專利名稱：基于cdma2000連續(xù)載波的基站鎖定系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通訊領(lǐng)域，尤其是一種基于CDMA2000連續(xù)載波的基站鎖定系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
術(shù)語解釋ADC (Analog-to -Digital Converter):模數(shù)轉(zhuǎn)換器；CDMA (Wideband Code Division Multiple Access):碼分多址,是一種第三代無線通訊技術(shù)；DAC (Digital-to-Analog Converter):數(shù)模轉(zhuǎn)換器；FPGA(Field Programmable Gate Array):現(xiàn)場可編程門陣列；ICS(Interference Cancellation System):干擾抵消系統(tǒng)；CCS(CPICH Cancellation System):導(dǎo)頻抵消系統(tǒng)；PN 序列(Pseudo-noise Sequence):偽噪聲序列。日常應(yīng)用時(shí)，在數(shù)字無線直放站中，由于接收信號不能進(jìn)行篩選而同時(shí)被放大，從而影響通話和上網(wǎng)質(zhì)量。普遍存在由基站選址而導(dǎo)致的導(dǎo)頻污染問題。現(xiàn)有方案主要是調(diào)整接收天線的方向和角度來避免多個(gè)功率接近的基站被同時(shí)放大，但是這樣效果有限而且會(huì)增加工程難度且降低產(chǎn)品應(yīng)用的廣泛性。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種有效增加無線產(chǎn)品覆蓋質(zhì)量且降低施工難度的基于CDMA2000連續(xù)載波的基站鎖定系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是基于CDMA2000連續(xù)載波的基站鎖定系統(tǒng)，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端依次連接有第一數(shù)字下變頻模塊、干擾抵消模塊、自動(dòng)電平控制模塊，所述自動(dòng)電平控制模塊的輸出端連接有四組結(jié)構(gòu)相同的并聯(lián)支路，每一支路中依次連接有復(fù)數(shù)數(shù)字下變頻模塊、可調(diào)濾波器和復(fù)數(shù)數(shù)字上變頻模塊，所述各支路的并聯(lián)輸出端連接至第一導(dǎo)頻抵消模塊的輸入端，第一導(dǎo)頻抵消模塊的輸出端依次連接有第二導(dǎo)頻抵消模塊、第一數(shù)字上變頻模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述四組并聯(lián)支路中任選一條支路，被選支路中可調(diào)濾波器的另一輸出端還依次連接有CDMA2000導(dǎo)頻匹配濾波器和CDMA2000 Ix解調(diào)器，所述CDMA2000導(dǎo)頻匹配濾波器的另一輸出端與所述被選支路中復(fù)數(shù)數(shù)字上變頻模塊的另一輸入端連接，所述CDMA2000 Ix解調(diào)器輸出端分別與第一導(dǎo)頻抵消模塊、第二導(dǎo)頻抵消模塊的另一輸入端連接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一導(dǎo)頻抵消模塊包括導(dǎo)頻發(fā)生器，導(dǎo)頻發(fā)生器的輸出端分別連接有第一信道估計(jì)模塊和第二信道估計(jì)模塊，所述第一信道估計(jì)模塊的輸出端與第一導(dǎo)頻抵消模塊的輸入端疊加相接輸出為第一接口，第一接口與第二信道估計(jì)模塊的輸出端疊加相接作為第一導(dǎo)頻抵消模塊的輸出端。[0016]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述導(dǎo)頻發(fā)生器中依次包含有導(dǎo)頻PN序列偏置號產(chǎn)生模塊和兩結(jié)構(gòu)相同且并聯(lián)的導(dǎo)頻序列生成模塊,所述兩導(dǎo)頻序列生成模塊的輸出端分別與第一信道估計(jì)模塊、第二信道估計(jì)模塊的輸入端連接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第二導(dǎo)頻抵消模塊的結(jié)構(gòu)與第一導(dǎo)頻抵消模塊的結(jié)構(gòu)相同。