专利名称:一种获取无线接收机性能参数的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线射频接收技术，尤指一种获取无线接收机性能参数的方法及装置。
背景技术：
无线通信系统中，射频接收系统的基本功能就是，将通过天线接收到的信号下变频到IQ信号，然后传送给基带解调。在射频接收系统中，由于接收机在接收有用信号的同时，也会收到各种无用信号的干扰，因此，需要对无线接收机的性能参数进行估计，以便有效地排除干扰信息。
接收机性能参数较多，比如二阶交调性能参数、镜像信号抑制性能参数、相位噪声等，下面以这三种接收机性能参数为例分别介绍如下。
(一)二阶交调性能参数。
由于接收机非线性特性的存在，接收机输入端的带外大信号在通过接收机后，其非线性交调分量有可能会出现在输出端带内，从而影响接收到的有用信号质量。当接收端存在一个大的带外干扰信号时，该带外干扰信号会通过接收机二阶非线性即二阶交调特性，出现在输出端的有用信号带内。
对于二阶交调性能的量化评估是通过二阶交调截止点IIP2来获取的，二阶交调截止点的计算如公式(1)所示IIP2＝2PBLOCK-IM2 (1)其中，PBLOCK是接收机输入端的带外干扰信号功率，是由协议规定的已知值；IM2是该带外干扰信号通过接收机二阶非线性后在输出端产生的二阶交调分量的功率。
(二)镜像信号抑制性能参数。
对于一个非零中频的接收机，假设接收机的本振信号频率为fLO，接收机的输出中频为fI，那么，正常情况下，接收机的工作频率fC为公式(2)所示fC＝fLO+fI(2)假设接收机输入端存在一个频率为fLO-fI的干扰信号，由于射频接收系统中混频器的特性，该干扰信号输入混频器混频后，同样会在输出端产生中频为fI的中频干扰信号，显然该中频干扰信号会大大影响系统的性能。由于该输入端干扰信号的频率与正常的工作频率恰好是以fLO为中心的镜像信号，所以该干扰信号也被称为镜像信号。对镜像信号的抑制是射频接收系统的重要性能之一。
对镜像信号抑制性能的评估过程，是通过在射频接收机的输入端输入镜像信号，然后在接收机的输出端测量获取由镜像信号产生的中频干扰信号。
(三)相位噪声。
整个射频接收系统中，混频器存在两个输入端，一个输入端输入通过天线接收到的信号，另一个输入端输入本振信号。理想状态下，本振信号是一个干净的单音，而实际应用中，本振信号还存在较大的边带，本振信号这种不干净的边带也被称为相位噪声。这样，在对通过天线接收到的信号进行下变频时，不仅会下变频有用信号，同时也会对边带部分的干扰信号进行下变频。图1a是实际的本振信号示意图。
目前，为了获取上述接收机性能参数，是通过在接收机所在设备的电路板上预留测试口，通过专用测试仪器测量获得。
比如，为了获取IM2，需要在移动终端的电路板上预留测试口，在接收机的输入端输入作为测量信号的PBLOCK，然后通过专用仪器在测试口测量获得IM2，再根据公式(1)计算获得二阶交调截止点IIP2。再如，为了获取中频干扰信号，需要在移动终端的电路板上预留测试口，在接收机的输入端输入作为测量信号的镜像信号，然后通过专用仪器在测试口测量获得中频干扰信号的功率，之后将该中频干扰信号等效到输入端以后再减去镜像信号的功率就得到镜像抑制性能。又如，为了获取相位噪声，需要在移动终端的电路板上预留测试口，在接收机的输入端分别输入与本振中心频率相差100Hz，1KHz，10KHz，100KHz和1MHz边带的功率的测量信号，然后通过专用仪器在测试口测量获得对应上述各边带的功率的相位噪声，如图1b所示，图1b是基于图1a的本振信号的相位噪声变化曲线示意图。
从现有技术获取接收机性能参数的方法来看，需要在接收机所在设备的电路板上预留测试口，通过专用仪器测量，一方面，预留的测试口一般比较大，占用了电路板的面积，这样直接妨碍了接收机所在设备的小体积化；另一方面，专用仪器价格昂贵，而且也使得测量变得复杂化，不方便。
发明内容有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种获取无线接收机性能参数的方法，能够简单获得无线接收机性能参数，且不影响接收机所在设备的小体积化。
