一种智能天线信号强度测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能天线信号强度测量系统，包括PC机、测量节点和用于连接测量节点与PC机的协调器，所述的测量节点包括用于接收和测量基站信号强度的TD-SCDMA模块、用于控制和数据处理的处理器、用于通信和数据传输的Zigbee模块和用于同步和定位的GPS模块，所述的TD-SCDMA模块、GPS模块、Zigbee模块分别与处理器相互连接。本实用新型专利技术通过测量节点诱导基站与测量节点进行通信同时测量节点对基站信号强度进行监测；多个测量节点进行合理布置，通过Zigbee模块组成一个测量网络，实现多点位的同时测量。测量节点设备体积小、无需搬运且价格低廉。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种信号强度测量系统，尤其涉及一种智能天线信号强度测量系统。
技术介绍
随着第三代移动通信系统的快速发展，我国TD-SCDMA系统也得到了长足的发展，由于智能天线可以抗多径衰落、减小时延扩展，智能天线支持高数据速率、抑制干扰、减少远近效应、减小中断概率、改善BER(Bit Error Rate)性能、增加系统容量、提高频谱效率、支持灵活有效的越区切换、扩大小区覆盖范围、灵活的小区管理、延长移动台电池寿命、以及维护和运营成本较低等优势，所以现有的基站天线都会采用智能天线进行通信架构，所以以下叙述中使用智能天线的强度代替基站的信号强度。由于基站的建设覆盖面的增加(好多居民楼顶建设有基站)，基站电磁辐射对人体的影响已经逐渐成为人们关注的热点，如何定性定量的去判断智能天线电磁辐射污染是一个待解决的问题。由于智能天线的特殊工作原理，智能天线使得基站在下行链路上用业务波束与用户建立通话链路，而且由于用户位置的随机性且智能天线每次波束赋形的时间间隔为5ms。对TD-SCDMA基站信号强度进行测量时，现有的第三代通信基站信号强度测量仪器中，针对智能天线信号强度测量仅是其功能的一块，设备价格昂 贵。所以当仅对智能天线信号强度值测量时大多的TD-SCDMA的基站测量中还是普遍使用用于测量第二代通信系统的测量设备，即频谱仪加场强仪的测量设备。但实际测量时，测量设备需要依次搬运到下个测量点测量，而频谱仪加场强仪的测量设备体积较大且不易快速移动，所以频谱仪加场强仪的测量方法显得繁复且难于操作。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种智能天线信号强度测量系统对基站信号强度进行测量。本技术的进一步目的是提供一种智能天线信号强度测量系统，实现对基站信号强度进行多点、同时测量。本技术采用下述技术方案一种智能天线信号强度测量系统，包括PC机、测量节点和用于连接测量节点与PC机的协调器，所述的测量节点包括用于接收和测量基站信号强度的TD-SCDMA模块、用于控制和数据处理的处理器、用于通信和数据传输的无线数据传输模块和用于同步和定位的GPS模块，所述的TD-SCDMA模块、GPS模块、无线数据传输模块分别与处理器相连接。所述的测量节点为多个，多个测量节点通过无线数据传输模块组成测量网络，用于对基站进行多点同时测量。所述的多个测量节点的设置方式为为了减少地面的折射和反射带来的信号影响，使测量节点距离地面一设定高度，以TD-SCDMA基站的中心点为中心，利用智能天线的下倾角角度值和基站顶端到测量节点所在水平面的垂直高度值计算出测量中心点与基站中心点的距离，从而确定测量中心点的位置，并且保证该点没有被遮挡，以测量中心点和天线任意点在地面的投影线作一条直线，以此直线作为主瓣，分别向两侧每30度设置一旁瓣，主瓣和所有旁瓣组合为一半圆形，在主瓣和旁瓣上分别以自中心点等间隔距离进行测量节点的布置，主瓣上测量节点数量为旁瓣上测量节点的3倍。所述的处理器为ARM处理器。所述的无线数据传输模块为Zigbee模块。本技术通过使用TD-SCDMA模块、无线数据传输模块、GPS模块和微处理器组成测量节点，测量节点诱导基站与测量节点进行通信同时测量节点对基站信号强度进行监测；多个测量节点进行合理布置，通过Zigbee模块组成一个测量网络，同时通过GPS模块进行定位，这样就能实现多点位的同时测量。测量节点通过协调器实时地把监测的数据值发送至PC机，PC机进行分析、处理、显示。