s31，获取射频通道频域特性测量数据线性值。

在本实施例中，假设综测仪接收通道的设计带宽为100mhz，则可以首先固定本振，对100mhz带宽内平坦度进行测试，测试得到一条曲线。具体地，综测仪目前共有53个本振，考虑到不同增益的平坦度也有区别，目前的增益个数为82，如果都进行测试，测试周期较长，为节省时间，在本实施例中，把82个增益分为11组，每组选一个增益进行测试，组内的其他增益使用这个增益的测试曲线。每条曲线可以按照2mhz的扫频间隔进行测试，由于总带宽为100mhz，故，最后会得到51点数据。所以在频域上，会得到53x11x51点数据，根据所述53x11x51点数据可以确定所述射频通道频域特性测量数据线性值。

例如，184mhz的功率归一化之后的值可以如下：

其中，nfo表示本振个数；nreflevel表示每个本振下的增益个数；δf表示扫频间隔，单位为mhz。如图3，示出了本发明实施例三中一种射频通道100mhz频域测量结果示例图。

步骤s32，线性拟合得到全带宽的频域响应。

在本实施例中，一种得到全带宽的频域响应的方式可以如下：

第一步，计算频段内的频域响应

具体计算流程如下：

对fn(i)进行一阶线性拟合，得到多项式：y＝a0+x*a1；其中，

解得：

计算频段内的频域响应：

第二步，计算频段内的频域响应

具体计算流程如下：

对fn(i)进行一阶线性拟合，得到多项式：y＝a0+x*a1。

其中，

解得：

计算频段内的频域响应：

第三步，确定频段内的频域响应

具体流程如下：

将fn(i)、合并：

如图4，示出了本发明实施例三中一种射频通道[122.88245.76]mhz频域响应拟合结果示例图。

第四步，根据得到全带宽的频域响应

如图5，示出了本发明实施例三中一种射频通道[0245.76]mhz频域响应拟合结果示例图。

步骤s33，计算得到滤波器的频域响应

如图6，示出了发明实施例三中一种射频通道滤波器频域响应结果示例图。

步骤s34，计算滤波器的时域系数hn(i)：

其中，是滤波器系数的长度。

步骤s35，实际实现采用的系数长度为2·nc+1，则最终保存的滤波器系数hn′(i)为：

其中，nc可以是根据实际情况确定的任意数值，本实施例对此不作限制。

步骤s36，配置总增益。

在本实施例中，由于计算时域系数时，对频域数据以中心频点进行了归一化，所以对中心频点而言，滤波器的增益为0db，但对其他频点而言，滤波器会产生一定增益，记为g_filter(增益值为该点的测试结果与中心频点的差)。为了补偿这个误差，在增益配置时，需要考虑到这个增益值。如下式配置的总增益为：

g_total＝g_line+g_rx+g_agc+g_filter

g_line为线损，可以从line.dat文件中得到，g_rx为接收通道增益，可以从rx.dat文件中读取，g_agc为配给fpga(fieldprogrammablegatearray，现场可编程门阵列)的增益值。读取g_filter值时，应注意51个频域系数的存储顺序为[lo+184+50，lo+184-50](低本振)，[lo-184+50，lo-184-50](高本振)，没有对应频率值，取最接近两个值的线性插值；其中lo为不同频段的中心频点，计算方法为，首先，根据当前频点读取g_line值，对于g_filter的选择，由于已经知道本振和频点，同时所设频点可能是所存储频点的插值，所以首先需要确定离当前频点最近的两个频点，然后列出这两个频点所对应的11x2个增益，并从这22个增益中查找最小的一个，把这个值作为初始g_filter，然后按照g_total–g_line–g_filter求出g_rx，从rx.dat文件中查到对应的linkid，然后根据频点和linkid查找g_filter值，最后算出g_agc＝g_total–g_rx_-g_line–g_filter，并配给fpga，fpga实现滤波器来对接收数据进行补偿。

综上所述，本实施例所述的一种平坦度校准方法，可以先获取射频通道频域特性测量数据线性值；然后，根据所述射频通道频域特性测量数据线性值，拟合得到全带宽的频域响应；再根据所述全带宽的频域响应确定滤波器的频域响应；再根据所述滤波器的频域响应计算得到所述滤波器的时域系数；再根据所述滤波器的系数长度，从所述滤波器的时域系数中截取数据，将截取得到的数据确定为所述滤波器的系数；最后，根据所述滤波器的系数配置所述滤波器，以对模数转换器采集得到的数据进行平坦度校准。可见，在本实施例中，采用性拟合的方式来确定整个频段的频率响应，节约了校准时间。其次，可以根据确定的述滤波器的系数来配置滤波器，以使滤波器满足不同测量制式的需求，减少了滤波时间，提高了校准效率。

