一种移动通信基站室内分布功率测试方法与流程

本发明涉及基站室内分布测试领域，尤其涉及一种移动通信基站室内分布功率测试方法。

背景技术：

随着通信技术的迅速发展，多运营商、多种通信制式的基站并存的模式越来越普及，尤其是室内分布的大规模布局，如何判定室内分布的大规模布局中，不同频率、不同通信制式下的基站功率，成为业界越来越关注的课题。作为通信发展的重要组成部分，通信测试仪器在测试中发挥了不可替代的作用，基站室内分布功率测试仪表作为其中重要一环，发挥越来越重要的作用。

对于站室内分布功率的测量，传统的测量方法是通过功率计进行统计测试，这种测量方式的弊端在于，在所有基站同时打开的情况下，功率计会把当前通道的所有信号功率进行累计，不能分辨到底是哪个运营商，哪个通信制式的基站发出，同时即使其中的不能正常工作也不能很好判断。因此用功率计测试时只能一个一个开关基站进行测试，这种方式效率极其低下，并且还会带来侧向指标的不稳定性。

因此，现有技术还有待发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于解决现有技术中基站效率极其低下的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种移动通信基站室内分布功率测试装置，包括第一开关模块1、带通滤波器组2、第二开关模块3、第一混频模块6、第二混频模块7、第一本振模块4、第二本振模块5、时钟模块9、a/d转换模块8、fpga模块10，所述第一开关模块1的输出端与带通滤波器组2输入端连接，所述带通滤波器组2输出端与第二开关模块3输入端连接，所述第二开关模块3输出端与第一混频模块6输入端连接，所述第一混频模块6输出端与第二混频模块7输入端连接，所述第二混频模块7输出端与a/d转换模块8输入端连接，所述a/d转换模块8输出端与fpga模块10输入端连接，所述第一混频模块6输入端还与第一本振模块4输出端连接，所述第二混频模块7输入端还与第二本振模块5输出端连接，所述a/d转换模块8输入端还与时钟模块9输出端连接。

进一步的，所述带通滤波器组2包括11组带通滤波器，为bpf1、bpf2......bpf11，所述11组带通滤波器的输入端均与第一开关模块输出端连接，11组带通滤波器的输出端均与第二开关模块输入端连接。

进一步的，所述通道带通滤波的带宽，固定为bpf1为10mhz，bpf2为20mhz，bpf3为15mhz，bpf4为30mhz，bpf5为10mhz，bpf6为15mhz，bpf7为50mhz，bpf8为10mhz，bpf9为40mhz，bpf10为20mhz，bpf11为15mhz。

基于一种移动通信基站室内分布功率测试装置，本发明还提供了一种移动通信基站室内分布功率测试方法，

包括如下步骤：

步骤s1：根据基站最大输出功率连接固定衰减器并配置参考电平，设置线路损耗，完成测试准备；

步骤s2：配置移动通信基站室内分布功率测试装置的中心频率；

步骤s3：配置第二输出频率，固定为702.8mhz，以保证第一混频模块输出频率1856.4mhz与第二混频模块输出频率153.6mhz，可以作为中频信号传输至a/d转换模块；

步骤s4：配置中频采样时钟，频率为245.76mbps；

步骤s5：在fpga中根据不同通信制式，对采样数据与本地生成的本地参考信号进行同步，获取无线帧起始点；

步骤s6：从步骤s5中获取同步点的位置，从该位置在fpga内部对所有码元的采样点进行长度为245.76mbps＊1ms的复数快速傅里叶变换，输出fft后的数据长度为k，所述fft公式为公式(1)

其中，s(t)为变换后的时域数据，n为ifft变换长度，j为虚数单位，δf为频率偏移，fft变换后的每一个采样点的功率值为p＝pk+δp，其中，pk为fft变换后的功率值，δp为通道增益；

