CN101436876B - 一种对消测试信号的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对消测试信号的方法和系统，所述系统包括测试信号对消模块，用于接收测试信号产生器发送的数字测试信号，消除接收机输出的数字信号中包含的测试信号分量，避免了测试信号分量对后续业务信号带来的影响。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种对消测试信号的方法和系统。
背景技术
无线通信系统中接收机框图如图1所示，天线接收的射频信号，通过双工器送到模拟接收机，进行放大与变频到低频率的模拟信号之后，被送到ADC(Analog to Digital Converter，模数转换器)，转换为数字信号，然后数字接收机对数字信号进行数字滤波、抽取处理之后，将数字信号转化为数字基带信号。
由于无线通信接收机具有非理想性，现有技术通常采用在接收机输入端注入模拟测试信号，将模拟测试信号对应的数字形式输入通道校正模块，计算出通道的非理想特性，对接收机的输出信号进行校正。具体的，一种接收机校正框图如图2所示，包含测试信号产生装置，该装置产生一定形式的测试信号，并在接收机输入端，用耦合器或者电阻网络的形式与输入信号相混合，再送到接收机的输入端，完成测试信号注入过程。测试信号产生装置还将与模拟测试信号对应的数字测试信号送到通道校正模块，用于通道校正模块计算出通道的非理想特性，并实施相应的校正。送到通道校正模块的数字测试信号的作用只是用于与经过了接收机的测试信号进行对比，从而得到接收机通道特性，然后再用接收机的特性的逆，对接收机进行校正。但接收机校正后输出的数字信号中仍含有测试信号分量，该测 试信号分量对后续的业务信号带来了干扰。
发明内容
本发明实施例提供了一种对消测试信号的方法和系统，消除了接收机输出的数字信号中包含的测试信号分量，避免了测试信号分量对后续业务信号带来的影响。
本发明实施例提供了一种对消测试信号的系统，包括耦合器，模拟接收机，模数转换器，数字接收机，测试信号产生器，通道校正器，还包括测试信号对消装置，其中，
所述测试信号产生器，用于产生模拟测试信号和与所述模拟测试信号对应的数字测试信号，将所述模拟测试信号发送到所述耦合器，将所述数字测试信号发送到所述测试信号对消装置；
所述耦合器，用于将接收到的所述模拟测试信号注入模拟输入信号；
所述模拟接收机，用于将混合了所述模拟测试信号的所述模拟输入信号发送到所述模数转换器；
所述模数转换器，用于将所述混合了所述模拟测试信号的所述模拟输入信号转换成数字信号，所述数字信号中包含测试信号分量；
所述数字接收机，用于接收所述数字信号，将所述数字信号发送到通道校正器；
所述通道校正器，用于接收所述数字接收机发送的数字信号，对所述数字信号进行校正；
所述测试信号对消装置，用于接收所述通道校正器输出的数字信号和 所述测试信号产生器发送的数字测试信号，消除所述通道校正器输出的数字信号中包含的测试信号分量，所述测试信号对消装置包括：
均衡器，用于接收所述通道校正器输出的数字信号、所述测试信号产生器发送的数字测试信号和从所述测试信号对消装置的输出端反馈的数字信号，均衡所述数字测试信号并输出；
减法器，用于接收所述通道校正器输出的数字信号和所述均衡器输出的均衡后的数字测试信号，消除所述通道校正器输出的数字信号中包含的测试信号分量。
本发明实施例还提供了一种对消测试信号的系统，包括耦合器，模拟接收机，模数转换器，数字接收机，测试信号产生器，通道校正器，还包括测试信号对消装置，其中，
所述测试信号产生器，用于产生模拟测试信号和与所述模拟测试信号对应的数字测试信号，将所述模拟测试信号发送到所述耦合器，将所述数字信号发送到所述测试信号对消装置；
所述耦合器，用于将接收到的所述模拟测试信号注入模拟输入信号；
所述模拟接收机，用于将混合了所述模拟测试信号的所述模拟输入信号发送到所述模数转换器；
所述模数转换器，用于将所述混合了所述模拟测试信号的所述模拟输入信号转换成数字信号，所述数字信号中包含测试信号分量；
所述数字接收机，用于接收所述数字信号，将所述数字信号发送到所述测试信号对消装置；
所述测试信号对消装置，用于接收所述数字接收机发送的数字信号和所述测试信号产生器发送的所述数字测试信号，消除所述数字接收机输出的数字信号中包含的测试信号分量，所述测试信号对消装置包括：
均衡器，用于接收所述数字接收机发送的数字信号、所述测试信号产生器发送的数字测试信号和从所述测试信号对消装置的输出端反馈的数字输出信号，均衡所述测试信号产生器产生的所述数字测试信号并输出；
减法器，用于接收所述数字接收机输出的数字信号和所述均衡器输出的均衡后的数字测试信号，消除所述数字接收机输出的数字信号中包含的测试信号分量；
