针对NB_IoT广播信道进行矢量幅度误差测量的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种针对NB_IoT广播信道进行矢量幅度误差测量的系统，包括信号提取模块，用于对初始信号进行提取和转换处理；定位校准模块，与所述的信号提取模块相连接，用于对处理后的数据确定无线帧的同步位置；计算处理模块，与所述的定位校准模块相连接，用于对数据进行傅里叶变换，并根据窄带广播信道参考信号和测量信号计算得出矢量幅度误差。本发明专利技术还涉及一种针对NB_IoT广播信道实现矢量幅度误差测量的方法。采用了该系统及方法，通过结合频域和时域频偏的准确校准，以及高效的相位误差校准，有效的提高了信号解调的抗干扰能力，提升了EVM计算的性能，同时通过应判决的方式构造参考矢量，不仅减小运算的复杂度，加快了计算速度，提高矢量幅度误差的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
针对NB_IoT广播信道进行矢量幅度误差测量的系统及方法
本专利技术涉及移动通信领域，尤其涉及移动通信基站故障检测领域，具体是指一种针对NB_IoT广播信道进行矢量幅度误差测量的系统及方法。
技术介绍
随着NB-IoT技术发展的不断深入推进，NB-IoT技术的逐步成熟，运营商的大规模布网，NB-IoT信号分析测试仪器作为产业链的关键组成部分受到业界的广泛关注。作为基站、终端研发生产的重要保障，NB-IoT信号分析测试仪器发挥着越来越重要的作用。NB-IoT信号分析仪表作为基站、终端研发生产的一个重要环节，发挥着越来重要的作用。对于NB-IoT信号分析，传统的方法通常会采用一次偏校准，并且将广播信道的原始码流，在构造参考矢量的方式，这种方式会使信号中频偏没有最大限度的校准，会导致矢量幅度误差计算不准确；同时解调到原始码流，再构造参考矢量，增加数据处理的环节，提高了复杂度，降低运算效率。本专利技术提供了一种NB_IoT广播信道的矢量幅度误差测量方法和装置，结合频域和时域频偏的准确校准，以及高效的相位误差校准，有效的提高了信号解调的抗干扰能力，提升了EVM(矢量误差幅度)计算的性能，同时通过应判决的方式构造参考矢量，不仅减小运算的复杂度，加快了计算速度，提高矢量幅度误差的测量精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种具有抗干扰能力、计算速度快、测量精度高的针对NB_IoT广播信道进行矢量幅度误差测量的系统及方法。为了实现上述目的，本专利技术的针对NB_IoT广播信道进行矢量幅度误差测量的系统及方法如下：该针对NB_IoT广播信道进行矢量幅度误差测量的系统，其主要特点是，所述的系统包括：信号提取模块，用于对初始信号进行提取和转换处理；定位校准模块，与所述的信号提取模块相连接，用于对处理后的数据确定无线帧的同步位置；计算处理模块，与所述的定位校准模块相连接，用于对数据进行傅里叶变换，并根据窄带广播信道参考信号和测量信号计算得出矢量幅度误差。较佳地，所述的信号提取模块包括：信号接收处理单元，用于对接收的射频信号进行变频处理，并进行A/D转换处理；I/Q数据提取单元，与所述的信号接收处理单元相连接，用于对A/D采样后的数据提取3个无线帧的数据。较佳地，所述的信号提取模块包括信号接收处理单元和I/Q数据提取单元，所述的定位校准模块包括：无线帧起始位置初始定位单元，与所述的I/Q数据提取单元相连接，用于通过窄带主同步信号的本地频域序列产生11组128点的时域信号，获取相关峰，根据资源映射栅格判定无线帧初始位置；整数倍频偏校准单元，与所述的无线帧起始位置初始定位单元相连接，用于根据窄带主同步信号判定其同步位置偏移，并计算整数倍频率偏移；无线帧起始位置精确定位单元，与所述的整数倍频偏校准单元相连接，用于将整数倍频偏校准单元中校准整数倍频偏后的接收数据确定采样点，获取相关值并确定无线帧的精确同步位置。