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CN106936522A - 一种智能天线通道校准方法及校准装置 - Google Patents

一种智能天线通道校准方法及校准装置 Download PDF

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CN106936522A
CN106936522A CN201710076504.5A CN201710076504A CN106936522A CN 106936522 A CN106936522 A CN 106936522A CN 201710076504 A CN201710076504 A CN 201710076504A CN 106936522 A CN106936522 A CN 106936522A
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channels
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Comba Telecom Technology Guangzhou Ltd
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Abstract

本发明公开了一种智能天线通道校准方法及校准装置，包括：第一芯片和第二芯片，第一芯片的一端通过切换开关与智能天线的N个通道以及校准通道连通，第一芯片的另一端与第二芯片连通；第一芯片接收校准指令，依次采集N个通道中每个通道传输的校准训练序列；第一芯片将采集的校准训练序列发送给第二芯片；第二芯片确定校准训练序列对应的通道的有效性；第二芯片从有效的通道中确定校准参考通道；第二芯片针对除校准参考通道外的有效的通道中的每个通道，根据预设的校准指标和校准参考通道，确定通道对应的校准因子并发送给第一芯片。本发明实施例公开的技术方案不仅可以加快通道校准的处理速度，还可以提高通道校准的校准精度。

Description

一种智能天线通道校准方法及校准装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种智能天线通道校准方法及校准装置。
背景技术
智能天线技术指的是在发射信号时，通过判断有用信号的波达方向，在波达方向上产生天线主波束，同时将低增益旁瓣或零陷对准干扰信号方向，使得期望用户的接收信号功率最大化,使非期望用户受到的干扰最小。同理，智能天线在接收信号时，也可以排除非期望用户的信号干扰，并使接收到的目标用户的信号功率最大化。智能天线是仅在无线链路的一端采用阵列天线捕获与合并信号的处理技术，以其优良的性能,在宽带多媒体卫星通信系统中有着广泛的应用前景。智能天线所具有的众多优良特性是以阵列通道特性理想化为前提的。然而实际工程应用中由于制造误差、工程误差以及外界环境等多种因素的影响，使得智能天线系统中存在着各种阵列误差,这些误差会导致通道特性的不一致，进而严重影响智能天线的性能。
图1为本发明实施例提供的一种现有智能天线通道结构示意图，如图1所示的智能天线，包含一个校准芯片、一个校准通道和N个通道，上述N个通道为天线正常工作时使用的通道，而校准通道是只有在校准时才会使用的通道。在天线校准时，采用校准训练序列检测通道的误差，校准训练序列由在时域正交的码字循环移位生成。图1示例性地示出了现有技术中智能天线接收通道校准时，校准训练序列的传递方向：校准芯片向校准通道发送校准训练序列，校准通道将校准训练序列分别发送给N个通道，校准训练序列经N个通道返回校准芯片，通道之间的特性差异会导致各通道之间的校准训练序列出现差异，校准芯片通过分析这些校准训练序列进而获得各通道的补偿系数，当天线进行工作时，使用这些补偿系数对各通道接收的信号进行补偿。然而，现有的智能天线通道校准技术存在着处理速度较慢，校准精度较低的问题。
发明内容
本发明提供一种智能天线通道校准方法及校准装置，用以解决现有技术中存在的处理速度较慢，校准精度较低的问题。
本发明实施例提供一种智能天线通道校准方法，包括：
接收校准指令；
依次采集智能天线的N个通道中每个通道传输的校准训练序列；
根据采集的校准训练序列，确定校准训练序列对应的通道的有效性；
从有效的通道中确定校准参考通道；
