无线电设备的性能评估的利记博彩app

专利名称：无线电设备的性能评估的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及用于评估无线电发送设备性能的方法和装置。
背景技术：
在生产线上，手机制造商通常面临着这样的一种的需求，那就是在天线端口， 即发送射频信号给手机天线以进行通信的端口处消除载波泄漏。"载波泄漏"有时 也被称为"零点偏置"或者甚至为"直流偏置"。目前，绝大多数制造商使用简单 但不精确或更加精准但耗时的方法以消除载波泄漏。为了优化手机生产线的产量， 一种理想的载波泄漏消除方案将在足够短的时间里提供精确的校准。
希望把手机设计付诸于生产的GSM手机制造商必须确保通过许多与其射频 性能相关的测试(如3GPP标准中所定义)。这些测试的其中之一检验手机的载波 泄漏是否小于一特定值。
3GPP标准规定手机天线端口处的载波泄漏在发送EDGE或GMSK信号时必 须始终优于30dBc。实现这种性能水准看上去并不是很困难，但是有许多因素会引 起载波泄漏并导致其不能通过载波泄漏测试。
通常移动手机内的信号处理被考虑分为射频信号处理和基带信号处理。具有 代表性地，射频处理由一射频或无线电芯片实施，同时基带处理由基带芯片执行。 除了其它任务之外，基带芯片通常被配置成获取要从手机发送的信息并将该信息转 化为包含I和Q差分信号的正交格式的基带信号。该正交格式基带信号然后被提 供给无线电芯片以将其调制到射频载波信号上。该射频芯片然后将经调制的射频信 号发送到通向手机天线的端口以供传输。
在前面段落中所描述的通用类型的手机中，有两个主要因素导致由射频芯片 传送到天线端口的信号中出现载波泄漏。首先，由基带芯片传送给无线电芯片的I 和Q差分信号里可能会有DC偏置。这些DC偏置是由于基带芯片的设计所引起的。 其次，无线电芯片中的缺陷可能会导致其上调制有基带信号的RF载波信号泄露进 入调制过程的输出。由于这两个因素完全不相关，所以它们可能会彼此互相消除，然而，或者也可能会彼此互相增强。
为了通过载波泄漏测试，不同的手机制造商根据他们的基带和无线电芯片性 能应用不同的策略。例如
对基带和无线电芯片本身施加非常严密的制造容差。但是，这可能会降低
产量而因此提高成本。
基带芯片可设有使其能够消除传送给无线电芯片的差分I和Q信号中出现
的DC偏置的技术。在使用这种技术的情形下，校准手机以通过载波泄漏
测试的需求通常取决于无线电芯片的性能。
如果归咎于无线电芯片的载波泄漏量在统计上不够好，而这也是常见的情
形，那么就有必要对从无线电芯片传送到天线端口的射频信号执行校准处
理以减少该手机的总的载波泄漏。 通常，这种校准过程在基带芯片内使用寄存器以通过特意地在由基带芯片传
送给无线电芯片的差分I和Q信号中引入矫正DC补偿来对总的载波泄漏(也就是
来自基带芯片和无线电芯片两者)进行补偿。但是，由于沿生产线移动的每个手机 都需要校准，从而使得校准时间尽可能地短以最大化生产线的产量就很重要了。现 在将描述该种类型中一种常规的校准方案。
为了在射频芯片的输出端处抑制载波泄漏而提供给由基带芯片传送的差分I
和Q信号的DC补偿由基带芯片里的一对可编程寄存器确定。其中一个寄存器控 制出现在为被传送给无线电芯片的信号的I分量的差分信号里的DC补偿，，同时 另一寄存器为作为被传送给无线电芯片的正交信号的Q分量的差分信号提供相同 的功能。
寄存器所取的值按步进方式遍历整个值域，并且针对两个寄存器中值的每种 可能的组合，使用功率计测试RF芯片的输出处的载波泄漏并将其记录在计算机内 存中。假定寄存器使用的值域足够宽，那么所捕捉到数据应该显示指示这两个寄存 器中所使用的值的最佳配对的最小载波泄漏值。图1画出了平均载波泄漏相对于在 图1中分别被称为Q Offset (Q补偿)和I Offset (I补偿)两个寄存器值的参照图。 很明显，在射频芯片的输出端处得到最低载波泄漏的寄存器值配对位于图1中平均 载波泄漏面中所出现的井的底部。