本实施例所述的平坦度校准方法校准方式更加灵活，对频段和增益进行合理的拆分，在提高平坦度滤波性能的同时有效减少处理器的运算量；缩短了了获得校准系数所需的时间，并且保持了较高的校准精度。

需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明所必需的。

实施例四

基于与上述方法实施例同一发明构思，参照图7，示出了本发明实施例四中一种平坦度校准系统的结构框图。在本实施例中，所述平坦度校准系统包括：

获取模块402，用于获取射频通道频域特性测量数据线性值。

拟合模块404，用于根据所述射频通道频域特性测量数据线性值，拟合得到全带宽的频域响应。

第一确定模块406，用于根据所述全带宽的频域响应确定滤波器的频域响应。

计算模块408，用于根据所述滤波器的频域响应计算得到所述滤波器的时域系数。

系数获取模块410，用于根据所述滤波器的系数长度，从所述滤波器的时域系数中截取数据，将截取得到的数据确定为所述滤波器的系数。

配置模块412，用于根据所述滤波器的系数配置所述滤波器，以对模数转换器采集得到的数据进行平坦度校准。

可见，在本实施例中，采用性拟合的方式来确定整个频段的频率响应，节约了校准时间。其次，可以根据确定的述滤波器的系数来配置滤波器，以使滤波器满足不同测量制式的需求，减少了滤波时间，提高了校准效率。

本实施例所述的平坦度校准系统校准方式更加灵活，对频段和增益进行合理的拆分，在提高平坦度滤波性能的同时有效减少处理器的运算量；缩短了了获得校准系数所需的时间，并且保持了较高的校准精度。

在本实施例的一优选方案中，参照图8，示出了本发明实施例四中一种优选的平坦度校准系统的结构框图。

优选的，所述获取模块402具体可以包括：获取子模块4022，用于根据本振个数、增益个数和各个增益下的测量点个数，得到射频通道频域上的多个点数据；确定子模块4024，用于根据所述点数据确定所述射频通道频域特性测量数据线性值。进一步优选的，所述平坦度校准系统还可以包括：第二确定模块414，用于根据扫频间隔确定各个增益下的测量点个数。

优选的，所述拟合模块404具体可以包括：计算子模块4042，用于分别计算上限频段和下限频段各自对应的一阶线性拟合值；第一拟合子模块4044，用于根据所述射频通道频域特性测量数据线性值、所述上限频段对应的一阶线性拟合值和所述下限频段对应的一阶线性拟合值，得到设定频段内的频域响应；第二拟合子模块4046，用于根据所述设定频段内的频域响应拟合得到全带宽的频域响应。

优选的，所述第一确定模块406，具体可以用于将所述全带宽的频域响应的倒数作为所述滤波器的频域响应。

优选的，所述平坦度校准系统还可以包括：

增益值确定模块416，用于确定当前频点的增益值；其中，所述当前频点为除中心频点外的其它频点。

总增益值确定模块418，用于根据所述当前频点的增益值、线损值、接收通道增益值、现场可编程逻辑门阵列的增益值确定总增益值。

补偿模块420，用于根据所述总增益值对模数转换器采集得到的数据进行增益补偿。

综上所述，本实施例所述的一种平坦度校准系统，可以先获取射频通道频域特性测量数据线性值；然后，根据所述射频通道频域特性测量数据线性值，拟合得到全带宽的频域响应；再根据所述全带宽的频域响应确定滤波器的频域响应；再根据所述滤波器的频域响应计算得到所述滤波器的时域系数；再根据所述滤波器的系数长度，从所述滤波器的时域系数中截取数据，将截取得到的数据确定为所述滤波器的系数；最后，根据所述滤波器的系数配置所述滤波器，以对模数转换器采集得到的数据进行平坦度校准。可见，在本实施例中，采用性拟合的方式来确定整个频段的频率响应，节约了校准时间。其次，可以根据确定的述滤波器的系数来配置滤波器，以使滤波器满足不同测量制式的需求，减少了滤波时间，提高了校准效率。

本实施例所述的平坦度校准系统校准方式更加灵活，对频段和增益进行合理的拆分，在提高平坦度滤波性能的同时有效减少处理器的运算量；缩短了了获得校准系数所需的时间，并且保持了较高的校准精度。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的一种平坦度校准方法和系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。