本发明的另一目的在于提供一种获取无线接收机想能参数的装置，能够简单获得无线接收机性能参数，且不影响接收机所在设备的小体积化。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的一种获取无线接收机性能参数的方法，该方法包括A.将测量信号转换为数字IQ信号，并根据该数字IQ信号获取数字域的信号功率及波形品质因数；B.根据获得的数字域的信号功率及波形品质因数，获取接收机输出的信号功率；C.根据获得的接收机输出的信号功率，获取接收机性能参数。
步骤A中所述获取数字域的信号功率的方法为计算经模数A/D转换的所述数字IQ信号的同相分量和正交分量的平方之和。
步骤A中所述获取波形品质因数的方法为根据所述测量信号获取每时隙信号中的训练序列，根据数字IQ信号，获取A/D转换后的IQ序列，再根据所述训练序列和IQ序列计算获取波形品质因数。
步骤B中所述获取接收机输出的信号功率的方法为B1.确定所述将测量信号转换为数字IQ信号的A/D转换的位数，及高电平对应的电压值，根据获得的数字域的信号功率及A/D转换的位数及高电平对应的电压值确定的获取A/D转换的输出端的模拟信号功率；B2.根据所述波形品质因数和A/D转换的输出端的模拟信号功率，获取A/D转换的输入端的模拟信号功率作为接收机输出的信号功率。
步骤B1中所述获取A/D转换的输出端的模拟信号功率的方法为计算所述电压值的平方与系统阻抗之商得到第一值，计算所述数字域的信号功率与2的所述位数次方的平方得到第二值，再计算所述第一值与第二值之积。
步骤B2中所述获取A/D转换的输入端的模拟信号功率的方法为计算所述A/D转换的输出端的模拟信号功率与波形品质因数之积。
步骤C中所述获取接收机性能参数的方法为当所述测量信号为接收机输入端的带外干扰信号功率时，所述接收机性能参数为二阶交调性能参数，获取方法为计算两倍的带外干扰信号功率与所述获得的接收机输出的信号功率之差；当测量信号为镜像信号时，所述接收机性能参数为镜像信号抑制性能参数，获取方法为将所述接收机输出的信号功率等效到输入端的信号功率，再减去镜像信号功率；当测量信号为与本振中心频率相差预设频率边带的功率信号时，所述接收机想能参数为相位噪声，该相位噪声为对应输入边带的功率信号的接收机输出的信号功率。
一种获取无线接收机性能参数的装置，该装置包括数字域信号功率获取模块、波形品质因数获取模块、接收机输出信号功率获取模块，以及接收机性能参数获取模块，其中，数字域信号功率获取模块，接收测量信号，进行A/D转换得到数字IQ信号，根据得到的数字IQ信号计算并输出数字域的信号功率P0给接收机输出信号功率获取模块；波形品质因数获取模块，接收测量信号，获取每时隙信号中的训练序列；接收来自数字域信号功率获取模块的数字IQ信号，获取A/D转换后的IQ序列，根据所述训练序列和IQ序列计算并输出波形品质因素给接收机输出信号功率获取模块；接收机输出信号功率获取模块，接收来自数字域信号功率获取模块的数字域的信号功率P0，接收来自波形品质因数获取模块的波形品质因素，计算并输出接收机输出的信号功率给接收机性能参数获取模块；接收机性能参数获取模块，接收来自接收机输出信号功率获取模块的接收机输出的信号功率，按照现有计算方法计算接收机性能参数。
所述测量信号为接收机输入端的带外干扰信号功率、或镜像信号、或与本振中心频率相差预设频率边带的功率信号。
所述接收机性能参数为二阶交调性能参数、或镜像信号抑制性能参数、或相位噪声。
由上述技术方案可见，本发明通过将测量信号转换为数字同相和正交(IQ)信号，并根据该数字IQ信号获取数字域的信号功率及波形品质因数，再根据获得的数字域的信号功率及波形品质因数，获取接收机输出的信号功率，并根据该信号功率，获取接收机性能参数。可见，本发明不需要在接收机所在设备的电路板上预留测试口，通过专用仪器来测量接收机性能参数，这样，一方面，保证了接收机所在设备的小体积化需求；另一方面，由于不需要专用仪器，使得测量成本低，而且简单、方便。
图1a是实际的本振信号示意图；图1b是基于图1a的本振信号的相位噪声变化曲线示意图；图2是本发明方法的流程图；图3是数字域测到的数字功率与模拟域的模拟功率减的对应关系；
图4是本发明装置的结构示意图。
具体实施方式本发明的核心思想是将测量信号转换为数字IQ信号，并根据该数字IQ信号获取数字域的信号功率及波形品质因数；根据获得的数字域的信号功率及波形品质因数，获取接收机输出的信号功率，并根据该信号功率，获取接收机性能参数。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举较佳实施例，对本发明进一步详细说明。