步骤s7：对步骤s6经过fft变换后的数据根据不同运营商的不同制式宽带与122.88mhz的比值，获取对应制式的采样数据，采样数据长度为

n＝bw/122.88mhz＊245.76mbps＊1ms，

其中n为当前通信制式除去两端数据的采样点数，bw为当前通信制式的带宽；

步骤s8：对下一个运营商频段的基站功率测量，重复步骤s2至步骤s7，进行多次测量；

步骤s9：将所有运营商频段的测量结果，上传至显示界面，并根据运营商的要求给出参考测量值，判断不同运营商基站功率输出是否合格。

9、进一步的，步骤s6中，fft变换可以根据需求通过重复采样数据的方法，使fft变换深度变大，从而改变频率分辨率。

包括如下步骤：

步骤s1：根据基站最大输出功率连接固定衰减器并配置参考电平，设置线路损耗，完成测试准备；

步骤s2：配置移动通信基站室内分布功率测试装置的中心频率；

步骤s3：配置第二输出频率，固定为702.8mhz，以保证第一混频模块输出频率1856.4mhz与第二混频模块输出频率153.6mhz，可以作为中频信号传输至a/d转换模块；

步骤s4：配置中频采样时钟，频率为245.76mbps；

步骤s5：在fpga中根据不同通信制式，对采样数据与本地生成的本地参考信号进行同步，获取无线帧起始点；

步骤s6：从步骤s5中获取同步点的位置，从该位置在fpga内部对所有码元的采样点进行长度为245.76mbps＊1ms的复数快速傅里叶变换，输出fft后的数据长度为k，所述fft公式为公式(1)

其中，s(t)为变换后的时域数据，n为ifft变换长度，j为虚数单位，δf为频率偏移，fft变换后的每一个采样点的功率值为p＝pk+δp，其中，pk为fft变换后的功率值，δp为通道增益；

步骤s7：对步骤s6经过fft变换后的数据根据不同运营商的不同制式宽带与122.88mhz的比值，获取对应制式的采样数据，采样数据长度为

n＝bw/122.88mhz＊245.76mbps＊1ms，

其中n为当前通信制式除去两端数据的采样点数，bw为当前通信制式的带宽；

步骤s8：对下一个运营商频段的基站功率测量，重复步骤s2至步骤s7，进行多次测量；

步骤s9：将所有运营商频段的测量结果，上传至显示界面，并根据运营商的要求给出参考测量值，判断不同运营商基站功率输出是否合格。

进一步的，步骤s2中，所述中心频率，需要根据不同运营商、不同制式进行计算，所述中心频率计算为公式(2)，

fc＝(fstart+fstop)/2(2)，

其中，fc为中心频率，fstart为当前制式的起始频率，fstop为当前制式的终止频率。

进一步的，步骤s4中配置中频采样时钟，频率为245.76mbps，其中的采样率可以根据测量时间和测量精度的要求，配置不同的采样率。

进一步的，步骤s6中，fft变换可以根据需求通过重复采样数据的方法，使fft变换深度变大，从而改变频率分辨率。

进一步的，步骤s7中，需要对fft变换后的数据进行均方根检波，从而使测量的功率精度进一步提高。

本发明与现有技术相比的有益效果：本发明对于不同运营商、不同通信制式的测量，可以通过控制滤波器组快速切换，实时配置本振输出功率，同时采用高采样率的采样时钟对数据进行高速采集，在根据不同通信制式实现带内功率快速准确测量，不仅解决传统测量功率测量不准确的问题，还实现了不同通信基站同时发送，同时测量问题，有效的解决了测试效率和测试准确性问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种移动通信基站室内分布功率测试装置的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种移动通信基站室内分布功率测试方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种移动通信基站室内分布功率测试装置与方法的测量结果输出图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1所示，为本发明具体实施例的一种移动通信基站室内分布功率测试装置，

包括第一开关模块、带通滤波器组、第二开关模块、第一混频模块、第二混频模块、第一本振模块、第二本振模块、时钟模块、a/d转换模块、fpga模块，所述第一开关模块的输出端与带通滤波器组输入端连接，所述带通滤波器组输出端与第二开关模块输入端连接，所述第二开关模块输出端与第一混频模块输入端连接，所述第一混频模块输出端与第二混频模块输入端连接，所述第二混频模块输出端与a/d转换模块输入端连接，所述a/d转换模块输出端与fpga模块输入端连接，所述第一混频模块输入端还与第一本振模块输出端连接，所述第二混频模块输入端还与第二本振模块输出端连接，所述a/d转换模块输入端还与时钟模块输出端连接。