前面两段中所描述的校准处理受到其耗时的影响。由于制造商为了能够应对 生产线上手机中可能遇到的极端载波泄漏情形需要为寄存器提供较广的值域，即使 这种最坏情形的载波泄漏只是很少发生，这就使得该问题更加严重。

发明内容
依据一个方面，本发明提供了一种对移动通信网络的用户终端的或旨在于其 中中使用的无线电发送装置的性能进行评估的方法，该发送装置具有可调节用于改 善该发送装置的性能并且其值合起来定义校正空间中的一点的多个校正因子，该方 法包括将值分配给该系数以指定该空间中的一点；测试该传送装置的性能以将该 点距所述空间中以所述因子的形式给出发送装置的最佳性能的最优点的距离确定 为误差距离；同时在所述最优点的标识中使用所述距离。
本发明还包括一种对移动通信网络的用户终端的或旨在其中使用的无线电发 送装置的性能进行评估的装置，该发送装置具有可调节用于改善该发送装置的性能 并且其值合起来定义校正空间中的一点的多个校正因子，该装置包括用于将值分配 给该系数以确定该空间中一点的装置；用于测试该发送装置的性能以将所述点距所 述空间中以所述因子的形式给出发送装置的最佳性能的最优点的距离确定为误差 距离的装置；以及用于使用所述距离标识所述最优点的装置。
本发明因此提供了可在定位校正空间中最优点时使用的有用数据。
在某些实施例中，标识该最优点的过程是根据三角测量通过确定校正空间中 若干个点的相应误差距离来实现的。在两个以上的校正因子的情形中，为了定位最 优的校正空间点，可能要求"三角测量"过程是一个非平面过程。该三角测量可能 会产生在某种程度上不精确的结果。例如，三角测量过程可能指示最优校正空间点 是校正因子的解所允许的若干校正空间点的其中之一。
在应用了三角测量过程的某些实施例中，三角测量结果的不确定性至少部分 地是由被用来测量该三角测量过程的误差距离的传输装置的一些工作参数(例如， 由该发送装置内部的基带芯片发射的I和Q差分信号的振幅)的不确定性而引起。 在这种情况下，可以变化所关心的工作参数值以寻求降低三角测量结果中不确定性 的值。
在其中发送装置将信息信号调制到载波信号上的某些实施例中，用信息信号 调制之后的载波信号中的载波泄漏被检测且与校正因子值以及信息信号振幅一起 被使用以推导由校正因子的当前与最优值定义的校正空间点之间的误差距离。
一旦最优校正空间点被定位，就可在该发送装置内采用相应的校正因子值对 其进行校正。
本发明被用于评估通信网络的用户终端内或旨在构成其一部分的无线电发送设备的性能。在该背景中，用户终端可能是移动电话(或手机)但也不一定始终如 此。例如，用户终端可以是一自动售货机里的通信模块。在其它实施例中，无线电 发送装置并不与通信网络的用户终端相关联而是与诸如基站等网络的某些其它构 件相关联。
依据本发明的无线电设备性能评估，以及任何相关联的校正因子校准可以， 例如发生在用户终端的生产过程中，即包括经过测试的无线电设备，或者也可能以 一周期为基础发生在用户终端生产后的使用寿命中以对抗组件的老化。
本发明可以使用软件来实现。例如， 一软件工程师可以根据诸多误差距离测 量法很容易地生成用以实现校正空间和/或三角测量过程中的误差距离计算以便定 位最优校正空间点的程序代码。


仅作为示例，现在将参照附图对本发明的若干实施例进行说明，其中 图1示出了根据可使用常规载波泄漏校准过程得到的数据绘制的载波泄漏面； 图2在一较高层面上示意性地示出了连接到载波泄漏校准单元中为了实现对 本实施例的理解所必须的组件。
图3是示出了由图2的校准单元执行的三角测量过程的示图；以及 图4是示出了可被用于图3中所示的三角测量过程的算法的流程图。
具体实施例方式