针对除校准参考通道外的有效的通道中的每个通道，根据预设的校准指标和校准参考通道，确定通道对应的校准因子。
可选地，根据采集的校准训练序列，确定校准训练序列对应的通道的有效性，包括：
采集经通道传输后的校准训练序列；
根据校准训练序列，计算校准训练序列的检测参数；
根据检测参数以及预设的阈值参数，判断校准训练序列是否有效。
可选地，从有效的通道中确定校准参考通道之前，还包括：
针对每个通道，统计通道符合阈值参数的检测参数的合格个数；
根据各通道的合格个数，计算N个通道的符合阈值参数的检测参数的总个数；
若总个数大于预设的和阈值，则从有效的通道中确定校准参考通道。
可选地，阈值参数包括时域信噪比阈值参数、相邻信道功率比阈值参数、通道带内波动阈值参数、带内波动离散趋势阈值参数；
针对每个通道，统计通道符合阈值参数的检测参数的合格个数；根据各通道的合格个数，计算N个通道的符合阈值参数的检测参数的总个数，包括：
根据N个通道中每一个通道的检测参数是否满足阈值参数的判断结果，构建有效测量矩阵A，其中A为公式(一)所示矩阵，
其中，A1＝{a11 a12 ... a1i ... a1N}，A2＝{a21 a22 ... a2i ... a2N}，A3＝{a31 a32... a3i ... a3N}，A4＝{a41 a42 ... a4i ... a4N}， i为N个通道中任一通道的通道数，a1i为通道i的时域信噪比是否满足时域信噪比阈值参数的判断结果，tSNRi为通道i的时域信噪比，S1为通道i的时域信噪比阈值参数，a2i为通道i的相邻信道功率比是否满足相邻信道功率比阈值参数的判断结果，ACPRi为通道i的相邻信道功率比，S2为通道i的相邻信道功率比阈值参数，a3i为通道i的带内波动是否满足带内波动阈值参数的判断结果，Shi为通道i的通道带内波动；a4i为通道i的带内波动离散趋势是否满足带内波动离散趋势阈值参数的判断结果，Di为通道i的带内波动离散趋势；
根据公式(二)计算N个通道符合阈值参数的检测参数的合格个数，
其中，N为通道数,L为N个通道符合阈值参数的检测参数的合格个数；
若L大于和阈值，则从有效的通道中确定校准参考通道；
若L小于和阈值，则停止校准。
可选地，阈值参数包括时域信噪比阈值参数和相邻信道功率比阈值参数；
时域信噪比阈值参数是根据公式(三)获得的，
其中，S1为时域信噪比阈值参数，tSNR(n)为时域信噪比阈值参数所属通道第n次完成校准时的时域信噪比，N为时域信噪比阈值参数所属通道完成校准的总次数；
相邻信道功率比阈值参数是根据公式(四)获得的，
其中，S2为相邻信道功率比阈值参数，ACPR(n)为相邻信道功率比阈值参数所属通道第n次完成校准后的相邻信道功率比，N为相邻信道功率比阈值参数所属通道完成校准的总次数。
可选地，针对除校准参考通道外的有效的通道中的每个通道，根据预设的校准指标和校准参考通道，确定通道对应的校准因子，包括：
针对除校准参考通道外的有效的通道中的每个通道，根据该通道采集的校准训练序列和校准参考通道采集的校准训练序列，计算该通道与校准参考通道之间的频率响应；
根据频率响应，获取该通道相对于校准参考通道的幅度相位差；
判断该通道的幅度相位差是否满足校准指标；
若不满足校准指标，则根据幅度相位差计算通道的校准因子。
本发明实施例提供一种智能天线通道校准装置，包括：第一芯片和第二芯片，第一芯片的一端通过切换开关与智能天线的N个通道以及校准通道连通，第一芯片还与第二芯片连通；
第一芯片，用于接收校准指令；根据校准指令，通过切换开关依次与N个通道相连通；并依次采集N个通道中每个通道传输的校准训练序列；
第一芯片，还用于将采集的校准训练序列发送给第二芯片；
第二芯片，用于根据采集的校准训练序列，确定校准训练序列对应的通道的有效性；
第二芯片，还用于从有效的通道中确定校准参考通道；
第二芯片，还用于针对除校准参考通道外的有效的通道中的每个通道，根据预设的校准指标和校准参考通道，确定通道对应的校准因子并发送给第一芯片。
可选地，第一芯片，具体用于采集第m通道传输的校准序列，并发送给第二芯片；
第二芯片，具体用于在确定第m通道对应的有效性后，将第m通道对应的有效性信息发送给第一芯片；
第一芯片，具体用于在接收到第m通道对应的有效性信息后，通过切换开关与第m+1通道连通，采集第m+1通道传输的校准序列。
可选地，第二芯片，具体用于：根据校准训练序列，计算校准训练序列的检测参数；根据检测参数以及预设的阈值参数，判断校准训练序列是否有效。
可选地，第二芯片，还用于：
