一种训练序列生成方法和设备与流程

本申请实施例涉及通信技术领域，特别涉及一种训练序列生成方法。本申请实施例同时还涉及一种训练序列生成设备。

背景技术：

电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio)指的就是行驻波的电压峰值与电压谷值之比；当馈线和天线匹配时，信号能量全部被负载吸收，馈线上没有反射波；而当天线和馈线阻抗不匹配时，负载只能吸收部分能量，这样导致入射波的一部分能量反射回来形成反射波，使得驻波得以产生，其中，VSWR越大，反射越大，匹配越差。

在已有的驻波比检测方式中，都是通过基站及发射机设备发射信号，并基于接收到的反馈信号与发射的信号进行计算来实现的，但现有基站及发射机的用于进行驻波比检测的训练序列(也即发射的信号)，通常采用类似于发射信号的宽频训练信号，并通过对有用带宽内的射频通道进行驻波比检测；由于该种方法只考虑的信号的幅值影响，而未考虑信号的相位因素，因此该方法的驻波比计算准确度未能充分保证；此外，普通的训练序列信号一般通过功率实现驻波比的检测，而宽频训练信号经过功放末级后产生的严重非线性、交调、互调失真，这对宽带信号的驻波比检测的准确度引入较大的误差影响。

为此，还提出了以下几种别的训练信号：扫频信号的驻波比训练信号，多音信号的驻波比训练信号以及下行导频信号或业务信号，但采用扫频信号的驻波比训练信号，虽能够实现射频通道特性的全面覆盖，并有效抑制由于末级放大器引入的非线性、交调和互调失真，但其数字处理较为困难、复杂 度很高，相位误差估计较为困难，不利于驻波比值的计算；采用多音信号的驻波比训练信号，虽然能够遍历有用带宽内的通道特性，但多音信号经过功放后会造成严重的非线性和互调失真，严重影响驻波比值计算的准确度；采用下行导频信号或业务信号虽然能有效的逼近基站及发射机的实际发射信号，但由于信号的随机性及互调失真，对不连续频段的驻波比估计能力十分有限，且驻波比值计算准确度不高。

可见现有技术中，用于驻波比检测的训练信号都是无法很好的满足要求的。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提出了一种训练序列生成方法，用以满足驻波比的检测要求，该方法包括：