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，在上述所有實(shí)施方式基礎(chǔ)上，所述被選支路中可調(diào)濾波器的輸出端還連接有頻偏校正模塊，所述頻偏校正模塊的輸出端與第一數(shù)字下變頻模塊的另一輸入端連接?；贑DMA2000連續(xù)載波的基站鎖定方法，包括以下步驟 A、輸入信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；B、經(jīng)過第一數(shù)字下變頻模塊下變頻到零頻，并濾波抽取；C、經(jīng)過干擾抵消系統(tǒng)進(jìn)行干擾抵消，防止自激；D、經(jīng)過自動(dòng)電平模塊進(jìn)行電平控制，以保護(hù)功放；E、進(jìn)行復(fù)數(shù)下變頻，并選頻濾波和復(fù)數(shù)上變頻；F、發(fā)送給基站鎖定模塊進(jìn)行處理；G、使信號上變頻至中頻信號；H、經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換變成模擬中頻信號；I、經(jīng)過模擬混頻后發(fā)給功放放大輸出。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟B中包括頻偏估計(jì)處理。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟F中包括有根據(jù)接收的信號通過匹配濾波器實(shí)現(xiàn)小區(qū)搜索、根據(jù)CDMA2000 Ix解調(diào)器的輸出信號計(jì)算得出當(dāng)前小區(qū)導(dǎo)頻PN序列的偏置值。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟F中包括有生成相應(yīng)的導(dǎo)頻序列，選取需要抑制的小區(qū)導(dǎo)頻序列與接收信號一起進(jìn)行信道估計(jì)和對需要抑制的小區(qū)作導(dǎo)頻抑制處理。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型基于CDMA2000連續(xù)載波的基站鎖定系統(tǒng)可以把與目標(biāo)基站信號接近的導(dǎo)頻功率降低，同時(shí)也可能選擇自己想要的基站進(jìn)行服務(wù)，以平衡基站的壓力，排除手機(jī)鎖定到非目標(biāo)基站的可能性，有效解決了多個(gè)功率接近的基站被同時(shí)放大的技術(shù)問題，減少施工難度，實(shí)用性好，具有良好的應(yīng)用前景。

圖I是基于CDMA2000基站鎖定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是圖I中第一導(dǎo)頻抵消模塊和第二導(dǎo)頻抵消模塊的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說明參照圖1，基于CDMA2000連續(xù)載波的基站鎖定系統(tǒng)，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端依次連接有第一數(shù)字下變頻模塊、干擾抵消模塊、自動(dòng)電平控制模塊，所述自動(dòng)電平控制模塊的輸出端連接有四組結(jié)構(gòu)相同的并聯(lián)支路，每一支路中依次連接有復(fù)數(shù)數(shù)字下變頻模塊、可調(diào)濾波器和復(fù)數(shù)數(shù)字上變頻模塊，所述各支路的并聯(lián)輸出端連接至第一導(dǎo)頻抵消模塊的輸入端，第一導(dǎo)頻抵消模塊的輸出端依次連接有第二導(dǎo)頻抵消模塊、第一數(shù)字上變頻模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述四組并聯(lián)支路中任選一條支路，被選支路中可調(diào)濾波器的另一輸出端還依次連接有CDMA2000導(dǎo)頻匹配濾波器和CDMA2000 Ix解調(diào)器，所述CDMA2000導(dǎo)頻匹配濾波器的另一輸出端與所述被選支路中復(fù)數(shù)數(shù)字上變頻模塊的另一輸入端連接，所述CDMA2000 Ix解調(diào)器輸出端分別與第一導(dǎo)頻抵消模塊、第二導(dǎo)頻抵消模塊的另一輸入端連接。參考圖2，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一導(dǎo)頻抵消模塊包括導(dǎo)頻發(fā)生器，導(dǎo)頻發(fā)生器的輸出端分別連接有第一信道估計(jì)模塊和第二信道估計(jì)模塊，所述第一信道估計(jì)模塊的輸出端與第一導(dǎo)頻抵消模塊的輸入端疊加相接輸出為第一接口，第一接口與第二信道估計(jì)模塊的輸出端疊加相接作為第一導(dǎo)頻抵消模塊的輸出端。