针对每个通道，统计通道符合阈值参数的检测参数的合格个数；
根据各通道的合格个数，计算N个通道的符合阈值参数的检测参数的总个数；
若总个数大于预设的和阈值，则从有效的通道中确定校准参考通道。
可选地，阈值参数包括时域信噪比阈值参数、相邻信道功率比阈值参数、通道带内波动阈值参数、带内波动离散趋势阈值参数；
第二芯片具体用于：
根据N个通道中每一个通道的检测参数是否满足阈值参数的判断结果，构建有效测量矩阵A，其中A为公式(一)所示矩阵，
其中，A1＝{a11 a12 ... a1i ... a1N}，A2＝{a21 a22 ... a2i ... a2N}，A3＝{a31 a32... a3i ... a3N}，A4＝{a41 a42 ... a4i ... a4N}， a1i为通道i的时域信噪比是否满足时域信噪比阈值参数的判断结果，tSNRi为通道i的时域信噪比，S1为通道i的时域信噪比阈值参数，a2i为通道i的相邻信道功率比是否满足相邻信道功率比阈值参数的判断结果，ACPRi为通道i的相邻信道功率比，S2为通道i的相邻信道功率比阈值参数，a3i为通道i的带内波动是否满足带内波动阈值参数的判断结果，Shi为通道i的通道带内波动；a4i为通道i的带内波动离散趋势是否满足带内波动离散趋势阈值参数的判断结果，Di为通道i的带内波动离散趋势；
根据公式(二)计算有效测量矩阵A的元素和，
其中，N为通道数，L为通道符合阈值参数的检测参数的合格个数；
第二芯片，具体用于当L大于和阈值时，从有效的通道中确定校准参考通道；
第二芯片，具体还用于当L小于和阈值，停止校准。
可选地，阈值参数包括时域信噪比阈值参数和相邻信道功率比阈值参数；
时域信噪比阈值参数是根据公式(三)获得的，
其中，S1为时域信噪比阈值参数，tSNR(n)为时域信噪比阈值参数所属通道第n次完成校准时的时域信噪比，N为时域信噪比阈值参数所属通道完成校准的历史次数；
相邻信道功率比阈值参数是根据公式(四)获得的，
其中，S2为相邻信道功率比阈值参数，ACPR(n)为相邻信道功率比阈值参数所属通道第n次完成校准后的相邻信道功率比，N为相邻信道功率比阈值参数所属通道完成校准后的历史次数。
可选地，第二芯片，具体用于：
针对除校准参考通道外的有效的通道中的每个通道，根据该通道采集的校准训练序列和校准参考通道采集的校准训练序列，计算该通道与校准参考通道之间的频率响应；
根据频率响应，获取该通道相对于校准参考通道的幅度相位差；
判断该通道的幅度相位差是否满足校准指标；
当幅度相位差不满足校准指标时，根据幅度相位差计算通道的校准因子。
综上所述，本发明实施例提供了一种智能天线通道校准方法及校准装置，包括：第一芯片和第二芯片，第一芯片的一端通过切换开关与智能天线的N个通道以及校准通道连通，第一芯片的另一端与第二芯片连通；第一芯片接收校准指令，根据校准指令，通过切换开关依次与N个通道相连通，并依次采集N个通道中每个通道传输的校准训练序列；第一芯片将采集的校准训练序列发送给第二芯片；第二芯片根据采集的校准训练序列，确定校准训练序列对应的通道的有效性；第二芯片从有效的通道中确定校准参考通道；第二芯片针对除校准参考通道外的有效的通道中的每个通道，根据预设的校准指标和校准参考通道，确定通道对应的校准因子并发送给第一芯片。在本发明实施例公开的技术方案中，第一芯片负责接收和发送校准训练序列以及进行通道切换，第二芯片主要负责数据运算以及逻辑判断，两个芯片分别负责不同类型的任务，因此可以有针对性地设计第一芯片和第二芯片的类型，从而优化装置性能，此外，第二芯片节省了第一芯片的资源，因此，本发明实施例公开的技术方案可以加快通道校准的处理速度，提高通道校准装置的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种现有智能天线通道结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种智能天线通道校准方法流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种智能天线通道校准装置结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种第一芯片和第二芯片的交互流程图；
图5为本发明实施例提供的一种智能天线接收通道校准示意图；