图1示出了一个生产中的移动电话手机10。该手机IO被连接到一载波泄漏校 准单元12。该手机包括无线电芯片14以及基带芯片16。实际上，该手机10将包 括许多其它组件但为了清晰起见而没有被显示。仅示出了手机10中与对实施例操 作的理解相关的组件。该校准单元12包括诸如Rhode和Schwartz CMU 200等连 接到个人计算机(PC) 20的载波泄漏测量单元(CMU) 18—。 PC20同样也连接 到基带芯片16。
基带芯片16将正交格式的基带信号提供给无线电芯片14以调制到RF载波信 号上。该正交信号的I和Q分量是由各自的差分数模转换器(DACs) 22和24提 供的差分信号。这里将不给出DAC 22和24对其进行操作以生成被提供给无线电 芯片14的正交信号的信号产生的细节，因为这些信息与本发明的实施例的解释目 的并不相关，而且这些信息在本领域里己经被广泛地理解。出于本文的目的，DACs
22和24对其进行操作的信号的起源将分别被描述为I和Q数据源26和28。
该基带芯片16还包含两个补偿寄存器30和32。该基带芯片16被设置成对寄
存器30的内容和由I通道数据源26提供的数据流进行求和以送到I通道DAC22。
以类似的方式，将寄存器32中的值与由Q通道数据源28提供的数据流相加。寄
存器30和32是可编程的，并且可以出于增大或减小来自源26和28的数据值的目
的而加载正值或负值。这样，寄存器30和32的内容就被认为是对提供给DACs22
和24的数据流进行了补偿并因此该寄存器30和32将被称为补偿寄存器。储存在 寄存器30里的值将被称为/。#re,，而寄存器32中的值将被称为。将对提供补偿
寄存器30和32以调整DACs 22和24输入的目的进行简短的说明。
由DACs22和24生成的正交格式信息信号被提供给无线电芯片14。该无线 电芯片14包括把正交格式信息信号调制到RF载波信号的调制器34。由该调制器 34生成的调制RF载波信号从该无线电芯片14被提供到手机10的天线(未显示) 的输入端口 36。该校准单元12的CMU 18被连接到端口 36以用于测量从无线电 芯片14传送到端口 36的信号中的载波泄漏功率。该CMU 18计算周期平均载波泄 漏功率值，该值又被发送到PC20。 PC20分析该平均载波泄漏功率值并确定将被 储存在寄存器30和32补偿中的最优值以最小化由无线电芯片14传送到端口 36 的信号中的载波泄漏。现在将对PC 20里被用来确定加载到寄存器30和32的值的 算法进行说明。
校准单元12的目的是定位将会被编程到补偿寄存器30和32中以最小化由无 线电芯片14提供给端口 36的信号里的载波泄漏的最优值。可以将补偿寄存器30 和32考虑为二维校正平面的正交轴。当然，如果手机10还由可以在校准单元12 的控制下迸行调节以抑制载波泄漏的其它参数表征，那么校正空间将不再是二维校 正平面而是其维数等于在寻求最小载波泄漏值时校准单元12可以对其进行控制的 手机参数的数目。
寄存器30和32的最优值指定了二维校正空间里的最优校正点^"。如果任意 值被编程到寄存器30和32中，那么由此在校正空间里被指定的任意点通过误差向 量被连接到最优校正点。例如，考虑最优校正空间点(/。^;,2S^)为(-10， 0) mV。 如果补偿寄存器30和32被任意地编程为指定校正空间里的点(0， 10) mV,则结 果误差向量为(-10， 0) mV。这就有可能根据由CMU 18执行的平均载波泄漏测 量而推导出误差向量的模数，该模数在前面的例子中为10mV。通过使用平均载波 泄漏功率是误差向量模数的单调函数即模数越小则平均载波泄漏功率越低这一假
设，最优校正空间点可以从误差向量的模数计算得出。
来自校正空间里的任意点的误差向量模数的测量标识以该校正空间点为圆心 且最优校正空间点应该位于其圆周之上的圆。因此，误差向量模数可被称为误差半 径。误差向量模数或误差半径系由下式给出
