一种融合CPRI压缩与AGC补偿的信号处理装置的制作方法

本发明涉及移动通信，特别是涉及一种融合cpri压缩与agc补偿的信号处理装置。

背景技术：

1、目前5g小基站ru都支持自动增益控制(agc)功能，agc起控后，会产生agc数据(agc因子)，用于标识信号的模拟增益值，而ru上行生成的载波数据通过cpri接口发送给du时，多数厂家du不接收agc数据，要求ru的dfe完成对agc因子的补偿。

2、dfe载波级agc补偿方案应用更广，处理流程主要包括增益补偿(vga)处理和峰值保护处理，其中，峰值保护时为了防止增益补偿处理后，信号出现饱和的情况，需要对信号功率进行调整，保证峰值功率不超出预设门限。

3、峰值保护需要统计一段时间的峰值功率，如果实时统计，需要缓冲信号，这样做法需要额外asic设计资源开销，也会增加处理延迟。ru通常解决方式是周期性检测信号峰值功率，本周期结束后得到的峰值功率，用于下一个周期作为峰值参考。

4、如图1所示，收发器(transceiver)芯片模拟agc功能起控后，会将agc因子与i/q数据同步发送给dfe芯片，dfe会在载波级对agc因子进行补偿，agc补偿后的数据，会发送给cpri压缩模块，压缩完成后，数据通过cpri进行传输给du。现有方案agc补偿实现如图2左侧部分所示，首先通过增益补偿(vga)实现agc增益的补偿，补偿后的数据经过绝对值(abs)和最大值比较模块(max)，比较模块周期性更新，每次更新周期结束时，得到一个峰值检测结果，当峰值检测结果超出门限，则会生成一个新的衰减因子，下一个周期经过vga补偿后的数据将会被衰减(scaler模块)，衰减后的数据发送给压缩模块。agc补偿模块后级是cpri压缩模块，其第一步的处理方式是以基本帧为单位计算i/q数据实部和虚部绝对值的最大值，作为压缩算法的输入，同时，该基本帧内的数据需要缓冲，待最大值统计完成，数据与最大值发送给后级进行具体压缩算法，如图2右侧部分所示

5、当信号出现瞬变的情况，基于前一周期的峰值检测结果将不具备参考意义，而实时检测需要缓冲当前周期的信号，由于5g采用多载波技术，缓冲多载波信号消耗大量寄存器资源，并且会带来额外延时开销。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种融合cpri压缩与agc补偿的信号处理装置，不仅可以提升检测性能，同时也能降低整体资源开销。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种融合cpri压缩与agc补偿的信号处理装置，包括vga模块、计算模块、延迟模块、处理模块和压缩模块；所述vga模块用于根据agc因子实现对iq信号的补偿；所述vga模块的输出分为两路，一路经过所述计算模块，另一路经过所述延迟模块；所述计算模块用于对补偿后的iq信号计算实部和虚部的绝对值，并以基本帧为单位计算统计最大值；所述延迟模块用于对所述基本帧的数据进行缓冲，使得所述统计最大值与所述基本帧的缓冲数据同时到达所述处理模块；所述处理模块用于根据所述统计最大值和所述基本帧的缓冲数据计算提供给所述压缩模块的压缩最大值和待压缩数据；所述压缩模块用于根据所述压缩最大值和待压缩数据进行数据压缩。

3、所述处理模块包括：

4、第一计算单元，用于计算所述统计最大值对应的位宽；

5、第二计算单元，用于根据所述统计最大值对应的位宽计算超出预设比特数的位宽数；

6、第三计算单元，用于根据所述统计最大值和所述位宽数计算提供给所述压缩模块的压缩最大值；

7、第四计算单元，用于根据所述基本帧的缓冲数据和所述位宽数计算待压缩数据。

8、所述第一计算单元通过maxbit＝floor(log2(maxvalue))+1计算所述统计最大值对应的位宽，其中，maxbit为所述统计最大值对应的位宽，maxvalue为统计最大值，floor()表示向下取整运算。

9、所述第二计算单元通过shiftnum＝max(maxbit-a,0)计算超出预设比特数的位宽数，其中，shiftnum为位宽数，maxbit为所述统计最大值对应的位宽，a为预设比特数。

10、所述第三计算单元通过maxproc＝round(maxvalue＞＞shiftnum)计算提供给所述压缩模块的压缩最大值，其中，maxproc为压缩最大值，maxvalue为统计最大值，shiftnum为位宽数，round(x＞＞y)表示对x四舍五入右移y个比特。