图6为本发明实施例提供的一种智能天线发送通道校准示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图2为本发明实施例提供的一种智能天线通道校准方法流程示意图，如图2所示，包括以下步骤：
S201：第一芯片接收校准指令；
S202：第一芯片依次采集智能天线的N个通道中每个通道传输的校准训练序列；
S203：第二芯片根据采集的校准训练序列，确定校准训练序列对应的通道的有效性；
S204：第二芯片从有效的通道中确定校准参考通道；
S205：第二芯片针对除校准参考通道外的有效的通道中的每个通道，根据预设的校准指标和校准参考通道，确定通道对应的校准因子。
具体实施过程中，所采用的装置如图3所示，图3为本发明实施例提供的一种智能天线通道校准装置结构示意图，如图3所示，包括：第一芯片和第二芯片，第一芯片的一端通过切换开关与智能天线的N个通道以及校准通道连通，第一芯片还与第二芯片连通。
在S201的具体实施过程中，第一芯片接收校准指令从而触发校准过程。可选地，校准指令可以由人为发送，即人为控制何时触发校准过程；校准指令也可以设定为周期性发送，即周期性触发校准过程；校准指令还可以通过设定阈值以判断是否需要发送，即对智能天线的收发信号的质量设定阈值，当智能天线实际收发信号的质量无法满足阈值要求时，便向第一芯片发送校准指令以触发校准过程。此外，需在信号发送间隙触发校准过程，以降低校准过程对智能天线的工作产生的影响。
在S202的具体实施过程中，此处的校准训练序列指的是经过通道传输之后的校准训练序列。可选地，在采集智能天线的N个通道中每个通道传输的校准训练序列之前，第一芯片可以先为智能天线的各个通道设置编号，如图3所示，对于具有N个通道的智能天线，依次从1到N为各个通道编号，之后，按通道编号依次采集各个通道的校准训练序列。第一芯片将采集的各通道的校准训练序列发送给第二芯片。
在S203的具体实施过程中，第二芯片接收由第一芯片发送来的各通道的校准训练序列，并根据每一个通道的校准训练序列确定该通道的有效性。这是为了防止某些失效了的通道的校准训练序列参与校准过程，从而影响校准精度，而且，对失效了的通道校准毫无意义，将失效的通道排除还可以减少运算压力，加快处理速度。
可选地，当判断某一个通道失效时，还可以再次采集该通道的校准训练序列，并再次判断。若连续K次采集并判断，该通道皆为失效通道，则确认该通道失效。这是由于，在校准过程中存在着环境波动、人为干扰等因素，一次判定失效的结果可信度并不高，通过多次采集和判定，可以降低误判的概率。可选地，K可以根据历史测量记录运算，也可以根据经验人为设定。
在S204的具体实施过程中，对于校准参考通道的选择可以按现有技术处理，例如，可以按编号选取第一个有效的通道作为校准参考通道，也可以根据各通道的信号传输质量选择质量最佳的通道作为校准参考通道。校准参考通道是后续校准计算过程中的参照，目的是根据校准参考通道获得校准因子，使得其它通道经校准因子优化后的参数可以与校准参考通道保持一致或差异小于性能要求。
在S205的具体实施过程中，校准指标为预先设置的对校准后的每个通道的性能要求，之后满足校准指标，才可以认为校准完成。一般情况下，校准的目标是减小各通道间的幅度相位差，因此，在具体计算校准因子之前，还可以先进行以下处理：
针对除校准参考通道外的有效的通道中的每个通道，根据该通道采集的校准训练序列和校准参考通道采集的校准训练序列，计算该通道与校准参考通道之间的频率响应；
根据频率响应，获取该通道相对于校准参考通道的幅度相位差；
判断该通道的幅度相位差是否满足校准指标；
若不满足校准指标，则根据幅度相位差计算通道的校准因子。
若通道的幅度相位差满足校准指标，则该通道不需进行校准，也就没必要计算它的校准因子，从而节省了芯片的计算资源，进一步提高了芯片的处理速度。
更进一步地，在计算校准因子完毕后，还可以进一步判断校准因子的有效性，例如，可以再次采集经校准因子校准后的各通道的校准训练序列，并判断各通道间的幅度相位差，也可以计算校准因子的带内波动，以及单位冲击响应功率值，并与预设的阈值相比较，判断其是否满足要求。若校准因子有效，则存储校准因子，当智能天线工作时，采用存储的各通道的校准因子对相应通道的信号进行校准。
在本发明实施例公开的技术方案中，第一芯片负责接收和发送校准训练序列以及进行通道切换，第二芯片主要负责数据运算以及逻辑判断，两个芯片分别负责不同类型的任务，因此可以有针对性地设计第一芯片和第二芯片的类型，从而优化装置性能，此外，第二芯片节省了第一芯片的资源，因此，本发明实施例公开的技术方案可以加快通道校准的处理速度，提高通道校准装置的性能。
