GSM时隙信号的功率控制方法与装置及数字直放站制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种GSM时隙信号的功率控制方法与装置，统计每个时隙的均值功率，从中找出最大均值功率，再通过查表法确定最大均值功率对应的衰减量，最后按照确定的衰减量对GSM时隙信号进行衰减。由于以时隙为对象来统计均值功率，本方法与装置可以很好的控制各种情况的时隙信号的功率，又由于采用了查表法，本方法与装置可以快速进行功率衰减，且本方法与装置可以用全数字方式来实现，调试修改简单快捷，又省去了模拟电路的硬件成本。在现有数字直放站的FPGA上增加相应的算法来实现上述装置，即得到本发明专利技术的数字直放站。

【技术实现步骤摘要】
GSM时隙信号的功率控制方法与装置及数字直放站
本专利技术涉及功放
，特别是涉及一种GSM(Global System for Mobilecommunication，全球移动通信系统)时隙信号的功率控制方法与装置及数字直放站。
技术介绍
目前，公知的功率放大电路存在三个工作区域:截止区、放大区、饱和区。其工作模型可直接以输入信号大小X为自变量，输出功率大小I为应变量，放大倍数为β，对应的传输函数表达式为y=0*x。功放工作在截止区时，由于输入信号太小，信号被截断，功放不起放大作用，即β值为零；功放工作在放大区时，功放为线性放大状态，输出功率为输入功率的β倍，其中β值为一固定常数；功放工作在饱和区，虽然输出功率仍为输入功率的放大倍数关系，但该放大倍数β值不为常量，一般随输入信号的增大，放大倍数β值逐渐减小，由于输入饱和，功放的放大性能严重下降，严重时产生信号失真。为了避免信号失真，理论设计的功率放大电路均需工作在线性放大区，即输入信号应满足一定大小范围，防止功放进入饱和区。现有的技术均采用在功率放大电路前级，增加模拟ALC(Automatic Level Control，自动增益控制)电路，以限制功放输入信号功率。该模拟ALC电路通常由功率检波电路、可变增益调整电路组成。其原理为通过功率检波电路检测功放输入信号功率，当输入信号大于所需功放线性放大区最大输入功率时，调整可变增益调整电路，设置相应衰减，以使功放输入信号功率低于门限值，当输入信号小于所需功放线性放大区最大输入功率时，不调整可变增益调整电路。这种方法，能对全时隙信号起至IJ很好的功率控制作用，但对间隔时隙、单时隙信号控制能力较差，且对全时隙、间隔时隙、单时隙各自功率控制点不一致。
技术实现思路
本专利技术提出了一种GSM时隙信号的功率控制方法与装置及一种数字直放站，以完善对各种时隙信号的功率控制功能。一种GSM时隙信号的功率控制方法，包括步骤:计算GSM时隙信号的功率；统计GSM时隙信号每个时隙的均值功率；比较单载波每个时隙的均值功率,确定最大均值功率；查找功率与衰减量的映射关系表，确定所述最大均值功率对应的衰减量；按照所述最大均值功率对应的衰减量，对GSM时隙信号进行衰减。一种GSM时隙信号的功率控制装置，包括:功率计算模块，用于计算GSM时隙信号的功率；时隙均值功率统计模块，用于统计GSM时隙信号每个时隙的均值功率；时隙均值功率比较模块，用于比较单个载波每个时隙的均值功率，确定最大均值功率;衰减量查表模块，用于查找功率与衰减量的映射关系表，确定所述最大均值功率对应的衰减量；数字增益调整模块，用于按照所述最大均值功率对应的衰减量，对GSM时隙信号进行衰减。一种数字直放站,包括依次相连的FPGA (Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)、数/模变换器、混频器和功率放大器，所述FPGA包括数字处理单元和功率控制装置，所述功率控制装置连接在所述数字处理单元与所述数/模变换器之间，为权利要求5-9任一项所述的GSM时隙信号的功率控制装置。本专利技术GSM时隙信号的功率控制方法与装置，统计每个时隙的均值功率，从中找出最大均值功率，再通过查表法确定最大均值功率对应的衰减量，最后按照确定的衰减量对GSM时隙信号进行衰减。由于以时隙为对象来统计均值功率，本方法与装置可以很好的控制各种情况的时隙信号的功率，又由于采用了查表法，本方法与装置可以快速进行功率衰减，且本方法与装置可以用全数字方式来实现，调试修改简单快捷，又省去了模拟电路的硬件成本。在现有数字直放站的FPGA上增加相应的算法来实现上述装置，即得到本专利技术的数字直放站，其有益效果不再赘述。【附图说明】图1为本专利技术GSM时隙信号的功率控制方法的流程示意图；图2为本专利技术GSM时隙信号的功率控制装置的结构示意图；图3为本专利技术GSM时隙信号的功率控制装置其中一个实施例的结构示意图；图4为本专利技术数字直放站的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图与实施例详细解释本专利技术。