图2是本发明方法的流程图，如图2所示，本发明方法包括以下步骤步骤200将测量信号转换为数字IQ信号，并根据该数字IQ信号获取数字域的信号功率及波形品质因数。
按照基本通信原理，接收机接收到的信号通过模数(A/D)转换后，得到数字IQ信号，在数字域所得到的信号功率P0如公式(3)所示P0＝I2+Q2(3)P0包括有用信号功率和干扰信号功率，I为数字IQ信号的同相分量，Q为数字IQ信号的正交分量。
信号的波形品质因素ρ如公式(4)所示ρ=PsP0---(4)]]>其中，Ps表示接收机接收到的数字域的信号功率P0中的有用信号功率。
以时分-同步码分多址(TD-SCDMA)系统为例，波形品质因素ρ的获取可利用每时隙信号中144个码片长度的训练序列，通过对所述数字IQ信号进行相关运算得到，波形品质因素ρ的获取属于本领域技术人员公知技术，具体实现这里不再赘述，可参见相关资料。假设在A/D转换后所得到的IQ序列为Zk，而训练序列为R0k，则波形品质因素ρ在做相关运算后如公式(5)所示
ρ=|Σk&Zgr;k&Rgr;0k*|2Σk|&Rgr;0k|2Σk|&Zgr;k|2---(5)]]>其中，k＝1......144。
步骤201根据获得的数字域的信号功率及波形品质因数，获取接收机输出的信号功率。
接收机输出的是模拟信号，为了获取接收机输出的信号功率，需要将数字域测到的数字功率转换为模拟域的模拟功率。
图3是数字域测到的数字功率与模拟域的模拟功率间的对应关系，如图3所示，以A/D转换位数为13bit，以及高电平1对应0.55V电压为例，A/D转换后的数字域的信号功率P0与其对应的模拟功率P0，a的关系如公式(6)所示P0,aP0=0.552/5081922---(6)]]>其中，50为系统阻抗即50Ω，8192是2的13次方。根据公式(6)可得，P0,a=0.55250×103·P081922(mW)---(7)]]>将公式(7)代入公式(4)可得接收机接收到的模拟域的有用信号功率为公式(8)所示PS，a＝P0，a·ρ (8)公式(8)中PS，a即为接收机输出的信号功率。
步骤202根据获得的接收机输出的信号功率，获取接收机性能参数。
根据公式(8)获得的接收机输出的信号功率，按照现有计算方法即可获得接收机性能参数。
比如，当测量信号为PBLOCK时，将获得的接收机输出的信号功率作为IM2代入公式(1)即可获得二阶交调截止点IIP2，从而得到二阶交调性能参数；再如，当测量信号为镜像信号时，将获得的接收机输出的信号功率等效到输入端的信号功率，再减去镜像信号功率，从而得到镜像信号抑制性能参数；又如，当测量信号为与本振中心频率相差预设频率如100Hz，1KHz，10KHz，100KHz和1MHz等边带的功率信号时，分别对应不同输入边带的功率信号的接收机输出的信号功率即为获得的不同相位噪声。
从本发明方法可见，通过接收机输出信号功率，方便地获得了接收机性能参数，而无需在接收机所在设备的电路板上预留测试口，通过专用仪器测量。这样，一方面，保证了接收机所在设备的小体积化需求；另一方面，由于不需要专用仪器，使得测量成本低，而且简单、方便。
图4是本发明装置的结构示意图，如图4所示，针对上述本发明方法，该装置包括数字域信号功率获取模块，接收测量信号，进行A/D转换得到数字IQ信号，根据得到的数字IQ信号计算并输出数字域的信号功率P0给接收机输出信号功率获取模块；波形品质因数获取模块，接收测量信号，获取每时隙信号中的训练序列；接收来自数字域信号功率获取模块的数字IQ信号，获取A/D转换后的IQ序列，根据所述训练序列和IQ序列计算并输出波形品质因素ρ给接收机输出信号功率获取模块；接收机输出信号功率获取模块，接收来自数字域信号功率获取模块的数字域的信号功率P0，接收来自波形品质因数获取模块的波形品质因素ρ，计算并输出接收机输出的信号功率给接收机性能参数获取模块；接收机性能参数获取模块，接收来自接收机输出信号功率获取模块的接收机输出的信号功率，按照现有计算方法计算接收机性能参数。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种获取无线接收机性能参数的方法，其特征在于，该方法包括A.将测量信号转换为数字IQ信号，并根据该数字IQ信号获取数字域的信号功率及波形品质因数；B.根据获得的数字域的信号功率及波形品质因数，获取接收机输出的信号功率；C.根据获得的接收机输出的信号功率，获取接收机性能参数。