较佳的，本发明实施例中一个通道的采集和有效性判断之后，再进行下一个通道的采集和有效性判断。图4为本发明实施例提供的一种第一芯片和第二芯片的交互流程图，用于对N个通道中的每一个通道进行校准训练序列采集，如图4所示，包括以下步骤：
S401：第一芯片控制切换开关与通道1相连通，通道1成为当前通道；
S402：第二芯片确认智能天线系统中的通道数N；
S403：第一芯片采集当前通道的校准训练序列并发送给第二芯片；
S404：第二芯片接收并检验校准训练序列是否有效，若是，则执行S407，若否，则执行S405；
S405：第二芯片判断当前通道的采集次数是否超过K次，若是，则执行S406，若否，则返回S403；
S406：第二芯片确认当前通道失效；
S407：第二芯片判断已采集的通道数是否到达N；若是，则执行S409，若否，则执行S408；
S408：第一芯片控制切换开关切换至下一通道，并返回S403；
S409：采集结束。
在S408中，第二芯片根据判断获得的通道有效性，生成并向第一芯片发送通道有效性信息，第一芯片根据有效性信息切换开关。切换开关的切换具有多种形式，例如：智能天线系统对应N个通道设置有N个切换开关，第一芯片与这N个开关同时相连，在校准时，第一芯片保持其中一个待采集通道的切换开关连通，并将其它N-1个开关断开，当采集完该通道后，将该通道对应的切换开关断开，并连接另一个通道对应的切换开关即实现了通道切换，当智能天线工作时，第一芯片控制所有开关连通即可；切换开关的切换还可以通过另一种方式实现，第一芯片与N个通道之间具有两套连接系统，其中一套正常连接，不包括切换开关，用于智能天线工作时第一芯片与N个通道之间的连通，另一套包括一个切换开关，当对智能天线进行通道校准时，关闭第一套连接系统，并通过切换开关实现N个通道之间的切换。
可选地，第二芯片通过如下方式判断每个通道的有效性，包括：第二芯片根据第一芯片采集的校准训练序列，计算校准训练序列的检测参数；第二芯片根据检测参数以及预设的阈值参数，判断校准训练序列是否有效。具体实施过程中，检测参数和阈值参数均为至少一个参数的集合，且检测参数中的参数类型需与阈值参数中的参数类型相一致，如，阈值参数中包含了时延值阈值参数，则检测参数中也应包含时延值参数。
较佳地，阈值参数包括时域信噪比阈值参数和相邻信道功率比阈值参数；其中，时域信噪比阈值参数和相邻信道功率比阈值参数是根据每个通道的历史校准情况得到，从而提升每个通道校准的针对性，提高校准可靠性。较佳地，在每一次通道校准前都进行阈值参数的更新。
时域信噪比阈值参数是根据公式(三)获得的，
其中，S1为时域信噪比阈值参数，tSNR(n)为时域信噪比阈值参数所属通道第n次完成校准时的时域信噪比，N为时域信噪比阈值参数所属通道完成校准的总次数；
例如，对于通道A，其完成校准的次数共有N次，这N次校准时的时域信噪比的平均值作为通道A的时域信噪比阈值参数，采用平均值可以提高阈值参数设定的逻辑性，取均值也可以降低数值波动带来的影响。
相邻信道功率比阈值参数是根据公式(四)获得的，
其中，S2为相邻信道功率比阈值参数，ACPR(n)为相邻信道功率比阈值参数所属通道第n次完成校准后的相邻信道功率比，N为相邻信道功率比阈值参数所属通道完成校准的总次数。
例如，对于通道A，其完成校准的次数共有N次，这N次校准时的相邻信道功率比的平均值作为通道A的相邻信道功率比阈值参数，与时域信噪比阈值参数的计算原理相同，采用平均值可以提高阈值参数设定的逻辑性，取均值也可以降低数值波动带来的影响。
相应地，第二芯片对校准训练序列x(n)进行运算，求取检测参数，下面分别针对时域信噪比tSNR和相邻信道功率比ACPR进行介绍。
对于校准训练序列的时域信噪比，采用以下公式计算：
其中，tSNR为时域信噪比，P1为时域有效信号功率，P2为时域信号总功率，y(r)为预存的本地序列，R为本地训练序列的长度，Rxy(n)为x(n)和y(r)之间的相关函数，x*(n)为x(n)的共轭函数，n的取值范围为0-N，N为校准训练序列的长度，T1为峰值扩展点数。
对于校准训练序列的相邻信道功率比ACPR，采用以下公式计算：
其中，PS1和PS2分别采用以下公式获得：
其中，NRE为当前模式下资源元素(Resource Element，RE)的个数，N为校准序列的点数，X(k)可通过以下公式计算获得：