测量节点设备体积小、无需搬运且价格低廉。附图说明图1为本技术的电路原理框图；图2为本技术所述测量单节点的电路原理框图；图3为本技术所述的测量节点布置的分布图。具体实施方式如图1、图2所示，一种智能天线信号强度测量系统，包括PC机、测量节点和用于连接测量节点与PC机的协调器，所述的测量节点包括用于接收和测量基站信号强度的TD-SCDMA模块、用于控制和数据处理的处理器、用于通信和数据传输的无线数据传输模块和用于同步和定位的GPS模块，所述的TD-SCDMA模块、GPS模块、无线数据传输模块分别与处理器相连接；由于TD-SCDMA模块具有通话、待机、飞行三种模式，所以可以在处理器的控制下使TD-SCDMA模块与基站建立不同模式的通信状态，同时实时记录不同通信状态下的信号强度值，把收集到的信号强度值通过Zigbee模块传送至协调器，协调器把数据交给PC机进行分析、处理、显示。所述的处理器为ARM处理器。ARM处理器本身体积较小，成本低廉，可以控制测量节点各个模块的动作，同时也可以控制各个节点之间信号的同步、通信，并传输数据到PC机。所述的无线数据传输模块为Zigbee模块。Zigbee模块通过无线传输,把测量节点采集的数据值在ARM处理器的控制下发送至PC机。所述的测量节点可以为多个。多个测量节点进行合理布置，通过多个测量节点中的Zigbee模块构建一个无线测试的Zigbee网络,该Zigbee测量网络可以实现同时、多点测量TD-SCDMA基站附近的信号强度，进行多个测量节点之间的数据通信与传输，并使用GPS模块实现多个测量节点之间的通信同步和定位。如图3所示，所述的对多个测量节点的设置方式为为了减少地面的折射和反射对信号测量的影响，测量节点设置距离地面高度为2m，以TD-SCDMA基站的中心点为中心，利用智能天线的下倾角角度值和基站顶端到测量节点所在水平面的垂直高度值通过勾股定理计算出测量中心点距离基站中心点的距离，从而确定测量中心点的位置，并且保证该点没有被遮挡，以测量中心点和天线任意点在地面的投影线作一条直线，以此直线作为主瓣，分别向两侧每30度设置一旁瓣，最后组合为一半圆形，在主瓣和旁瓣上分别以与中心点等间隔距离进行测量节点的布置，主瓣测量节点数量为旁瓣上测量节点的3倍。这样可以使测量节点根据已知的信号强度分布情况进行布置，对基本无信号的位置处不再布置测量节点，从而节省劳动量和测量成本。本技术工作时可以使用单个测量节点与基站进行通话，测得单个测量节点的信号强度值；也可以通过多个测量节点合理分布设置，模拟单个或者多个用户通话时，通话点所处位置及其周围位置的信号辐射强度值和变化值，从而实现信号强度值的实时测量以及多点测 量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能天线信号强度测量系统，其特征在于：包括PC机、测量节点和用于连接测量节点与PC机的协调器，所述的测量节点包括用于接收和测量基站信号强度的TD?SCDMA模块、用于控制和数据处理的处理器、用于通信和数据传输的无线数据传输模块和用于同步和定位的GPS模块，所述的TD?SCDMA模块、GPS模块、无线数据传输模块分别与处理器相连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能天线信号强度测量系统，其特征在于包括PC机、测量节点和用于连接测量节点与PC机的协调器，所述的测量节点包括用于接收和测量基站信号强度的TD-SCDMA模块、用于控制和数据处理的处理器、用于通信和数据传输的无线数据传输模块和用于同步和定位的GPS模块，所述的TD-SCDMA模块、GPS模块、无线数据传输模块分别与处理器相连接。2.根据权利要求1所述的智能天线信号强度测量系统，其特征在于所述的测量节点为多个，多个测量节点通过无线数据传输模块组成测量网络，用于对基站进行多点同时测量。3.根据权利要求2所述的智能天线信号强度测量系统，其特征在于所述的多个测量节点的设置方式为为了减少地面的折射和反射带来的信号影响，使测量节...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘润杰，申金媛，寇丹丽，邹澎，陈园园，何丹丹，张萌，刘红欣，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：实用新型
国别省市：