获取序列头部信号以及驻留扫频信号；

对所述驻留扫频信号进行与消除相位连续性约束相关的处理，生成序列主干信号；

基于所述序列头部信号和所述序列主干信号生成训练序列。

优选的，所述序列头部信号具体包括：零自相关ZC序列信号。

优选的，所述ZC序列信号具有以下特征：恒幅特性，循环自相关特性，循环互相关特性。

优选的，所述对所述驻留扫频信号进行与消除相位连续性约束相关的处理，生成序列主干信号，具体包括：

确定所述训练序列进行驻波比检测时的扫频带宽；

基于所述扫频带宽设置所述驻留扫频信号的驻留时间，采样点的数量和测量区间的数量，以使得各采样点均匀分布在所述扫频带宽内，各测量区间内的采样点的数量相同；

针对每个测量区间，在每个测量区间的进行与消除相位连续性约束相关的处理；

基于每个处理后的测量区间生成序列主干信号。

优选的，所述在每个测量区间的进行与消除相位连续性约束相关的处理，具体包括：

获取每个测量区间的采样点；

设置每个测量区间中处于边缘的预设个数的采样点；

标识并记录删除预设个数的采样点后的各测量区间中剩余的采样点的信息。

本发明还提出了一种训练序列生成设备，所述训练序列用于进行驻波比检测，该设备包括：

获取模块，用于获取序列头部信号以及驻留扫频信号；

处理模块，用于对所述驻留扫频信号进行与消除相位连续性约束相关的处理，生成序列主干信号；

合成模块，用于基于所述序列头部信号和所述序列主干信号生成训练序列。

优选的，所述序列头部信号具体包括：零自相关ZC序列信号。

优选的，所述ZC序列信号具有以下特征：恒幅特性，循环自相关特性，循环互相关特性。

优选的，所述处理模块，具体用于：

确定所述训练序列进行驻波比检测时的扫频带宽；

基于所述扫频带宽设置所述驻留扫频信号的驻留时间，采样点的数量和测量区间的数量，以使得各采样点均匀分布在所述扫频带宽内，各测量区间内的采样点的数量相同；

针对每个测量区间，在每个测量区间的进行与消除相位连续性约束相关的处理；

基于每个处理后的测量区间生成序列主干信号。

优选的，所述处理模块在每个测量区间的进行与消除相位连续性约束相关的处理，具体包括：

获取每个测量区间的采样点；

设置每个测量区间中处于边缘的预设个数的采样点；

标识并记录删除预设个数的采样点后的各测量区间中剩余的采样点的信息。

与现有技术相比，本发明通过获取序列头部信号以及驻留扫频信号；对所述驻留扫频信号进行与消除相位连续性约束相关的处理，生成序列主干信号；基于所述序列头部信号和所述序列主干信号生成训练序列；生成的训练序列，可以满足驻波比检测的要求，充分提取训练序列的相位信息，提升基站及发射机驻波比检测算法的处理效率及计算准确度，由于序列主干信号在某时间段内为单音信号，通过非线性器件后不会引入互调交调失真，因此有效提升了驻波比检测算法的计算精度，使得具备优良的抗互调干扰能力。

附图说明

图1为本发明实施例提出的一种训练序列生成方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提出的一种ZC序列的相关性示意图；

图3为本发明实施例提出的一种驻留扫频信号的频谱示意图；

图4为本发明实施例提出的一种驻留扫频信号的时域示意图；

图5为本发明实施例提出的一种生成的序列主干信号的时域示意图；

图6为本发明实施例提出的一种训练序列生成设备的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，现有技术中用于驻波比检测的训练信号都无法满足要求，为此，本发明提出了一种训练序列生成方法，用以生成满足驻波比检测要求的训练序列，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤101、获取序列头部信号以及驻留扫频信号。

具体的，序列头部信号具体包括：零自相关ZC序列信号；其中ZC序列信号具有以下特征：恒幅特性，循环自相关特性，循环互相关特性。

ZC(Zadoff-Chu，零自相关)序列是非二进制形式的伪随机序列，满足恒幅零自相关(Constant Amplitude Zero Autocorrelation，CAZAC)特性，具体的，该ZC序列可以用以下公式：

来进行表示，其中a(n)表示为zc序列；j为复数符号，表示复数；q为根序列号；N为校准序列的长度；n为从0到N-1中的任意一个正整数；l为校准产量，具体可以根据zc序列的需要进行设置，例如可以设置为1。

而具体的恒幅特性意即ZC序列中的每个值幅值恒定为1。ZC序列经过DFT(Discrete Fourier Transform，离散傅里叶变换)之后的序列，每个值的幅值仍然是1。这种特性有助于降低信号的PAPR(Peak to Average Power Ratio,峰值平均功率比)，从而简化了功率放大器的设计。

循环自相关特性则表示为只要保证两个序列之间的ZCZ大于两个序列最大可能的时间偏差，那么两个序列仍然是正交的；所以同一个ZC序列就可以产生多个正交的序列。

循环互相关特性，也即一个非素数长度的序列可以通过素数长度的ZC序列进行循环扩展或截短来生成；这样生成的序列仍然保持恒幅特性和零循环自相关特性。

包括上述三个特性的ZC序列具有非常好的自相关性和很低的互相关特 性，其中，如图2所示，为ZC序列的相关性示意图；由于基站对校准中反射信号的采集必然存在时间及相位上的时延；根据时频特性分析，对比一般多音及伪随机序列，由于ZC序列具有非常好的自相关性和很低的互相关特性,这种很好的性能可以被用来对时间和频率的相关运算；因此校准处理可按照一般反馈信号的同步方法对基站通道校准的反射信号进行同步处理。

在获取序列头部信号的同时，还会获取驻留扫频信号，并对驻留扫频信号进行相应处理，也即进行步骤102。

步骤102、对驻留扫频信号进行与消除相位连续性约束相关的处理，生成序列主干信号。

具体的，由于驻留扫频信号为相位不连续的单音扫频信号，因此需要对其进行相应的处理，来生成序列主干信号，以满足后续的驻波比检测的需要，而具体的处理过程可以如下：

确定所述训练序列进行驻波比检测时的扫频带宽；基于所述扫频带宽设置所述驻留扫频信号的驻留时间，采样点的数量和测量区间的数量，以使得各采样点均匀分布在所述扫频带宽内，各测量区间内的采样点的数量相同；针对每个测量区间，在每个测量区间的进行与消除相位连续性约束相关的处理；基于每个处理后的测量区间生成序列主干信号。