可选地，阈值参数除了包括时域信噪比阈值参数和相邻信道功率比阈值参数之外，还包括：时延值阈值参数、训练序列功率阈值参数、通道带内波动阈值参数和带内波动离散趋势阈值参数。
相应地，第二芯片对于时延值、接收功率值、通道带内波动参数和带内波动离散趋势参数分别采用如下方式计算。
对于时延值参数，采用以下公式计算：
(T,value)＝max(Rxy)
T为共轭相关Rxy最大值点所对应的位置,y(r)为第二芯片中的本地校准训练序列，N为校准序列的点数。
对于校准训练序列x(n)的接收功率，采用以下公式计算：
对于16位的同相/正交(In-phase/Quadrature，I/Q)两路数据，m＝30；对于32位的I/Q两路数据，m＝62，N为校准序列的点数。
对于通道带内波动参数，可通过以下公式计算获得：
其中，NRB为当前模式下资源块(Resource Block，RB)个数，W即为校准序列的所有RB的波动值，N为校准序列的点数。
Wmax＝max(W)
Wmin＝min(W)
Sh即为校准训练序列的带内波动。
对于带内波动离散趋势参数，可以通过以下公式计算获得：
D即为校准训练序列的带内波动离散趋势。
较佳地，检测参数中包括多种参数，当有一种参数无法满足阈值参数中的相应参数时，便认为此校准训练序列无效。
当对所有的通道都完成数据采集后，还需对采集的数据进行整体判断，这是由于智能天线的工作效果与外界环境和天线状态相关，因此，智能天线的工作效果有随外界环境和天线状态出现波动的可能，例如，当一个8通道智能天线中大多数通道都失效时，便有天线整体或外界环境出现了问题的可能，此时继续对天线某一通道的校准便失去了意义，校准结果也缺乏足够的可信度。为了防止这种的情况出现，本发明实施例提供以下方案以提前检测校准结果的可信度：针对每个通道，统计通道符合阈值参数的检测参数的合格个数；根据各通道的合格个数，计算N个通道的符合阈值参数的检测参数的总个数；若总个数大于预设的和阈值，则从有效的通道中确定校准参考通道。若所有通道的检测参数的合格个数之和小于预设的和阈值，说明此次校准的智能天线本身或外界环境出现了问题，校准结果可信度低，根据校准训练序列计算校准因子之前先对此次校准的可信度进行适当评估能够节省后续计算步骤，也可以为后续校准结果的评估提供一定的参考。
本发明实施例提供一种可行的计算N个通道的符合阈值参数的检测参数的总个数的方法，包括：阈值参数包括时域信噪比阈值参数、相邻信道功率比阈值参数、通道带内波动阈值参数、带内波动离散趋势阈值参数；
针对每个通道，统计通道符合阈值参数的检测参数的合格个数；根据各通道的合格个数，计算N个通道的符合阈值参数的检测参数的总个数，包括：
根据N个通道中每一个通道的检测参数是否满足阈值参数的判断结果，构建有效测量矩阵A，其中A为公式(一)所示矩阵，
其中，A1＝{a11 a12 ... a1i ... a1N}，A2＝{a21 a22 ... a2i ... a2N}，A3＝{a31 a32... a3i ... a3N}，A4＝{a41 a42 ... a4i ... a4N}， i为N个通道中任一通道的通道数，a1i为通道i的时域信噪比是否满足时域信噪比阈值参数的判断结果，tSNRi为通道i的时域信噪比，S1为通道i的时域信噪比阈值参数，a2i为通道i的相邻信道功率比是否满足相邻信道功率比阈值参数的判断结果，ACPRi为通道i的相邻信道功率比，S2为通道i的相邻信道功率比阈值参数，a3i为通道i的带内波动是否满足带内波动阈值参数的判断结果，Shi为通道i的通道带内波动；a4i为通道i的带内波动离散趋势是否满足带内波动离散趋势阈值参数的判断结果，Di为通道i的带内波动离散趋势；
根据公式(二)计算N个通道符合阈值参数的检测参数的合格个数，
其中，N为通道数,L为N个通道符合阈值参数的检测参数的合格个数；
若L大于和阈值，则从有效的通道中确定所述校准参考通道；
若L小于和阈值，则停止校准。
对于有效通道，其四个检测参数以判断为有效的校准训练序列的计算结果，例如，通道1第一次采集的校准训练序列即被判断为有效，则根据此校准训练序列计算通道1的时域信噪比、相邻信道功率比、带内波动、以及带内波动离散趋势等各个检测参数；通道2前3次采集的校准训练序列皆被判断为无效，而第4次采集的校准训练序列被判断为有效，则根据第4次采集的校准训练序列计算通道2的时域信噪比、相邻信道功率比、带内波动、以及带内波动离散趋势等各个检测参数。对于无效通道，其各个检测参数为第K次，即最后一次采集的校准训练序列的计算结果，例如，通道3连续K次采集的校准训练序列的计算结果均为无效，因为通道3为无效通道，则以最后一次采集的校准训练序列计算通道3的时域信噪比、相邻信道功率比、带内波动、以及带内波动离散趋势等各个检测参数。