參考圖2，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述導(dǎo)頻發(fā)生器中依次包含有導(dǎo)頻PN序 列偏置號產(chǎn)生模塊和兩結(jié)構(gòu)相同且并聯(lián)的導(dǎo)頻序列生成模塊，所述兩導(dǎo)頻序列生成模塊的輸出端分別與第一信道估計(jì)模塊、第二信道估計(jì)模塊的輸入端連接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第二導(dǎo)頻抵消模塊的結(jié)構(gòu)與第一導(dǎo)頻抵消模塊的結(jié)構(gòu)相同。參考圖1，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，在上述所有實(shí)施方式基礎(chǔ)上，所述被選支路中可調(diào)濾波器的輸出端還連接有頻偏校正模塊，所述頻偏校正模塊的輸出端與第一數(shù)字下變頻模塊的另一輸入端連接?；贑DMA2000連續(xù)載波的基站鎖定方法，包括以下步驟A、輸入信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；B、經(jīng)過第一數(shù)字下變頻模塊下變頻到零頻，并濾波抽??；C、經(jīng)過干擾抵消系統(tǒng)進(jìn)行干擾抵消，防止自激；D、經(jīng)過自動(dòng)電平模塊進(jìn)行電平控制，以保護(hù)功放；E、進(jìn)行復(fù)數(shù)下變頻，并選頻濾波和復(fù)數(shù)上變頻；F、發(fā)送給基站鎖定模塊進(jìn)行處理；G、使信號上變頻至中頻信號；H、經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換變成模擬中頻信號；I、經(jīng)過模擬混頻后發(fā)給功放放大輸出。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟B中包括頻偏估計(jì)處理。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟F中包括有根據(jù)接收的信號通過匹配濾波器實(shí)現(xiàn)小區(qū)搜索、根據(jù)CDMA2000 Ix解調(diào)器的輸出信號計(jì)算得出當(dāng)前小區(qū)導(dǎo)頻PN序列的偏置值。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟F中包括有生成相應(yīng)的導(dǎo)頻序列，選取需要抑制的小區(qū)導(dǎo)頻序列與接收信號一起進(jìn)行信道估計(jì)和對需要抑制的小區(qū)作導(dǎo)頻抑制處理。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型基于CDMA2000連續(xù)載波的基站鎖定系統(tǒng)可以把與目標(biāo)基站信號接近的導(dǎo)頻功率降低，排除手機(jī)鎖定到非目標(biāo)基站的可能性，同時(shí)也可能選擇自己想要的基站進(jìn)行服務(wù)，以平衡基站的壓力。[0055]由圖I可知，天線接收到的信號，首先經(jīng)過射頻處理下變頻到中頻模擬信號，再經(jīng)過一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，把模擬中頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號并送入FPGA，F(xiàn)PGA通過編程實(shí)現(xiàn)不同的功能，對信號進(jìn)行處理，包括數(shù)字上下變頻，數(shù)字濾波，導(dǎo)頻抵消算法等功能，然后數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)把經(jīng)過FPGA處理的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬中頻信號，再經(jīng)過射頻處理，最后經(jīng)過功放發(fā)送出去。其中，F(xiàn)PGA內(nèi)部的處理模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心， 包括頻偏校正，可調(diào)濾波器，匹配濾波器、導(dǎo)頻抵消，信道估計(jì)等。本方案的難點(diǎn)一是選頻濾波，CDMA載波通帶為I. 