歸^=^/咖"￡)2+松,—
在上式中，(/。,,，a，)表示任意的校正空间点。
平均载波泄漏功率测量通过下式与误差半径相关联 M(3nQ)m,erLea^ = 20 log ,。 (-)^Bc
"平均信号电平(Mean—Signal—Level)"是由DACs 22和24提供的正交格式 的基带信号的振幅。最优校正空间点仅通过由三个不同校正空间点计算出的三个误 差半径就可以被推导出来。例如，这三个校正空间点可能是<formula>formula see original document page 9</formula>在前述的坐标集中，R是一个任意的值。例如，在图3中，R是20mV。 在图3中分别针对校正空间点P1、P2和P3测量了平均载波泄漏功率CL1，CL2
和CL3[dBc]的情况下，则点Pl、 P2和P3的误差半径Rl、 R2和R3[mV]可以分别
通过如下的公式计算得出
7<formula>formula see original document page 9</formula>然而，三个误差半径也可以由下式给出<formula>formula see original document page 9</formula>来自平均载波泄漏功率测量的R1、 R2和R3的值可以被代入上式中，然后可 以对该式进行求解以确定最优校正空间点对CMU 18产生的平均载波泄漏功率值的处理是由PC 20完成的。 一旦最优 校正空间点已经由PC推导得出，然后PC就继续把值/^:加载到寄存 器30，并把值aX;加载到寄存器32。
图3概略地示出了根据针对校正空间点Pl、 P2和P3所执行的平均载波泄漏 功率测量定位最优校正空间点的处理。如图3所示，由平均载波泄漏功率测量推导 出的P1、 P2和P3的不同误差半径生成三个具有单个相互交叉点的圆，该单个相 互交叉点即是标识P。^的点。
在一些实际情形中，图3中显示的三个圆将不会相互交叉。在这种情况下， 根据前述算法处形成的校正空间点被更加恰当地标记为P^以与/^,区分开。
实际上，P^和户。w之间差异性的主要因素是由于基带芯片16所适用的制造
容差所引起的平均信号电平即由DACs 22和24生成的信号的振幅关于其标称设计 值的变动。现在将对解决P^和P。^之间差异源的本发明的一个实施例进行描述。
从前式可以清楚地看到基带芯片16的平均信号电平，或MSL，控制着根据平 均载波泄漏测量所确定的误差半径。例如，如果用于计算误差半径的标称MSL太 低，那么显示在图3中的圆的半径也将会太小从而这些圆将不会有相互交叉点。同 样，如果用于计算误差半径的标称MSL太大，那么显示在图3中的圆的半径也将 会太大从而这些圆也将不会有相互交叉点。因此，在该实施例中，MSL被当作是 一个变量，且误差函数e被用于确定该MSL的最优值。实质上，对于MSL的每 一个值，都推导出i^,和e。 一旦已为MSL的每个值计算出了尸^和e的值，PC 20
就把具有误差函数e的最小值的P^的分量值加载到寄存器30和32中。该误差函 数e是三个误差el、 e2和e3的和。误差el计算/^￡到圆心为Pl的圆的距离。误 差e2计算/^到圆心为P2的圆的距离。e3计算P^到圆心在P3的圆的距离。很
明显，当三个圆相互交叉时，el、 e2和e3都为零。然而，实际上，圆越靠近相互 交叉点，e就会越小，并且P^和P。^就会越接近。
在本实施例的上下文中，适宜将变量MSL考虑为值MSL (u)的数组，从而 使P^的分量，即/=和2=、以及误差e变为数组/。^:(")、 2:(")以及e(u)。 图4呈现了示出了该实施例中P。p,是如何被推导出的流程图。 在步骤S1中，载波泄漏校准过程被发起。在步骤S2中，为R选择一个值。
在步骤R3中，平均载波泄漏功率在校正空间里的点Pl、 P2和P3上被测试。至此， 推导/^￡的算法如前面的实施例中描述的那样进行操作。但是，在步骤S4中，数