由于智能天线即具有接收信号的能力，又具有发送信号的能力，因此，对于通道的校准也分为信号接收通道校准和信号发送通道校准，图5为本发明实施例提供的一种智能天线接收通道校准示意图，图6为本发明实施例提供的一种智能天线发送通道校准示意图。
如图5所示的接收通道校准过程，第一芯片向校准通道发送校准训练序列，同时控制切换开关与其中一个通道连接；校准通道将校准训练序列传递给该通道；第一芯片接收从该通道返回的校准训练序列并发送给第二芯片；第二芯片判断此校准训练序列是否有效并将指示校准训练序列是否有效的状态信息发送给第一芯片；第一芯片根据状态信息再次采集该通道的校准训练序列或切换至下一个通道；当对所有通道都完成校准训练序列采集后，第二芯片根据采集的校准训练序列计算各通道的校准因子并发送给第一芯片；第一芯片存储这些校准因子用于智能天线接收信号时，对各个通道的接收信号进行补偿以实现校准的作用。
如图6所示的发送通道校准过程，第一芯片控制切换开关与N个通道之中的一个通道连接并向该通道发送校准训练序列；校准通道接收该通道传递来的校准训练序列；第一芯片接收从校准通道返回的校准训练序列并发送给第二芯片；第二芯片判断此校准训练序列是否有效并将指示校准训练序列是否有效的状态信息发送给第一芯片；第一芯片根据状态信息再次采集该通道的校准训练序列或切换至下一个通道；当对所有通道都完成校准训练序列采集后，第二芯片根据采集的校准训练序列计算各通道的校准因子并发送给第一芯片；第一芯片存储这些校准因子用于智能天线发送信号时，对各个通道的发送信号进行补偿以实现校准的作用。
综上所述，本发明实施例提供了一种智能天线通道校准方法及校准装置，包括：第一芯片和第二芯片，第一芯片的一端通过切换开关与智能天线的N个通道以及校准通道连通，第一芯片的另一端与第二芯片连通；第一芯片接收校准指令，根据校准指令，通过切换开关依次与N个通道相连通，并依次采集N个通道中每个通道传输的校准训练序列；第一芯片将采集的校准训练序列发送给第二芯片；第二芯片根据采集的校准训练序列，确定校准训练序列对应的通道的有效性；第二芯片从有效的通道中确定校准参考通道；第二芯片针对除校准参考通道外的有效的通道中的每个通道，根据预设的校准指标和校准参考通道，确定通道对应的校准因子并发送给第一芯片。在本发明实施例公开的技术方案中，第一芯片负责接收和发送校准训练序列以及进行通道切换，第二芯片主要负责数据运算以及逻辑判断，两个芯片分别负责不同类型的任务，因此可以有针对性地设计第一芯片和第二芯片的类型，从而优化装置性能，此外，第二芯片节省了第一芯片的资源，因此，本发明实施例公开的技术方案可以加快通道校准的处理速度，提高通道校准装置的性能。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种智能天线通道校准方法，其特征在于，包括：
接收校准指令；
依次采集智能天线的N个通道中每个通道传输的校准训练序列；
根据采集的校准训练序列，确定所述校准训练序列对应的通道的有效性；
从有效的通道中确定校准参考通道；
针对除所述校准参考通道外的所述有效的通道中的每个通道，根据预设的校准指标和所述校准参考通道，确定所述通道对应的校准因子。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据采集的校准训练序列，确定所述校准训练序列对应的通道的有效性，包括：
采集经所述通道传输后的所述校准训练序列；
根据所述校准训练序列，计算所述校准训练序列的检测参数；
根据所述检测参数以及预设的阈值参数，判断所述校准训练序列是否有效。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从有效的通道中确定校准参考通道之前，还包括：
针对每个通道，统计所述通道符合所述阈值参数的检测参数的合格个数；
根据各通道的合格个数，计算所述N个通道的符合阈值参数的检测参数的总个数；
若所述总个数大于预设的和阈值，则从有效的通道中确定所述校准参考通道。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述阈值参数包括时域信噪比阈值参数、相邻信道功率比阈值参数、通道带内波动阈值参数、带内波动离散趋势阈值参数；