较佳地，所述的定位校准模块包括无线帧起始位置初始定位单元、整数倍频偏校准单元和无线帧起始位置精确定位单元，所述的计算处理模块包括：去除循环前缀单元，与所述的无线帧起始位置精确定位单元相连接，用于根据所述的无线帧的精确同步位置去除循环前缀；傅里叶变换单元，与所述的去除循环前缀单元相连接，用于根据去除循环前缀后的数据进行傅里叶变换，并提取频域数据；信道估计均衡单元，与所述的傅里叶变换单元相连接，用于求取信号传输过程中的信道冲击响应，并重新构造参考矢量；矢量幅度误差计算单元，与所述的信道估计均衡单元相连接，用于提取窄带广播信道的复值符号生成参考广播信道，得到测量信号，并根据窄带广播信道参考信号和测量信号计算矢量幅度误差。较佳地，所述的计算处理模块据窄带广播信道参考信号和测量信号计算矢量幅度误差，具体为：根据以下公式计算矢量幅度误差：其中，EVM为矢量幅度误差，Meas(d)为测量矢量，Ref(d)为参考矢量，d为窄带广播信道分配在一个无线帧上的子载波数。较佳地，所述的无线帧起始位置精确定位单元的采样点的长度为128*11+2*N，其中，N为相对映射位置前移的点数。该基于上述系统针对NB_IoT广播信道实现矢量幅度误差测量的方法，其主要特点是，所述的信号提取模块包括信号接收处理单元和I/Q数据提取单元，所述的定位校准模块包括无线帧起始位置初始定位单元、整数倍频偏校准单元和无线帧起始位置精确定位单元，所述的计算处理模块包括去除循环前缀单元、傅里叶变换单元、信道估计均衡单元和矢量幅度误差计算单元，所述的方法包括以下步骤：(1)所述的信号接收处理单元通过采样时钟进行采样，所述的I/Q数据提取单元提取3个无线帧的数据；(2)所述的无线帧起始位置初始定位单元产生时域信号，获取相关峰，确定无线帧初始位置；(3)所述的整数倍频偏校准单元根据窄带主同步信号计算同步位置偏移Δd，并计算整数倍频率偏移ΔfIn；(4)所述的无线帧起始位置精确定位单元确定初始位置，根据窄带辅同步信号时域数据获取相关值，并确定精确同步位置；(5)根据循环前缀和窄带辅同步信号计算小数倍频率偏移Δfde；(6)去除循环前缀，进行傅里叶正变换，生成窄带广播信道参考信号，根据窄带广播信道参考信号和测量信号计算得出矢量幅度误差。较佳地，所述的步骤(1)中的采样时钟的时钟速率为1.92Mbps。较佳地，所述的步骤(1)中的所述的3个无线帧共30ms，所述的无线帧的数据长度为57600。较佳地，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：(2.1)通过窄带主同步信号的本地频域序列进行傅里叶逆变换，产生11组128点的时域信号；(2.2)根据(1)中接收提取的数据进行滑动相关获取相关峰和窄带主同步信号的初始位置；(2.3)根据3GPP协议资源映射结构确定无线帧初始同步位置。较佳地，所述的步骤(2.2)中的窄带主同步信号的初始位置为相关峰最大值在接收数据中的位置。较佳地，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：(3.1)根据(2)中提取的窄带主同步信号初始位置的2048个点数据进行傅里叶变换，并转换到频域；(3.2)提取窄带主同步信号一个资源块上的频域数据，并计算同步位置偏移Δd；(3.3)根据NB-IoT的子载波带宽计算信号的整数倍频偏ΔfIn。较佳地，所述的计算信号的整数倍频偏，具体为：根据以下公式计算信号的整数倍频偏ΔfIn：ΔfIn＝Δd*15kHz；其中，Δd为同步位置偏移，NB-IoT的子载波带宽为15KH。较佳地，所述的步骤(4)具体包括以下步骤：(4.1)根据(1)中接收提取的数据消除相位偏移；(4.2)确定初始位置，根据窄带辅同步信号时域数据获取相关值；(4.3)根据3GPP协议确定无线帧的精确同步位置。较佳地，所述的步骤(4.2)中的起始位置为相对映射位置前移的点的数量，长度为128×11+2×N个采样点。较佳地，所述的步骤(6)具体包括以下步骤：(6.1)所述的去除循环前缀单元根据所述的无线帧的精确同步位置去除循环前缀；(6.2)所述的傅里叶变换单元根据去除循环前缀后的数据进行傅里叶变换，并提取频域数据；(6.3)所述的矢量幅度误差计算单元提取窄带广播信道的复值符号生成参考广播信道，得到测量信号，并根据窄带广播信道参考信号和测量信号计算矢量幅度误差。较佳地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对NB_IoT广播信道进行矢量幅度误差测量的系统，其特征在于，所述的系统包括：信号提取模块，用于对初始信号进行提取和转换处理；定位校准模块，与所述的信号提取模块相连接，用于对处理后的数据确定无线帧的同步位置；计算处理模块，与所述的定位校准模块相连接，用于对数据进行傅里叶变换，并根据窄带广播信道参考信号和测量信号计算得出矢量幅度误差。