具体的，由于需要驻留扫频信号中的各单音信号的持续时间需要保持一致，同时该段时间内各单音信号的幅度需要保持一致，以保证驻波比计算中各频点测量信号的幅相统一，充分反映训练序列经过发射通道后的幅度和相位的变化，为此，确定训练序列进行驻波比检测时的扫频带宽为B，设置发送时间为T，采样点数为N，测量区间为M，驻留扫频信号的时域图如图3所示，频谱图如图4所示；扫频信号中每个驻留单音信号(对应一个测量区间)的频率间隔为B/(M-1)，每个单音信号的驻留时间为T/M，各驻留单音信号的采样点数为N/M；各驻留单音频点均匀分布在整个扫频带宽内，各驻 留单音信号在时域上按照驻留时间依次排列。

在对驻留扫频信号进行了划分之后，由于后续需要在反馈信号中准确提取驻留扫频信号中各单音信号的幅相特性，为此需要设置反馈信号基于各驻留扫频信号频率切换点的相同位置做删余处理，以减小由于相位不连续引入的驻波比计算误差；也即具体的，针对每一个测量区间，在每个测量区间的进行与消除相位连续性约束相关的处理，其具体包括：

获取每个测量区间的采样点；设置每个测量区间中处于边缘的预设个数的采样点；标识并记录删除预设个数的采样点后的各测量区间中剩余的采样点的信息。

具体的，可设置预设个数的为D，其中D<N/M；则各驻留单音信号的有效采样点数为N/M-D，起始终止的采样点分别为[D/2+1，N/M-D/2]，生成如图5所示的序列主干信号的示意图；图中通过方框标识有处于边缘的预设个数的采样点的位置，也即对应删余区域，标识并记录下删余区域以外的其他采样的信息，其中通过在反馈信号上与各驻留扫频信号频率切换点的相同位置做删除处理，可消除各驻留单音信号的相位连续性约束，提升后续利用反馈信号进行驻波比检测的处理效率；通常情况下，可设置删余点数D为各驻留单音信号采样点数N/M的1/10左右。

步骤103、基于序列头部信号和序列主干信号生成训练序列。

在获取了序列头部信号以及生成了序列主干信号后，将两者合并为序列序列。

通过本申请上述实施例，可充分提取训练信号的相位信息，提升基站及发射机驻波比检测算法的处理效率及计算准确度，由于序列主干信号在某时间段内为单音信号，通过非线性器件后不会引入互调交调失真，因此有效提升驻波比检测算法的计算精度，使得具备优良的抗互调干扰能力；另外，由于序列的主干信号在总持续时间上呈现通带频率全覆盖特性，使得均匀分布 的各采样点可有效估计通道内的频率选择特性，方便计算整个通带内的驻波比值分布，方便基站及发射机外场故障分析，还由于可以对采样点的数量，号功率、以及频率分辨率等参数进行灵活调整，使得可以适用于需求及资源多样化条件下的基站及发射机射频通道驻波比检测。

为了对本发明进行进一步的说明，本发明还提出了一种训练序列生成设备，其中训练序列用于进行驻波比检测，如图6所示，包括：

获取模块601，用于获取序列头部信号以及驻留扫频信号；

处理模块602，用于对所述驻留扫频信号进行与消除相位连续性约束相关的处理，生成序列主干信号；

合成模块603，用于基于所述序列头部信号和所述序列主干信号生成训练序列。

具体的，所述序列头部信号具体包括：零自相关ZC序列信号。

所述ZC序列信号具有以下特征：恒幅特性，循环自相关特性，循环互相关特性。

具体的，所述处理模块602，具体用于：

确定所述训练序列进行驻波比检测时的扫频带宽；

基于所述扫频带宽设置所述驻留扫频信号的驻留时间，采样点的数量和测量区间的数量，以使得各采样点均匀分布在所述扫频带宽内，各测量区间内的采样点的数量相同；

针对每个测量区间，在每个测量区间的进行与消除相位连续性约束相关的处理；

基于每个处理后的测量区间生成序列主干信号。

所述处理模块602在每个测量区间的进行与消除相位连续性约束相关的处理，具体包括：

获取每个测量区间的采样点；

设置每个测量区间中处于边缘的预设个数的采样点。

标记并记录删除预设个数的采样点后的各测量区间中剩余的采样点的信息。

与现有技术相比，本申请提出的训练序列生成方式，通过获取序列头部信号以及基于驻留扫频信号生成序列主干信号，最后生成的训练序列，可以满足驻波比检测的要求，充分提取训练序列的相位信息，提升基站及发射机驻波比检测算法的处理效率及计算准确度，由于序列主干信号在某时间段内为单音信号，通过非线性器件后不会引入互调交调失真，因此有效提升了驻波比检测算法的计算精度，使得具备优良的抗互调干扰能力。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本申请序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景，但是，本申请并非局限于 此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。