2288M，而過濾帶為I. 23M，且會(huì)出現(xiàn)連續(xù)載波的情況(例如北京是六載波)，所以直接做七通道的選頻濾波是不可能的。因此本方案設(shè)計(jì)了四通道的可調(diào)濾波器進(jìn)行濾波，即不連續(xù)時(shí)最多同時(shí)出現(xiàn)四個(gè)載波，而連續(xù)時(shí)則切換其他濾波器，多余的通道就關(guān)閉，當(dāng)七載波同時(shí)開時(shí)，就只有一個(gè)通道進(jìn)行工作，這樣就可以把過濾帶做寬，從而實(shí)現(xiàn)選頻濾波，這也為導(dǎo)頻抵消(CCS)作好了準(zhǔn)備。本方案的難點(diǎn)二是導(dǎo)頻抵消，由于本方案采用了先選帶后選頻的技術(shù)，所以七個(gè)載波當(dāng)成一個(gè)帶來處理，那么相對于每個(gè)載波來說，是處于低中頻(中間載波除外)，也即導(dǎo)頻抵消是在中頻技術(shù)上實(shí)現(xiàn)。從接收天線接收到的信號，包括了多個(gè)不同基站的信號。在系統(tǒng)內(nèi)部有一個(gè)導(dǎo)頻發(fā)生器，可以產(chǎn)生與輸入信號相對應(yīng)的導(dǎo)頻信號。我們首先根據(jù)接收的信號做小區(qū)搜索，找到當(dāng)?shù)氐乃行^(qū)(假設(shè)為3個(gè))。CDMA2000小區(qū)是依據(jù)其導(dǎo)頻PN序列的偏置值來區(qū)分的。小區(qū)搜索主要通過匹配濾波器實(shí)現(xiàn)，根據(jù)Ix導(dǎo)頻信道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)匹配濾波器，獲取導(dǎo)頻相關(guān)峰，根據(jù)CDMA2000 Ix解調(diào)輸出計(jì)算得出當(dāng)前小區(qū)導(dǎo)頻PN序列的偏置值。由于模塊跟基站存在著一定的頻偏，所以本方案設(shè)計(jì)了頻偏校正模塊以實(shí)現(xiàn)正確的解調(diào)。根據(jù)搜索出的小區(qū)，我們再生成相應(yīng)的導(dǎo)頻序列，選取2個(gè)需要抑制的小區(qū)導(dǎo)頻序列和接收信號一起進(jìn)行信道估計(jì)。我們將得出的本地導(dǎo)頻發(fā)生器信號進(jìn)行信道的估計(jì)，求出信道的沖擊響應(yīng)出，再經(jīng)過估計(jì)到的信道沖擊響應(yīng)模擬出從輸入信號中要被抑制的導(dǎo)頻信號；然后接收信號同相減，得出差值，它的作用是不斷的調(diào)整信道沖擊響應(yīng)的抽頭系數(shù)，令更加接近真實(shí)的信道。同時(shí)，也是經(jīng)過導(dǎo)頻抑制的信號，再由天線發(fā)射出去。算法原理本軟件系統(tǒng)是利用直放站的發(fā)射信號與回聲信號之間的相關(guān)性，來分離目標(biāo)基站信號和非目標(biāo)基站信號。具體利用到LMS (Least Mean Square)算法。其算法核心可以歸結(jié)為如下幾條更新方程把根據(jù)LMS算法的復(fù)數(shù)運(yùn)算方程轉(zhuǎn)化成實(shí)數(shù)的形式，轉(zhuǎn)化后方程如下抽頭輸入向量
X {ki- s,<l- > i. KyU')期望信號(m) = iiAkI i IiJk)抽頭權(quán)系數(shù)w >.... H爲(wèi).M w“<k P濾波器輸出-—V+M)'V1M)估計(jì)誤差信號HO.....<4k) + ejk)[0068]相應(yīng)的更新方程
其中I、Q表示信號進(jìn)行下變頻后的在復(fù)平面上的橫向分量和綜向分量。軟件系統(tǒng)通過不斷執(zhí)行以上幾條方程，完成對導(dǎo)頻信號的估計(jì)，進(jìn)而完成不同基站導(dǎo)頻信號的分離。以上是對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本實(shí)用新型創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可以作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.