超寬帶自適應波動補償方法和系統技術方案

本發明專利技術涉及一種超寬帶自適應波動補償方法和系統，對系統進行掃頻，采集系統在整個工作頻率范圍內的頻率響應得到帶內波動數據。當系統的目標波動補償濾波器為復數濾波器時，將帶內波動數據的頻點搬移到基帶內取反得到復數濾波器帶內的頻域響應，進而得到目標波動補償濾波器系數；當目標波動補償濾波器為實數濾波器時，將帶內波動數據的頻點搬移到數字中頻的第一奈奎斯特區內取反得到實數濾波器帶內的頻域響應，進而得到目標波動補償濾波器系數。將目標波動補償濾波器系數配置到目標波動補償濾波器中。通過加入一個頻域響應與系統帶內波動相反的波動補償濾波器來抵消系統的帶內波動，從而改善系統中每個載波信號頻帶內的平坦度，提高了操作準確性。

【技術實現步驟摘要】
超寬帶自適應波動補償方法和系統
本專利技術涉及移動通信
，特別是涉及一種超寬帶自適應波動補償方法和系統。
技術介紹
隨著移動通信技術的發展，用戶對移動通信的要求越來越高，這需要提升移動通信系統或設備的性能來滿足要求。在實際的系統中，由于元器件對不同頻率的信號具有不同的響應，因此對應相等的輸入功率時，不同頻點的輸出功率也往往不相等，產生了頻域范圍的波動。數字通信系統的帶內波動主要是由通信鏈路的模擬部分，如雙工器、模擬放大器、聲表面濾波器等器件所引起的，如果整個系統設計不是選用具有較好帶內波動的器件或者濾波器的匹配做得不夠好的話，很難滿足系統帶內波動的要求。傳統的帶內波動補償方式是在濾波器的輸入或輸出端加入小電感或小電容來改變濾波器的輸入或輸出匹配，改變濾波器的頻域響應，從而改善整個鏈路的波動。然而隨著移動通信載波信號帶寬的急劇增大，給調試帶來困難，且手動調節無法確保準確性。傳統的帶內波動補償方式存在操作準確性低的缺點。
技術實現思路
基于此，有必要針對上述問題，提供一種可提高操作準確性的超寬帶自適應波動補償方法和系統。一種超寬帶自適應波動補償方法，包括以下步驟：對系統進行掃頻，采集系統在整個工作頻率范圍內的頻率響應，得到帶內波動數據；當所述系統的目標波動補償濾波器為復數濾波器時，將所述帶內波動數據的頻點搬移到基帶內，并對所述帶內波動數據取反得到復數濾波器帶內的頻域響應；根據所述復數濾波器帶內的頻域響應計算得到目標波動補償濾波器系數；當所述目標波動補償濾波器為實數濾波器時，將所述帶內波動數據的頻點搬移到數字中頻的第一奈奎斯特區內，并對所述帶內波動數據取反得到實數濾波器帶內的頻域響應；根據所述實數濾波器帶內的頻域響應計算得到目標波動補償濾波器系數；將計算得到的目標波動補償濾波器系數配置到所述目標波動補償濾波器中。一種超寬帶自適應波動補償系統，包括：帶內波動數據獲取模塊，用于對系統進行掃頻，采集系統在整個工作頻率范圍內的頻率響應，得到帶內波動數據；第一頻域響應計算模塊，用于當所述系統的目標波動補償濾波器為復數濾波器時，將所述帶內波動數據的頻點搬移到基帶內，并對所述帶內波動數據取反得到復數濾波器帶內的頻域響應；第一濾波器系數計算模塊，用于根據所述復數濾波器帶內的頻域響應計算得到目標波動補償濾波器系數；第二頻域響應計算模塊，用于當所述目標波動補償濾波器為實數濾波器時，將所述帶內波動數據的頻點搬移到數字中頻的第一奈奎斯特區內，并對所述帶內波動數據取反得到復數濾波器帶內的頻域響應；第二濾波器系數計算模塊，用于根據所述實數濾波器帶內的頻域響應計算得到目標波動補償濾波器系數；濾波器系數配置模塊，用于將計算得到的目標波動補償濾波器系數配置到所述目標波動補償濾波器中。上述超寬帶自適應波動補償方法和系統，對系統進行掃頻，采集系統在整個工作頻率范圍內的頻率響應，得到帶內波動數據。