本专利技术GSM时隙信号的功率控制方法，如图1所示，包括步骤:步骤S1、计算GSM时隙信号的功率；步骤S2、统计GSM时隙信号每个时隙的均值功率；步骤S3、比较单载波每个时隙的均值功率，确定最大均值功率；步骤S4、查找功率与衰减量的映射关系表，确定所述最大均值功率对应的衰减量;步骤S5、按照所述最大均值功率对应的衰减量，对GSM时隙信号进行衰减。GSM单载波由8个时隙组成，每个时隙长577us。本方法分别统计每个时隙的均值功率，并从中找出最大值作为单载波的最大均值功率，再查找找到对应的衰减量，从而对GSM时隙信号进行功率衰减。为了减少运算量，可以将GSM时隙信号I路数据和Q路数据的平方和或模之和作为GSM时隙信号的功率。由于无法判断单时隙开始与结束的时刻，优选地采用1/2时隙或1/4时隙均值功率统计法实现所述步骤统计GSM时隙信号每个时隙的均值功率。作为一个优选的实施例，所述功率与衰减量的映射关系表中，最大衰减量为-15.5dbm,衰减精度为 0.1dbm 或 0.5dbm。本专利技术GSM时隙信号的功率控制装置，如图2所示，包括:功率计算模块，用于计算GSM时隙信号的功率；时隙均值功率统计模块，用于统计GSM时隙信号每个时隙的均值功率；时隙均值功率比较模块，用于比较单个载波每个时隙的均值功率，确定最大均值功率;衰减量查表模块，用于查找功率与衰减量的映射关系表，确定所述最大均值功率对应的衰减量；数字增益调整模块，用于按照所述最大均值功率对应的衰减量，对GSM时隙信号进行衰减。由以上描述及图2可知，功率计算模块、时隙均值功率统计模块、时隙均值功率比较模块、衰减量查表模块和数字增益调整模块依次相连构成了本装置。作为一个优选的实施例，如图3所示，本装置还包括最大时隙均值功率输出模块和时隙计数模块。其中，最大时隙均值功率输出模块用于保存所述最大均值功率，并输出至所述衰减量查表模块；时隙计数模块，用于在所述时隙均值功率比较模块完成单载波8个时隙的均值功率比较后，对所述时隙均值功率比较模块的数据清零，并更新所述最大时隙均值功率输出模块保存的所述最大均值功率。GSM数字复信号X的表达式为x=I+Q*j，数字功率值P表达式为P~2=I~2+Q~2，由于后级采用查表计算方法，为降低计算量，功率计算模块可以仅对I路数据和Q路数据求平方和，而不做开方运算，即取计算功率值的平方为功率值。或采用|I| + |Q|等效为功率值P，只做数据取模求和运算，减少算法占用资源。时隙均值功率统计模块无法准确判断单时隙的开始和结束，只能随机默认时隙开始，统计相应时长，做为该时隙功率均值，这样如果直接对单时隙577US计算平均功率，由于计算认为的单时隙周期窗口与实际信号单时隙周期窗口不完全重合，计算统计的时隙周期窗口就会包含上一时隙功率和本时隙功率，当实际信号只有一个时隙有功率时，显然取其求平均并不能准确的反应该时隙的均值功率，这里可以采用1/2时隙或1/4时隙均值功率统计的方法。以1/2时隙均值功率统计方法为例，将GSM单载波8时隙信号均分为16分，即每次只统计1/2时隙均值作为该时隙的均值功率，这样当上述现象发生时，虽然本次统计该时隙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GSM时隙信号的功率控制方法，其特征在于，包括步骤：计算GSM时隙信号的功率；统计GSM时隙信号每个时隙的均值功率；比较单载波每个时隙的均值功率，确定最大均值功率；查找功率与衰减量的映射关系表，确定所述最大均值功率对应的衰减量；按照所述最大均值功率对应的衰减量，对GSM时隙信号进行衰减。

【技术特征摘要】
1.一种GSM时隙信号的功率控制方法，其特征在于，包括步骤: 计算GSM时隙信号的功率； 统计GSM时隙信号每个时隙的均值功率； 比较单载波每个时隙的均值功率，确定最大均值功率； 查找功率与衰减量的映射关系表，确定所述最大均值功率对应的衰减量； 按照所述最大均值功率对应的衰减量，对GSM时隙信号进行衰减。2.根据权利要求1所述的GSM时隙信号的功率控制方法，其特征在于，将GSM时隙信号I路数据和Q路数据的平方和或模之和作为GSM时隙信号的功率。3.根据权利要求1或2所述的GSM时隙信号的功率控制方法，其特征在于，采用1/2时隙或1/4时隙均值功率统计法实现所述步骤统计GSM时隙信号每个时隙的均值功率。4.根据权利要求1或2所述的GSM时隙信号的功率控制方法，其特征在于，所述功率与衰减量的映射关系表中，最大衰减量为-15.5dbm，衰减精度为0.1dbm或0.5dbm。5.—种GSM时隙信号的功率控制装置，其特征在于，包括: 功率计算模块，用于计算GSM时隙信号的功率； 时隙均值功率统计模块，用于统计GSM时隙信号每个时隙的均值功率； 时隙均值功率比较模块，用于比较单个载波每个时隙的均值功率，确定最大均值功率； 衰减量查表模块，用于查找功率与衰减量的映射关系表，确定所述最大均值功率对应的衰减量； 数字增益调整模块，用于按照所述最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐节涛，
申请(专利权)人：京信通信系统中国有限公司，
类型：发明
国别省市：