组索引u被初始化并且就是在此时两个实施例的校准算法有了差异。在步骤S5中，
从MSL值的数组中检索出元素MSL (u)。在该示例中，MSL的值以1为增量从 500递增到800，其同时也表示个500到800毫伏的范围。事实上，如步骤S5所 显示的那样，可以用u的函数来代替MSL值的数组。
在步骤S6中，使用前面所提供等式并结合MSL、 R以及平均载波泄漏功率计 算出误差半径R1、 R2和R3。在流程图中，RR1、 RR2和RR3分别对应于i ,2 ， i 22 和《，而C1、C2和C3分别对应于CL1、CL2和CL3，并且R再次被赋值为20mV。
在计算误差半径之后，然后步骤S6使用前面所提供的等式继续根据值R和三个误 差半径计算/^I(")和g。^;(")。然后通过使用前面所提供的等式利用/。;z,(")和
a;7,(")来计算临时变量el、 e2和e3的值，这些值然后被相加以产生误差e (u) 的一个值。
在步骤S7中，对索引u进行测试以确定其是否己达到值300。如果u已经到
达300，那么该过程将转移到步骤S8。另一方面，如果u没有达到300，那么该过
程将转移到步骤S9，其中索引u递增1。过程从步骤S9返回到步骤S5从而可以 针对新的索引值计算/S^(")， G^〖(")以及e (u)的值。
一旦数组/。x;(")， ax;(")以及e(u)已经被完全填满，过程就会转移到步骤
S8，在步骤S8中，对e值的数组进行检测以确定e的最小值。对应于e的最小值 的u值被标记为i，并且在步骤S10中，P。^被设置为值/^〖(")和a;;(")的配对。
然后处理过程转移到步骤Sll并结束。
使用图4中的流程图根据平均载波泄漏功率测量确定P。^的过程在标准PC上
耗时小于1秒。然而，更改图4中的算法以进一步提高操作速度也是有可能的。例 如，除了以线性扫描的方式使MSL的参数以增量1逐渐递增，也可以取而代之地 从上述值域的低端开始以较粗的步幅递增MSL，与此同时，在每一步检验误差函 数e是否小于前一步的误差函数。然而如果误差函数被推导得出高于上一步的误差 函数，则调转操作步骤的方向，同时步幅也会被降低(例如，降低到先前值的50%)。 然后重复该过程以使得通过定向搜索使MSL收敛至最优值。
在至此描述的实施例中，载波泄漏校准单元12已经在生产线上被用于测试移 动电话手机。但是，将校准单元12的功能集成到手机10的内部以用于在手机的使 用寿命期间根据需要执行载波泄漏校准是完全可能的。在这种情况下，CMU18的 功能被集成到手机10中，同时在前面的实施例里由PC 20执行的载波泄漏校准过 程的功能取而代之地由手机10内置的数据处理和数据资源提供。在校准单元12 的功能集成到手机10的内部的情况下，该手机通过每次发送使用不同的寄存器30
和32的校正空间设置，发送三个未经调制的载波信号的短发送来进行。然后测试 每次发送所传送到端口 36的信号的实际功率，并使用例如，手机10的控制处理器 (未显示)来根据测量执行如上所述的载波泄漏校准算法中的一种。
权利要求
1.一种对移动通信网络的用户终端的或旨在于其中使用的无线电发送装置的性能进行评估的方法，所述发送装置具有可调节用于改善所述发送装置的性能并且其值合在一起定义校正空间中的一点的多个校正因子，所述方法包括为所述因子分配值以指定所述空间中的一点；测量所述发送装置的性能以将所述点距所述空间中以所述因子形式给出所述发送装置的最佳性能的最优点的距离确定为误差距离；以及将所述距离用在所述最优点的标识中。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，标识所述最优点的过程包括使用 所述空间中的多个点并结合相关联的它们距所述最优点的距离来三角测量所述最 优点。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述三角测量过程中被用于计 算所述空间中距离的所述发送装置的工作参数值的不确定性会导致所述三角测量 结果的不确定性，从而改变所述工作参数的值以寻求降低所述三角测量结果中不确 定性的值。