2.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，步骤A中所述获取数字域的信号功率的方法为计算经模数A/D转换的所述数字IQ信号的同相分量和正交分量的平方之和。
3.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，步骤A中所述获取波形品质因数的方法为根据所述测量信号获取每时隙信号中的训练序列，根据数字IQ信号，获取A/D转换后的IQ序列，再根据所述训练序列和IQ序列计算获取波形品质因数。
4.根据权利要求
3所述的方法，其特征在于，步骤B中所述获取接收机输出的信号功率的方法为B1.确定所述将测量信号转换为数字IQ信号的A/D转换的位数，及高电平对应的电压值，根据获得的数字域的信号功率及A/D转换的位数及高电平对应的电压值确定的获取A/D转换的输出端的模拟信号功率；B2.根据所述波形品质因数和A/D转换的输出端的模拟信号功率，获取A/D转换的输入端的模拟信号功率作为接收机输出的信号功率。
5.根据权利要求
4所述的方法，其特征在于，步骤B1中所述获取A/D转换的输出端的模拟信号功率的方法为计算所述电压值的平方与系统阻抗之商得到第一值，计算所述数字域的信号功率与2的所述位数次方的平方得到第二值，再计算所述第一值与第二值之积。
6.根据权利要求
5所述的方法，其特征在于，步骤B2中所述获取A/D转换的输入端的模拟信号功率的方法为计算所述A/D转换的输出端的模拟信号功率与波形品质因数之积。
7.根据权利要求
1所述的方法，其特征在于，步骤C中所述获取接收机性能参数的方法为当所述测量信号为接收机输入端的带外干扰信号功率时，所述接收机性能参数为二阶交调性能参数，获取方法为计算两倍的带外干扰信号功率与所述获得的接收机输出的信号功率之差；当测量信号为镜像信号时，所述接收机性能参数为镜像信号抑制性能参数，获取方法为将所述接收机输出的信号功率等效到输入端的信号功率，再减去镜像信号功率；当测量信号为与本振中心频率相差预设频率边带的功率信号时，所述接收机想能参数为相位噪声，该相位噪声为对应输入边带的功率信号的接收机输出的信号功率。
8.一种获取无线接收机性能参数的装置，其特征在于，该装置包括数字域信号功率获取模块、波形品质因数获取模块、接收机输出信号功率获取模块，以及接收机性能参数获取模块，其中，数字域信号功率获取模块，接收测量信号，进行A/D转换得到数字IQ信号，根据得到的数字IQ信号计算并输出数字域的信号功率P0给接收机输出信号功率获取模块；波形品质因数获取模块，接收测量信号，获取每时隙信号中的训练序列；接收来自数字域信号功率获取模块的数字IQ信号，获取A/D转换后的IQ序列，根据所述训练序列和IQ序列计算并输出波形品质因素给接收机输出信号功率获取模块；接收机输出信号功率获取模块，接收来自数字域信号功率获取模块的数字域的信号功率P0，接收来自波形品质因数获取模块的波形品质因素，计算并输出接收机输出的信号功率给接收机性能参数获取模块；接收机性能参数获取模块，接收来自接收机输出信号功率获取模块的接收机输出的信号功率，按照现有计算方法计算接收机性能参数。
9.根据权利要求
8所述的装置，其特征在于，所述测量信号为接收机输入端的带外干扰信号功率、或镜像信号、或与本振中心频率相差预设频率边带的功率信号。
10.根据权利要求
8所述的方法，其特征在于，所述接收机性能参数为二阶交调性能参数、或镜像信号抑制性能参数、或相位噪声。
专利摘要
本发明公开了一种获取无线接收机性能参数的方法及装置，本发明将测量信号转换为数字IQ信号，并根据该数字IQ信号获取数字域的信号功率及波形品质因数，再根据获得的数字域的信号功率及波形品质因数，获取接收机输出的信号功率，并根据该信号功率，获取接收机性能参数。可见，本发明不需要在接收机所在设备的电路板上预留测试口，通过专用仪器来测量接收机性能参数，这样，一方面，保证了接收机所在设备的小体积化需求；另一方面，由于不需要专用仪器，使得测量成本低，而且简单、方便。
文档编号H04B1/10GK1996801SQ200610160924
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月1日
发明者郭为 申请人:北京中星微电子有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan