無線寬帶通信系統(tǒng)中的射頻校準(zhǔn)技術(shù)研究

何寧

摘 要：現(xiàn)代社會科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，推動了無線寬帶通信系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展，其射頻校準(zhǔn)技術(shù)逐漸得到社會群體的廣泛關(guān)注，本文就射頻校準(zhǔn)技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行簡要分析，以促進(jìn)無線寬帶通信系統(tǒng)的實際應(yīng)用價值的提升，僅供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：無線寬帶；通信系統(tǒng)；射頻校準(zhǔn)技術(shù)

當(dāng)前社會職能終端應(yīng)用逐漸普及，社會群體對無線寬帶通信的要求也逐漸提高。盡管4G時代已經(jīng)到來，但是無線通信速率仍不能夠滿足多用戶情況下的高清視頻應(yīng)用需求，因此無線通信系統(tǒng)在發(fā)展的過程中，追求更高的傳輸速率。在此種情況下，加大力度對無線寬帶通信系統(tǒng)中的射頻校準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行研究和分析，具有重要的現(xiàn)實意義。

1 射頻校準(zhǔn)技術(shù)的校準(zhǔn)原理分析

就無線寬帶通信系統(tǒng)的實際情況來看，基站主要由基帶處理單元、射頻拉遠(yuǎn)單元以及天線三個部分組成。天線是無源器件，在實際應(yīng)用過程中，其幅相并不會隨著時間、溫度等因素的變化而變化。而RRU中的收發(fā)通道與溫度的變化之間存在著密切的聯(lián)系，那么在無線寬帶系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，應(yīng)當(dāng)定期對各收發(fā)通道進(jìn)行科學(xué)化的幅相校準(zhǔn)，以保證射頻校準(zhǔn)技術(shù)的實際應(yīng)用價值的有效發(fā)揮。

射頻校準(zhǔn)技術(shù)的實際應(yīng)用，是建立在信道估計原理的基礎(chǔ)上，以BBU單元發(fā)射已知的校準(zhǔn)序列為基礎(chǔ)，通過對各通道所接收的序列進(jìn)行合理化應(yīng)用，來對信道進(jìn)行估計，并選取其中一個通道作為基準(zhǔn)后，對校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行科學(xué)化的計算，來對其他通道和校準(zhǔn)通道的差異性進(jìn)行補(bǔ)償，促進(jìn)射頻校準(zhǔn)技術(shù)的有效應(yīng)用。基站功能模塊實際情況見圖1。

圖1 基站功能模塊示意圖

2 校準(zhǔn)序列

無線寬帶通信系統(tǒng)中，射頻通道具有一定的特殊性，會隨著溫度等外界環(huán)境條件的變化而變化，那么這就需要定期對射頻通道進(jìn)行調(diào)整，以確保射頻通道周期內(nèi)幅相的一致性。就射頻校準(zhǔn)的實際情況來看，其射頻通道校準(zhǔn)具有一定的特殊性，這就需要相關(guān)工作人員明確校準(zhǔn)序列的發(fā)射時刻，并合理把握校準(zhǔn)序列的長度，最大程度上對校準(zhǔn)序列與系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)之間造成干擾，促進(jìn)射頻校準(zhǔn)技術(shù)的實際應(yīng)用效果的提升。與此同時，在射頻通道校準(zhǔn)的過程中，應(yīng)當(dāng)選擇有限時間內(nèi)的全帶寬覆蓋，并充分考慮到產(chǎn)品的實現(xiàn)，選取適宜的峰均比，以切實提高無線寬帶通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

那么在標(biāo)準(zhǔn)序列的時頻轉(zhuǎn)換過程中，應(yīng)當(dāng)在明確系統(tǒng)時域離散序列的基礎(chǔ)上，得出整個序列對應(yīng)的離散頻域信息，進(jìn)而明確IFFT變換所得的時域序列，為標(biāo)準(zhǔn)序列的選取提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。就標(biāo)準(zhǔn)系列的選取情況來看，受到實際系統(tǒng)的制約，不可以選取任意序列，尤其是校準(zhǔn)序列應(yīng)當(dāng)具備橫模特性，尤其是應(yīng)當(dāng)具備較低水平的PAPR，在此種情況下，可以通過計算機(jī)仿真的方式來對校準(zhǔn)序列進(jìn)行科學(xué)化選取，從而滿足無線寬帶通信系統(tǒng)的實際需求。