所述通道校正器，用于接收所述测试信号对消装置输出的数字信号，对所述数字信号进行校正。
本发明实施例通过添加测试信号对消装置，消除接收机输出的数字信号中包含的测试信号分量，避免了测试信号分量对后续业务信号带来的影响。
附图说明
图1是无线通信系统中接收机框图；
图2是一种接收机校正框图；
图3是本发明实施例提供的一种对消测试信号的系统框图；
图4是本发明实施例提供的一种测试信号对消装置的框图；
图5是本发明实施例提供的另一种对消测试信号的系统框图；
图6是本发明实施例提供的多载波状态下一种测试信号对消装置框图；
图7是本发明实施例提供的另一种对消测试信号的系统框图；
图8是本发明实施例提供的另一种对消测试信号的系统框图；
图9是本发明实施例提供的一种对消测试信号的方法；
图10是本发明实施例提供的另一种对消测试信号的方法。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种对消测试信号的方法和系统，所述系统通过添加测试信号对消装置，消除接收机输出的数字信号中包含的测试信号分量，避免了测试信号分量对后续业务信号带来的影响。在具体实现方式上，测试信号对消装置在所述系统中的位置可以调整，根据测试信号对消装置位置的不同，具体的接收机实现方式也有很大差别，详细的实现方式将在后续实施例中进行说明。
如图3所示，为本发明实施例提供的一种对消测试信号的系统框图，包括耦合器301，模拟接收机302，模数转换器303，数字接收机304，测试信号产生器307，通道校正器305，还包括测试信号对消装置306，其中，
耦合器301接收测试信号产生器307发送的模拟测试信号，将所述模拟测试信号注入模拟输入信号，模拟输入信号混合模拟测试信号后通过模拟接收机302，模数转换器303，数字接收机304，进而得到对应的数字信号，所述数字信号中携带有模拟测试信号经过上述通道产生的数字测试信号；
通道校正器305接收所述数字信号，根据现有的通道校正算法对数字信号进行校正，得到校正后的数字信号，此时，该数字信号中仍然还有数字测试信号分量。
测试信号对消装置306，接收测试信号产生器307发送的数字测试信 号，消除通道校正器305输出的数字信号中包含的数字测试信号分量。
具体的，如图4所示，为测试信号对消装置306的框图，测试信号对消装置306包含均衡器401、减法器402和反馈支路403。A为测试信号对消装置306第一输入端，输入信号为通道校正器305输出的含有测试信号分量的数字信号，第一输入端向测试信号对消装置306中的均衡器401和减法器402提供输入信号；C为测试信号对消装置306第二输入端，输入信号为测试信号产生器307产生的数字测试信号，该数字测试信号为输入耦合器301的模拟测试信号对应的数字形式；B为测试信号对消装置306的输出端，所述输出端输出的数字信号为对消测试信号分量后的数字输出信号。
测试信号对消装置306中的均衡器401接收第一输入端发送的数字信号、第二输入端发送的数字测试信号和测试信号对消装置306输出端输出的数字输出信号，所述数字输出信号经由反馈支路403反馈到均衡器401。均衡器401为自适应均衡器，可以在时域或频域实现，可以实现复杂的幅相调整，从而对消数字信号中的数字测试信号分量。当所述自适应均衡为时域均衡时，通过采用FIR(Finite Impulse Response，有限脉冲响应)或IIR(Infinite Impulse Response，无限脉冲响应)滤波对所述数字测试信号进行均衡；当所述自适应均衡为频域均衡时，通过采用FFT(Fast Fourier Transform，快速傅立叶变换)、频域幅相加权、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform，快速傅立叶逆变换)对所述数字测试信号进行均衡。不管是在时域或频域，均衡器都可以使用LMS算法(Least Mean Square，最小均方)、LS算法(least squares，最小二乘)、RLS算法(Recursive least squares，递归最小二乘)或其他标准的自适应算法。
C端输入的数字测试信号经过均衡器401作均衡，均衡后的数字测试信号发送给减法器402，对消掉数字信号中的数字测试信号分量，理想状态下，测试信号分量将被完全抵消，减法器402输出端输出的数字输出信号不含任何测试信号分量，避免了测试信号分量对后续业务的影响。