【技术特征摘要】
1.一种针对NB_IoT广播信道进行矢量幅度误差测量的系统，其特征在于，所述的系统包括：信号提取模块，用于对初始信号进行提取和转换处理；定位校准模块，与所述的信号提取模块相连接，用于对处理后的数据确定无线帧的同步位置；计算处理模块，与所述的定位校准模块相连接，用于对数据进行傅里叶变换，并根据窄带广播信道参考信号和测量信号计算得出矢量幅度误差。2.根据权利要求1所述的针对NB_IoT广播信道进行矢量幅度误差测量的系统，其特征在于，所述的信号提取模块包括：信号接收处理单元，用于对接收的射频信号进行变频处理，并进行A/D转换处理；I/Q数据提取单元，与所述的信号接收处理单元相连接，用于对A/D采样后的数据提取3个无线帧的数据。3.根据权利要求1所述的针对NB_IoT广播信道进行矢量幅度误差测量的系统，其特征在于，所述的信号提取模块包括信号接收处理单元和I/Q数据提取单元，所述的定位校准模块包括：无线帧起始位置初始定位单元，与所述的I/Q数据提取单元相连接，用于通过窄带主同步信号的本地频域序列产生11组128点的时域信号，获取相关峰，根据资源映射栅格判定无线帧初始位置；整数倍频偏校准单元，与所述的无线帧起始位置初始定位单元相连接，用于根据窄带主同步信号判定其同步位置偏移，并计算整数倍频率偏移；无线帧起始位置精确定位单元，与所述的整数倍频偏校准单元相连接，用于将整数倍频偏校准单元中校准整数倍频偏后的接收数据确定采样点，获取相关值并确定无线帧的精确同步位置。4.根据权利要求1所述的针对NB_IoT广播信道进行矢量幅度误差测量的系统，其特征在于，所述的定位校准模块包括无线帧起始位置初始定位单元、整数倍频偏校准单元和无线帧起始位置精确定位单元，所述的计算处理模块包括：去除循环前缀单元，与所述的无线帧起始位置精确定位单元相连接，用于根据所述的无线帧的精确同步位置去除循环前缀；傅里叶变换单元，与所述的去除循环前缀单元相连接，用于根据去除循环前缀后的数据进行傅里叶变换，并提取频域数据；信道估计均衡单元，与所述的傅里叶变换单元相连接，用于求取信号传输过程中的信道冲击响应，并重新构造参考矢量；矢量幅度误差计算单元，与所述的信道估计均衡单元相连接，用于提取窄带广播信道的复值符号生成参考广播信道，得到测量信号，并根据窄带广播信道参考信号和测量信号计算矢量幅度误差。5.根据权利要求3所述的针对NB_IoT广播信道进行矢量幅度误差测量的系统，其特征在于，所述的计算处理模块据窄带广播信道参考信号和测量信号计算矢量幅度误差，具体为：根据以下公式计算矢量幅度误差：其中，EVM为矢量幅度误差，Meas(d)为测量矢量，Ref(d)为参考矢量，d为窄带广播信道分配在一个无线帧上的子载波数。6.根据权利要求3所述的针对NB_IoT广播信道进行矢量幅度误差测量的系统，其特征在于，所述的无线帧起始位置精确定位单元的采样点的长度为128×11+2×N，其中，N为相对映射位置前移的点数。7.一种基于权利要求1所述的系统针对NB_IoT广播信道实现矢量幅度误差测量的方法，其特征在于，所述的信号提取模块包括信号接收处理单元和I/Q数据提取单元，所述的定位校准模块包括无线帧起始位置初始定位单元、整数倍频偏校准单元和无线帧起始位置精确定位单元，所述的计算处理模块包括去除循环前缀单元、傅里叶变换单元、信道估计均衡单元和矢量幅度误差计算单元，所述的方法包括以下步骤：(1)所述的信号接收处理单元通过采样时钟进行采样，所述的I/Q数据提取单元提取3个无线帧的数据；(2)所述的无线帧起始位置初始定位单元产生时域信号，获取相关峰，确定无线帧初始位置；(3)所述的整数倍频偏校准单元根据窄带主同步信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志，陈向民，陈爽，
申请(专利权)人：上海创远仪器技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31