11、所述第四计算单元通过iqproc＝round(iqdelay＞＞shiftnum)计算待压缩数据，其中，iqproc为待压缩数据，iqdelay为所述基本帧的缓冲数据，shiftnum为位宽数，round(x＞＞y)表示对x四舍五入右移y个比特。

12、所述处理模块还包括：cagc因子生成单元，用于根据所述位宽数生成cagc因子。

13、所述cagc因子生成单元通过cagc＝shiftnum*3生成cagc因子，其中，cagc为cagc因子，shiftnum为位宽数。

14、有益效果

15、由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明将agc补偿与cpri压缩算法进行部分融合，如此可以基于实时数据进行峰值保护，相比于现有方式精度更高。本发明在保证实时的基础上，不仅不会引入额外时延，还通过agc补偿与cpri压缩算法的融合，减少了流水处理时延，优化了资源开销。本发明还支持生成新的cagc因子，支持利用otic规范的agc数据段继续发送，进一步提高du处理精度。

技术特征：

1.一种融合cpri压缩与agc补偿的信号处理装置，其特征在于，包括vga模块、计算模块、延迟模块、处理模块和压缩模块；所述vga模块用于根据agc因子实现对iq信号的补偿；所述vga模块的输出分为两路，一路经过所述计算模块，另一路经过所述延迟模块；所述计算模块用于对补偿后的iq信号计算实部和虚部的绝对值，并以基本帧为单位计算统计最大值；所述延迟模块用于对所述基本帧的数据进行缓冲，使得所述统计最大值与所述基本帧的缓冲数据同时到达所述处理模块；所述处理模块用于根据所述统计最大值和所述基本帧的缓冲数据计算提供给所述压缩模块的压缩最大值和待压缩数据；所述压缩模块用于根据所述压缩最大值和待压缩数据进行数据压缩。

2.根据权利要求1所述的融合cpri压缩与agc补偿的信号处理装置，其特征在于，所述处理模块包括：

3.根据权利要求2所述的融合cpri压缩与agc补偿的信号处理装置，其特征在于，所述第一计算单元通过maxbit＝floor(log2(maxvalue))+1计算所述统计最大值对应的位宽，其中，maxbit为所述统计最大值对应的位宽，maxvalue为统计最大值，floor()表示向下取整运算。

4.根据权利要求2所述的融合cpri压缩与agc补偿的信号处理装置，其特征在于，所述第二计算单元通过shiftnum＝max(maxbit-a,0)计算超出预设比特数的位宽数，其中，shiftnum为位宽数，maxbit为所述统计最大值对应的位宽，a为预设比特数。

5.根据权利要求2所述的融合cpri压缩与agc补偿的信号处理装置，其特征在于，所述第三计算单元通过maxproc＝round(maxvalue＞＞shiftnum)计算提供给所述压缩模块的压缩最大值，其中，maxproc为压缩最大值，maxvalue为统计最大值，shiftnum为位宽数，round(x＞＞y)表示对x四舍五入右移y个比特。

6.根据权利要求2所述的融合cpri压缩与agc补偿的信号处理装置，其特征在于，所述第四计算单元通过iqproc＝round(iqdelay＞＞shiftnum)计算待压缩数据，其中，iqproc为待压缩数据，iqdelay为所述基本帧的缓冲数据，shiftnum为位宽数，

7.根据权利要求2所述的融合cpri压缩与agc补偿的信号处理装置，其特征在于，所述处理模块还包括：cagc因子生成单元，用于根据所述位宽数生成cagc因子。

8.根据权利要求7所述的融合cpri压缩与agc补偿的信号处理装置，其特征在于，所述cagc因子生成单元通过cagc＝shiftnum*3生成cagc因子，其中，cagc为cagc因子，shiftnum为位宽数。

技术总结
本发明涉及一种融合CPRI压缩与AGC补偿的信号处理装置，其中，VGA模块用于根据AGC因子实现对IQ信号的补偿；VGA模块的输出分为两路，一路经过计算模块，另一路经过延迟模块；计算模块用于对补偿后的IQ信号计算实部和虚部的绝对值，并以基本帧为单位计算统计最大值；延迟模块用于对基本帧的数据进行缓冲，使得统计最大值与基本帧的缓冲数据同时到达处理模块；处理模块用于根据统计最大值和基本帧的缓冲数据计算提供给压缩模块的压缩最大值和待压缩数据；压缩模块用于根据压缩最大值和待压缩数据进行数据压缩。本发明不仅可以提升检测性能，同时也能降低整体资源开销。

技术研发人员：马海涛,林青春,秦龙
受保护的技术使用者：白盒子（上海）微电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16