當系統的目標波動補償濾波器為復數濾波器時，將帶內波動數據的頻點搬移到基帶內，并對帶內波動數據取反得到復數濾波器帶內的頻域響應，根據復數濾波器帶內的頻域響應計算得到目標波動補償濾波器系數；當目標波動補償濾波器為實數濾波器時，將帶內波動數據的頻點搬移到數字中頻的第一奈奎斯特區內，并對帶內波動數據取反得到實數濾波器帶內的頻域響應，根據實數濾波器帶內的頻域響應計算得到目標波動補償濾波器系數。將計算得到的目標波動補償濾波器系數配置到目標波動補償濾波器中。根據系統中目標波動補償濾波器的類型對應進行處理，得到所需的波動補償濾波器，通過加入一個頻域響應與系統帶內波動相反的波動補償濾波器來抵消系統的帶內波動，從而改善系統中每個載波信號頻帶內的平坦度，滿足系統對帶內波動指標的需求，提高了操作準確性。附圖說明圖1為一實施例中超寬帶自適應波動補償方法的流程圖；圖2為一實施例中對帶內波動數據取反得到復數濾波器帶內的頻域響應的流程圖；圖3為一實施例中根據復數濾波器帶內的頻域響應計算得到目標波動補償濾波器系數的流程圖；圖4為一實施例中對帶內波動數據取反得到實數濾波器帶內的頻域響應的流程圖；圖5為一實施例中根據實數濾波器帶內的頻域響應計算得到目標波動補償濾波器系數的流程圖；圖6為一實施例中系統在工作頻帶內的頻域響應示意圖；圖7為一實施例中待設計的基帶復數波動補償濾波器頻域響應示意圖；圖8為一實施例中設計出的基帶復數波動補償濾波器實際頻域響應示意圖；圖9為一實施例中系統帶內波動經過基帶波動補償濾波器校正后的理想效果示意圖；圖10為一實施例中待設計的數字中頻實數波動補償濾波器頻域響應示意圖；圖11為一實施例中設計出的數字中頻實數波動補償濾波器實際頻域響應示意圖；圖12為一實施例中系統帶內波動經過數字中頻波動補償濾波器校正后的理想效果示意圖；圖13為一實施例中超寬帶自適應波動補償系統的結構圖。具體實施方式在一個實施例中，一種超寬帶自適應波動補償方法，如圖1所示，包括以下步驟：步驟S110：對系統進行掃頻，采集系統在整個工作頻率范圍內的頻率響應，得到帶內波動數據。系統具體可以是數字直放站系統、光分布系統等數字通信系統。對系統進行掃頻采集頻率響應的方式并不唯一，本實施例中具體可在系統的輸入端加入掃頻信號，系統的輸出端連接頻譜儀，采用ATS(AutomaticTestSystem，自動測試系統)自動采集系統在整個工作頻率范圍內的頻率響應，得到帶內波動數據。ATS是指在人極少參與或不參與的情況下自動進行量測，處理數據并以適當方式顯示或輸出測試結果的系統，自動測試省時、省力，能提高勞動生產率和產品質量。通過ATS進行頻率響應采集，提高采集準確度和便利性。步驟S120：當系統的目標波動補償濾波器為復數濾波器時，將帶內波動數據的頻點搬移到基帶內，并對帶內波動數據取反得到復數濾波器帶內的頻域響應。目標波動補償濾波器即指待設計的波動補償濾波器，波動補償濾波器具體設置在數字通信系統中數字板上的FPGA(Field-ProgrammableGateArray，現場可編程門陣列)中。目標波動補償濾波器的類型并不唯一，可包括用于基帶處理的復數濾波器和位于數字中頻的實數濾波器。在掃頻得到帶內波動數據之后，具體可將采集得到的帶內波動數據導入MATLAB中，通過MATLAB進行波動補償濾波器設計，操作便利。當目標波動補償濾波器為復數濾波器時，將帶內波動數據的頻點搬移到基帶內后，對帶內波動數據進行取反處理，得到與系統帶內波動相反的頻域響應，作為復數濾波器帶內的頻域響應。數據取反的方式并不唯一，具體可通過數據函數中的取反操作完成對帶內波動數據的取反處理。計算復數濾波器帶內的頻域響應的具體方式并不唯一，本實施例中，步驟S120中對帶內波動數據取反得到復數濾波器帶內的頻域響應，如圖2所示，具體包括步驟S124和步驟S126。