当接收机为多载波接收机时，这里，多载波接收机的意思是接收通道上容纳多个射频载波，而不是指多载波调制即OFDM调制。例如20MHz带宽内容纳4个5MHz带宽的WCDMA载波的4载波接收机，测试信号对消可以在各载波上实现。如图5所示，为本发明实施例提供的另一种对消测试信号的系统框图。数字接收机504输出的数字信号包含n路载波，所述数字信号经过通道校正器505产生n路校正后的数字信号，所述n路校正后的数字信号输入测试信号对消装置506。如图6所示，为多载波状态下测试信号对消装置506框图。此时，测试信号对消装置506包含n路对消子模块601和多载波分路模块602，所述n路对消子模块601对每路数字信号分别进行测试信号对消操作。C端输入的数字测试信号经过多载波分路模块602得到n路数字测试信号，所述n路数字测试信号分别注入n路对消子模块，对每路包含测试信号分量的校正后的数字信号进行对消，具体的每路载波的对消原理与图4所述的原理相同。
本发明实施例通过在通道校正器505后加入测试信号对消装置506，利用测试信号产生器507产生的数字测试信号对通道校正器505输出的包含测试信号分量的数字信号进行对消。不论是单载波或多载波的情况下，都可以有效地消除测试信号分量对后续业务的影响。
如图7所示，本发明实施例提供的另一种对消测试信号的系统框图， 所述系统包括耦合器701，模拟接收机702，模数转换器703，数字接收机704，测试信号产生器707，测试信号对消装置705，系数转换器708，通道校正器707。与上述实施例不同的是，数字接收机704输出数字信号后，先经过测试信号对消装置705进行测试信号分量对消，然后再经过通道校正器706对测试信号对消装置705输出的数字信号进行校正，系数转换器708根据测试信号对消装置705中均衡器401的系数计算通道校正器706中的均衡器系数，具体的，通道校正器706中的均衡器为测试信号对消装置中均衡器401的逆滤波器，即两个均衡器串联之后的时域冲击响应是一个狄拉克冲激函数，采用此种方式可以根据测试信号对消装置中均衡器的结构来构造通道校正装置中的均衡器。
在本实施例中，接收机也可以为多载波接收机，如图8所示，为本发明实施例提供的另一种对消测试信号的系统框图。数字接收机804输出的数字信号包含n路载波，n路载波输入测试信号对消装置805。经过测试信号对消后的n路数字信号输入通道校正器806。此时，测试信号对消装置805包含多载波分路模块602和n路对消子模块601，C端输入的数字测试信号经过多载波分路模块602得到n路数字测试信号，所述n路数字测试信号分别注入n路对消子模块601，对每路包含测试信号分量的校正后的数字信号进行对消，具体的每路载波的对消原理与图4所述的原理相同。测试信号对消装置805输出n路对消后的数字信号至通道校正器806进行校正，通道校正器806中每路信号对应的均衡器可以由系数转换器808根据测试信号对消装置中对应的均衡器401计算得出，通道校正器每路均衡器的具体的计算方法跟单载波时相同，在此不再赘述。
如图9所示，为本发明实施例提供的一种对消测试信号的方法，包括：
步骤901：测试信号对消装置接收测试信号产生器发送的数字测试信号和通道校正器输出的数字信号，均衡所述数字测试信号，所述通道校正器输出的数字信号中包含测试信号分量；
需要进一步说明的是，所述均衡可以为自适应均衡，其中，所述自适应均衡可以为频域或时域均衡，当所述自适应均衡为时域均衡时，通过采用FIR或IIR滤波对所述数字测试信号进行均衡；当所述自适应均衡为频域均衡时，通过采用FFT、频域幅相加权、IFFT对所述数字测试信号进行均衡。所述自适应均衡采用的自适应算法包含LMS、LS、RLS等。
步骤902：测试信号对消装置将所述通道校正器输出的数字信号与均衡后的所述数字测试信号进行对消，消除所述数字信号中包含的所述测试信号分量。
如图10所示，为本发明实施例提供的另一种对消测试信号的方法，包括：
步骤1001：测试信号对消装置接收测试信号产生器发送的数字测试信号和数字接收机输出的数字信号，均衡所述数字测试信号，所述数字接收机输出的数字信号中包含测试信号分量；
所述均衡可以为自适应均衡，其中，所述自适应均衡可以为频域或时域均衡，当所述自适应均衡为时域均衡时，通过采用FIR或IIR滤波对所述数字测试信号进行均衡；当所述自适应均衡为频域均衡时，通过采用FFT、频域幅相加权、IFFT对所述数字测试信号进行均衡。所述自适应均衡采用的自适应算法包含LMS、LS、RLS等。
步骤1002：测试信号对消装置将所述数字接收机输出的数字信号与均衡后的所述数字测试信号进行对消，消除所述数字信号中包含的所述测试信号分量；
在测试信号对消装置消除所述数字接收机输出的数字信号中包含的测试信号后，还包括：
步骤1003：测试信号对消装置将输出的对消后的数字信号发送给通道校正器进行校正。
本发明实施例提供了一种对消测试信号的方法和系统，通过测试信号对消模块对输出的数字信号中包含的测试信号进行对消，避免了测试信号分量对后续业务的影响。