4. 如权利要求l、 2或3所述的方法，其特征在于，所述发送装置被设计成将 信息信号调制到载波信号上，而所述测量过程被设计成通过测量经所述信息信号调 制的载波信号中的载波泄漏并使用所测得的载波泄漏、所述校正因子值以及所述信 息信号振幅测量由所述校正因子值定义的点与所述最优点之间的误差距离来对所 述误差距离进行测量。
5. 如权利要求1至4项中任意一项所述的方法，其特征在于还包括调整所述 校正因子的值从而使其指定所推导出的最优点。
6. 如权利要求1至5项中任意一项所述的方法，其特征在于，所述空间是平 面的。
7. 如权利要求1至6项中任意一项所述的方法，其特征在于，有两个校正因 子，并且它们的值指定所述空间中的一点。
8. —种对移动通信网络的用户终端的或旨在于其中使用的无线电发送装置的 性能进行评估的装置，所述发送装置具有可调节用于改善所述发送装置的性能并且 其值合在一起定义校正空间中的一点的多个校正因子，所述装置包括用于为所述 因子分配值以指定所述空间中的一点的装置；用于测量所述发送装置的性能以将所 述点距所述空间中以所述因子形式给出所述发送装置的最佳性能的最优点的距离 确定为误差距离的装置；以及使用所述距离来标识所述最优点的装置。
9. 如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述标识装置被设计成使用所述 空间中的多个点并结合相关联的它们距所述最优点的距离来三角测量所述最优点。
10. 如权利要求9所述的装置，其特征在于，在所述三角测量过程中，被用于 计算所述空间中距离的所述发送装置的工作参数值的不确定性会导致所述三角测 量结果的不确定性，从而所述标识装置被设计成改变所述工作参数的值以寻求降低 所述三角测量结果中不确定性的参数值。
11. 如权利要求8、 9或10所述的装置，其特征在于，所述发送装置被设计成将信息信号调制到载波信号上，而所述测量装置被设计成通过测量经所述信息信号 调制的载波信号中的载波泄漏并使用所测得的载波泄漏、所述校正因子值以及所述 信息信号振幅测量由所述校正因子值定义的点与所述最优点之间的误差距离来对 所述误差距离进行测量。
12. 如权利要求8至11中任意一项所述的装置，其特征在于，还包括用于调整所述校正因子的值从而使其指定所推导出的最优点的装置。
13. 如权利要求8至12中任意一项所述的装置，其特征在于，所述空间是平 面的。
14. 如权利要求8至13中任意一项所述的装置，其特征在于，有两个校正因 子，并且它们的值指定所述空间中的一点。
15. 移动通信网络的一种用户终端，包括如权利要求8至14中任意一项所述 的无线电发送装置以及用于评估所述无线电发送装置的性能的装置。
16. —种使数据处理装置执行如权利要求1至7中任意一项所述的方法的程序。
全文摘要
一种对移动通信网络的用户终端的或旨在于其中使用的无线电发送装置的性能进行评估的方法，该发送装置具有可调节用于改善发送装置的性能并且其值合在一起定义校正空间中的一点的多个校正因子，该方法包括为因子分配值以指定空间中的一点；测量发送装置的性能以将该点距空间中以因子形式给出发送装置的最佳性能的最优点的距离确定为误差距离；以及将该距离用在最优点的标识中。
文档编号H04B17/00GK101189812SQ200680013645
公开日2008年5月28日 申请日期2006年4月18日 优先权日2005年4月22日
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