步驟S124：對帶內波動數據進行取反和歸一化處理，得到初始頻域響應。對帶內波動數據進行取反后還進行歸一化處理，便于后續的數據處理。步驟S126：對初始頻域響應及其阻帶響應進行擴展，得到復數濾波器整個頻帶內的頻域響應。具體地，以根據需要選擇N個點對兩端的數據進行延伸，阻帶響應則采用端點數值的延伸。對初始頻域響應及其阻帶響應進行擴展，以減小濾波器通帶邊緣振鈴效應對帶內信號的影響，從而減小生成濾波器的波動本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超寬帶自適應波動補償方法，其特征在于，包括以下步驟：對系統進行掃頻，采集系統在整個工作頻率范圍內的頻率響應，得到帶內波動數據；當所述系統的目標波動補償濾波器為復數濾波器時，將所述帶內波動數據的頻點搬移到基帶內，并對所述帶內波動數據取反得到復數濾波器帶內的頻域響應；根據所述復數濾波器帶內的頻域響應計算得到目標波動補償濾波器系數；當所述目標波動補償濾波器為實數濾波器時，將所述帶內波動數據的頻點搬移到數字中頻的第一奈奎斯特區內，并對所述帶內波動數據取反得到實數濾波器帶內的頻域響應；根據所述實數濾波器帶內的頻域響應計算得到目標波動補償濾波器系數；將計算得到的目標波動補償濾波器系數配置到所述目標波動補償濾波器中。

【技術特征摘要】
1.一種超寬帶自適應波動補償方法，其特征在于，包括以下步驟：對系統進行掃頻，采集系統在整個工作頻率范圍內的頻率響應，得到帶內波動數據；當所述系統的目標波動補償濾波器為復數濾波器時，將所述帶內波動數據的頻點搬移到基帶內，并對所述帶內波動數據取反得到復數濾波器帶內的頻域響應；根據所述復數濾波器帶內的頻域響應計算得到目標波動補償濾波器系數；當所述目標波動補償濾波器為實數濾波器時，將所述帶內波動數據的頻點搬移到數字中頻的第一奈奎斯特區內，并對所述帶內波動數據取反得到實數濾波器帶內的頻域響應；根據所述實數濾波器帶內的頻域響應計算得到目標波動補償濾波器系數；將計算得到的目標波動補償濾波器系數配置到所述目標波動補償濾波器中。2.根據權利要求1所述的超寬帶自適應波動補償方法，其特征在于，對所述帶內波動數據取反得到復數濾波器帶內的頻域響應的步驟，包括以下步驟：對所述帶內波動數據進行取反和歸一化處理，得到初始頻域響應；對所述初始頻域響應及其阻帶響應進行擴展，得到復數濾波器整個頻帶內的頻域響應。3.根據權利要求2所述的超寬帶自適應波動補償方法，其特征在于，對所述帶內波動數據進行取反和歸一化處理，得到初始頻域響應之前，還包括對所述帶內波動數據進行插值處理的步驟。4.根據權利要求1所述的超寬帶自適應波動補償方法，其特征在于，根據所述復數濾波器帶內的頻域響應計算得到目標波動補償濾波器系數，包括以下步驟：對所述復數濾波器帶內的頻域響應進行快速傅立葉逆變換得到時域信號；根據預設的濾波頻帶范圍，采用多種窗函數對所述時域信號進行截取，并對比采用不同窗函數設計出的波動補償濾波器的補償效果；獲取補償效果最優的波動補償濾波器的系數作為所述目標波動補償濾波器系數。5.根據權利要求1所述的超寬帶自適應波動補償方法，其特征在于，所述對所述帶內波動數據取反得到實數濾波器帶內的頻域響應的步驟，包括以下步驟：對帶內波動數據進行插值處理；對插值處理后的帶內波動數據進行取反和歸一化處理，得到初始頻域響應；對初始頻域響應及其阻帶響應進行擴展，得到實數濾波器整個頻帶內的頻域響應。6.根據權利要求1所述的超寬帶自適應波動補償方法，其特征在于，根據所述實...

【專利技術屬性】
技術研發人員：歐秀平，呂輝，
申請(專利權)人：京信通信技術廣州有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44