基于CDMA2000連續(xù)載波的基站鎖定系統(tǒng)，其特征在于包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端依次連接有第一數(shù)字下變頻模塊、干擾抵消模塊、自動(dòng)電平控制模塊，所述自動(dòng)電平控制模塊的輸出端連接有四組結(jié)構(gòu)相同的并聯(lián)支路，每一支路中依次連接有復(fù)數(shù)數(shù)字下變頻模塊、可調(diào)濾波器和復(fù)數(shù)數(shù)字上變頻模塊，所述各支路的并聯(lián)輸出端連接至第一導(dǎo)頻抵消模塊的輸入端，第一導(dǎo)頻抵消模塊的輸出端依次連接有第二導(dǎo)頻抵消模塊、第一數(shù)字上變頻模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述四組并聯(lián)支路中任選一條支路，被選支路中可調(diào)濾波器的另一輸出端還依次連接有CDMA2000導(dǎo)頻匹配濾波器和CDMA2000 Ix解調(diào)器，所述CDMA2000導(dǎo)頻匹配濾波器的另一輸出端與所述被選支路中復(fù)數(shù)數(shù)字上變頻模塊的另一輸入端連接，所述CDMA2000 Ix解調(diào)器輸出端分別與第一導(dǎo)頻抵消模塊、第二導(dǎo)頻抵消模塊的另一輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于CDMA2000連續(xù)載波的基站鎖定系統(tǒng)，其特征在于所述第一導(dǎo)頻抵消模塊包括有導(dǎo)頻發(fā)生器，導(dǎo)頻發(fā)生器的輸入端與CDMA2000 Ix解調(diào)器輸出端連接，導(dǎo)頻發(fā)生器的輸出端分別連接有第一信道估計(jì)模塊和第二信道估計(jì)模塊，所述第一信道估計(jì)模塊的輸出端與第一導(dǎo)頻抵消模塊的輸入端疊加相接輸出為第一接口，第一接口與第二信道估計(jì)模塊的輸出端疊加相接作為第一導(dǎo)頻抵消模塊的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于CDMA2000連續(xù)載波的基站鎖定系統(tǒng)，其特征在于所述導(dǎo)頻發(fā)生器中依次包含有導(dǎo)頻PN序列偏置號產(chǎn)生模塊和兩結(jié)構(gòu)相同且并聯(lián)的導(dǎo)頻序列生成模塊，所述兩導(dǎo)頻序列生成模塊的輸出端分別與第一信道估計(jì)模塊、第二信道估計(jì)模塊的輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于CDMA2000連續(xù)載波的基站鎖定系統(tǒng)，其特征在于所述第二導(dǎo)頻抵消模塊的結(jié)構(gòu)與第一導(dǎo)頻抵消模塊的結(jié)構(gòu)相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的基于CDMA2000連續(xù)載波的基站鎖定系統(tǒng)，其特征在于所述被選支路中可調(diào)濾波器的輸出端還連接有頻偏校正模塊，所述頻偏校正模塊的輸出端與第一數(shù)字下變頻模塊的另一輸入端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了基于CDMA2000基站鎖定系統(tǒng)，系統(tǒng)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第一數(shù)字上、下變頻模塊、干擾抵消模塊、自動(dòng)電平控制模塊、選頻濾波模塊、復(fù)數(shù)數(shù)字上、下變頻模塊、基站鎖定模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換器。方法包括以下步驟輸入信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化；經(jīng)第一數(shù)字下變頻模塊下變頻到零頻，并濾波抽??；經(jīng)干擾抵消系統(tǒng)進(jìn)行干擾抵消；經(jīng)自動(dòng)電平模塊進(jìn)行電平控制；進(jìn)行復(fù)數(shù)下變頻，并選頻濾波和復(fù)數(shù)上變頻；發(fā)給基站鎖定模塊處理；使信號上變頻至中頻；經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換變成模擬中頻信號；經(jīng)模擬混頻后發(fā)給功放放大輸出。本實(shí)用新型系統(tǒng)可降低接近目標(biāo)基站的導(dǎo)頻功率，排除手機(jī)鎖定到非目標(biāo)基站的可能性，可廣泛用于通信領(lǐng)域。
文檔編號H04B1/7107GK202772880SQ20122038193
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者郝祿國, 楊建坡, 余斯擎, 余嘉池, 楊舜君, 何仕杰, 曾文彬 申請人:奧維通信股份有限公司