3 發(fā)射校準(zhǔn)

射頻校準(zhǔn)技術(shù)的發(fā)射校準(zhǔn)，主要是指通過精準(zhǔn)的校準(zhǔn)來促使各發(fā)射通道內(nèi)的幅相保持高度一致。其實際校準(zhǔn)流程如圖2所示，通過多個發(fā)射通道同時發(fā)送校準(zhǔn)序列，以耦合網(wǎng)絡(luò)來接收射頻通道的序列，并以頻分的方式來實現(xiàn)通道的區(qū)分。那么相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對每個通道所發(fā)送的校準(zhǔn)時的頻域序列進(jìn)行合理化設(shè)置，并在發(fā)送時域序列確定后，以接收序列來對所接收的頻域序列進(jìn)行精準(zhǔn)的計算，從而獲取具有高度精準(zhǔn)性的通道內(nèi)發(fā)送校準(zhǔn)系數(shù)，為射頻校準(zhǔn)技術(shù)的有效應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

圖2 發(fā)射校準(zhǔn)示意圖

4 接收校準(zhǔn)

射頻校準(zhǔn)技術(shù)的接收標(biāo)準(zhǔn)，主要是通過校準(zhǔn)來促使射頻接收通道之間幅相保持高度一致性，其流程圖如圖3所示。就射頻校準(zhǔn)的實際情況來看，其接受校準(zhǔn)具有一定的特殊性，主要是通過校準(zhǔn)通道來實現(xiàn)加校準(zhǔn)序列的發(fā)送，其中每一個接收通道能夠?qū)ψ陨淼男诺烙绊戇M(jìn)行有效的接受，此種情況下，就頻域精度來看，接收校準(zhǔn)的實際精度要明顯高于發(fā)射校準(zhǔn)。那么在接收校準(zhǔn)的實際處理過程中，首先應(yīng)當(dāng)對校準(zhǔn)通道的頻域序列進(jìn)行科學(xué)化設(shè)置，在確定校準(zhǔn)通道發(fā)送時域序列后，對各接收通道所對應(yīng)的頻域序列進(jìn)行精準(zhǔn)的計算，進(jìn)而明確各頻率點部位射頻通道接收校準(zhǔn)系數(shù)，從而為射頻校準(zhǔn)操作的順利開展提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

圖3 接收校準(zhǔn)示意圖

5 校準(zhǔn)結(jié)果優(yōu)化

以上針對校準(zhǔn)序列的選擇、發(fā)射校準(zhǔn)流程、接收校準(zhǔn)流程分別進(jìn)行了詳細(xì)描述。在實際無線通信系統(tǒng)中，由于射頻通道噪聲的存在，且受限于射頻通達(dá)功率控制，校準(zhǔn)序列不得發(fā)射功率不能很大，因此校準(zhǔn)系數(shù)的計算精度有限。考慮到在較短時間內(nèi)（比如秒級），射頻通道是平穩(wěn)的，其特性可以認(rèn)為是恒定的，因此可以通過多次校準(zhǔn)，然后對校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行平均的方式提高校準(zhǔn)精度。圖4和圖5的仿真結(jié)果顯示.通過增加校準(zhǔn)次數(shù)可以明顯降低校準(zhǔn)誤差。

結(jié)束語

就無線寬帶通信系統(tǒng)的總體情況來看，射頻校準(zhǔn)的精準(zhǔn)度和可靠性直接關(guān)系著多元化天線技術(shù)的實際應(yīng)用，并且關(guān)系著無線通信系統(tǒng)的傳輸速率，可見射頻校準(zhǔn)技術(shù)在無線寬帶通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。為了更好的提高無線寬帶通信系統(tǒng)的實際應(yīng)用效果，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來對射頻校準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究和分析，以促進(jìn)無線寬帶通信系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行，從而為社會群體提供更加優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。

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