具体的，所述带通滤波器组包括11组带通滤波器，为bpf1、bpf2......bpf11，所述11组带通滤波器的输入端均与第一开关模块输出端连接，11组带通滤波器的输出端均与第二开关模块输入端连接。

具体的，所述通道带通滤波的带宽，固定为bpf1为10mhz，bpf2为20mhz，bpf3为15mhz，bpf4为30mhz，bpf5为10mhz，bpf6为15mhz，bpf7为50mhz，bpf8为10mhz，bpf9为40mhz，bpf10为20mhz，bpf11为15mhz。

如图2所示，为本发明具体实施例中提供的一种移动通信基站室内分布功率测试方法，

包括如下步骤：

步骤s1：根据基站最大输出功率连接固定衰减器并配置参考电平，设置线路损耗，完成测试准备；

步骤s2：配置移动通信基站室内分布功率测试装置的中心频率；

步骤s3：配置第二输出频率，固定为702.8mhz，以保证第一混频模块输出频率1856.4mhz与第二混频模块输出频率153.6mhz，可以作为中频信号传输至a/d转换模块；

步骤s4：配置中频采样时钟，频率为245.76mbps；

步骤s5：在fpga中根据不同通信制式，对采样数据与本地生成的本地参考信号进行同步，获取无线帧起始点；

步骤s6：从步骤s5中获取同步点的位置，从该位置在fpga内部对所有码元的采样点进行长度为245.76mbps＊1ms的复数快速傅里叶变换，输出fft后的数据长度为k，所述fft公式为公式(1)

其中，s(t)为变换后的时域数据，n为ifft变换长度，j为虚数单位，δf为频率偏移，fft变换后的每一个采样点的功率值为p＝pk+δp，其中，pk为fft变换后的功率值，δp为通道增益；

步骤s7：对步骤s6经过fft变换后的数据根据不同运营商的不同制式宽带与122.88mhz的比值，获取对应制式的采样数据，采样数据长度为

n＝bw/122.88mhz＊245.76mbps＊1ms.

其中n为当前通信制式除去两端数据的采样点数，bw为当前通信制式的带宽；

步骤s8：对下一个运营商频段的基站功率测量，重复步骤s2至步骤s7，进行多次测量；

步骤s9：将所有运营商频段的测量结果，上传至显示界面，并根据运营商的要求给出参考测量值，判断不同运营商基站功率输出是否合格。

其中，步骤s2中对中心频率的要求，是根据当前运营商使用的频段的一半作为中心频率，以电信cdma为例中心频率设置为875。运营商使用的频段分别为电信cdma频段870-880mhz，其中，电信lte800频段1860-1875mhz，电信2100频段2110-2125mhz，移动900频段925-954mhz，移动dcs2000频段1805--1815mhz，移动tds频段2010--2025mhz，移动2.3g频段2320--2370mhz，联通gsm频段954--960mhz，联通wcdma频段2130--2170mhz，联通lte2000频段1840--1860mhz，联通dcs2000频段1835--1850mhz。

具体的，步骤s2中，所述中心频率，需要根据不同运营商、不同制式进行计算，所述中心频率计算为公式(2)，

fc＝(fstart+fstop)/2(2)，

其中，fc为中心频率，fstart为当前制式的起始频率，fstop为当前制式的终止频率。

具体的，步骤s4中配置中频采样时钟，频率为245.76mbps，其中的采样率可以根据测量时间和测量精度的要求，配置不同的采样率。

具体的，步骤s6中，fft变换可以根据需求通过重复采样数据的方法，使fft变换深度变大，从而改变频率分辨率。

具体的，步骤s7中，需要对fft变换后的数据进行均方根检波，从而使测量的功率精度进一步提高。

本发明对于不同运营商、不同通信制式的测量，可以通过控制滤波器组快速切换，实时配置本振输出功率，同时采用高采样率的采样时钟对数据进行高速采集，在根据不同通信制式实现带内功率快速准确测量，不仅解决传统测量功率测量不准确的问题，还实现了不同通信基站同时发送，同时测量问题，有效的解决了测试效率和测试准确性问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。