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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种对消测试信号的系统，包括耦合器，模拟接收机，模数转换器，数字接收机，测试信号产生器，通道校正器，其特征在于，还包括测试信号对消装置，其中，
所述测试信号产生器，用于产生模拟测试信号和与所述模拟测试信号对应的数字测试信号，将所述模拟测试信号发送到所述耦合器，将所述数字测试信号发送到所述测试信号对消装置；
所述耦合器，用于将接收到的所述模拟测试信号注入模拟输入信号；
所述模拟接收机，用于将混合了所述模拟测试信号的所述模拟输入信号发送到所述模数转换器；
所述模数转换器，用于将所述混合了所述模拟测试信号的所述模拟输入信号转换成数字信号，所述数字信号中包含测试信号分量；
所述数字接收机，用于接收所述数字信号，将所述数字信号发送到通道校正器；
所述通道校正器，用于接收所述数字接收机发送的数字信号，对所述数字信号进行校正；
所述测试信号对消装置，用于接收所述通道校正器输出的数字信号和所述测试信号产生器发送的数字测试信号，消除所述通道校正器输出的数字信号中包含的测试信号分量，所述测试信号对消装置包括：
均衡器，用于接收所述通道校正器输出的数字信号、所述测试信号产生器发送的数字测试信号和从所述测试信号对消装置的输出端反馈的数字 信号，均衡所述数字测试信号并输出；
减法器，用于接收所述通道校正器输出的数字信号和所述均衡器输出的均衡后的数字测试信号，消除所述通道校正器输出的数字信号中包含的测试信号分量。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述均衡器为自适应均衡器。
3.如权利要求1所述的系统，当所述模拟接收机和所述数字接收机为多载波接收机时，所述通道校正器输出n路包含测试信号分量的数字信号，其特征在于，所述测试信号对消装置还包括：
多载波分路模块，用于将所述数字测试信号分为n路和所述通道校正器输出的n路包含测试信号分量的数字信号对应的数字测试信号并输出给所述均衡器；
所述n为大于或等于2的整数。
4.一种对消测试信号的系统，包括耦合器，模拟接收机，模数转换器，数字接收机，测试信号产生器，通道校正器，其特征在于，还包括测试信号对消装置，其中，
所述测试信号产生器，用于产生模拟测试信号和与所述模拟测试信号对应的数字测试信号，将所述模拟测试信号发送到所述耦合器，将所述数字信号发送到所述测试信号对消装置；
所述耦合器，用于将接收到的所述模拟测试信号注入模拟输入信号；
所述模拟接收机，用于将混合了所述模拟测试信号的所述模拟输入信号发送到所述模数转换器；
所述模数转换器，用于将所述混合了所述模拟测试信号的所述模拟输入信号转换成数字信号，所述数字信号中包含测试信号分量；
所述数字接收机，用于接收所述数字信号，将所述数字信号发送到所述测试信号对消装置；
所述测试信号对消装置，用于接收所述数字接收机发送的数字信号和所述测试信号产生器发送的所述数字测试信号，消除所述数字接收机输出的数字信号中包含的测试信号分量，所述测试信号对消装置包括：
均衡器，用于接收所述数字接收机发送的数字信号、所述测试信号产生器发送的数字测试信号和从所述测试信号对消装置的输出端反馈的数字输出信号，均衡所述测试信号产生器产生的所述数字测试信号并输出；
减法器，用于接收所述数字接收机输出的数字信号和所述均衡器输出的均衡后的数字测试信号，消除所述数字接收机输出的数字信号中包含的测试信号分量；
所述通道校正器，用于接收所述测试信号对消装置输出的数字信号，对所述数字信号进行校正。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述均衡器为自适应均衡器。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括系数转换器，其中，
系数转换器，用于根据所述测试信号对消装置中的均衡器参数计算通道校正器中的均衡器的参数；
相应地，所述通道校正器，用于根据所述系数转换器发送的所述通道 校正器中的均衡器的参数构造所述通道校正器中的均衡器，对测试信号对消装置输出的数字信号进行校正。
7.如权利要求4所述的系统，当所述模拟接收机和所述数字接收机为多载波接收机时，所述数字接收机输出n路包含测试信号分量的数字信号，其特征在于，所述测试信号对消装置还包括：
多载波分路模块，用于将所述数字测试信号分为n路和所述数字接收机输出的n路包含测试信号分量的数字信号对应的数字测试信号并输出给所述均衡器；
所述n为大于或等于2的整数。
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