针对每个通道，统计所述通道符合所述阈值参数的检测参数的合格个数；根据各通道的合格个数，计算所述N个通道的符合阈值参数的检测参数的总个数，包括：
根据所述N个通道中每一个通道的检测参数是否满足阈值参数的判断结果，构建有效测量矩阵A，其中A为公式(一)所示矩阵，
其中，A1＝{a11 a12 ... a1i ... a1N}，A2＝{a21 a22 ... a2i ... a2N}，A3＝{a31 a32 ...a3i ... a3N}，A4＝{a41 a42 ... a4i ... a4N}， i为所述N个通道中任一通道的通道数，a1i为通道i的时域信噪比是否满足时域信噪比阈值参数的判断结果，tSNRi为通道i的时域信噪比，S1为通道i的时域信噪比阈值参数，a2i为通道i的相邻信道功率比是否满足相邻信道功率比阈值参数的判断结果，ACPRi为通道i的相邻信道功率比，S2为通道i的相邻信道功率比阈值参数，a3i为通道i的带内波动是否满足带内波动阈值参数的判断结果，Shi为通道i的通道带内波动；a4i为通道i的带内波动离散趋势是否满足带内波动离散趋势阈值参数的判断结果，Di为通道i的带内波动离散趋势；
根据公式(二)计算N个通道符合所述阈值参数的检测参数的合格个数，
其中，N为通道数,L为N个通道符合所述阈值参数的检测参数的合格个数；
若L大于所述和阈值，则从有效的通道中确定所述校准参考通道；
若L小于所述和阈值，则停止校准。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述阈值参数包括时域信噪比阈值参数和相邻信道功率比阈值参数；
所述时域信噪比阈值参数是根据公式(三)获得的，
其中，S1为所述时域信噪比阈值参数，tSNR(n)为所述时域信噪比阈值参数所属通道第n次完成校准时的时域信噪比，N为所述时域信噪比阈值参数所属通道完成校准的总次数；
所述相邻信道功率比阈值参数是根据公式(四)获得的，
其中，S2为所述相邻信道功率比阈值参数，ACPR(n)为所述相邻信道功率比阈值参数所属通道第n次完成校准后的相邻信道功率比，N为所述相邻信道功率比阈值参数所属通道完成校准的总次数。
6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，针对除所述校准参考通道外的所述有效的通道中的每个通道，根据预设的校准指标和所述校准参考通道，确定所述通道对应的校准因子，包括：
针对除校准参考通道外的所述有效的通道中的每个通道，根据该通道采集的校准训练序列和所述校准参考通道采集的校准训练序列，计算该通道与所述校准参考通道之间的频率响应；
根据所述频率响应，获取该通道相对于所述校准参考通道的幅度相位差；
判断该通道的所述幅度相位差是否满足所述校准指标；
若不满足所述校准指标，则根据所述幅度相位差计算所述通道的校准因子。
7.一种智能天线通道校准装置，其特征在于，包括：第一芯片和第二芯片，所述第一芯片的一端通过切换开关与智能天线的N个通道以及校准通道连通，所述第一芯片还与所述第二芯片连通；
第一芯片，用于接收校准指令；根据所述校准指令，通过所述切换开关依次与所述N个通道相连通；并依次采集所述N个通道中每个通道传输的校准训练序列；
所述第一芯片，还用于将采集的校准训练序列发送给所述第二芯片；
所述第二芯片，用于根据采集的校准训练序列，确定所述校准训练序列对应的通道的有效性；
所述第二芯片，还用于从有效的通道中确定校准参考通道；
所述第二芯片，还用于针对除所述校准参考通道外的所述有效的通道中的每个通道，根据预设的校准指标和所述校准参考通道，确定所述通道对应的校准因子并发送给所述第一芯片。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，包括：
所述第一芯片，具体用于采集第m通道传输的校准序列，并发送给所述第二芯片；
所述第二芯片，具体用于在确定所述第m通道对应的有效性后，将所述第m通道对应的有效性信息发送给所述第一芯片；
所述第一芯片，具体用于在接收到所述第m通道对应的有效性信息后，通过所述切换开关与第m+1通道连通，采集所述第m+1通道传输的校准序列。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，包括：
所述第二芯片，具体用于：根据所述校准训练序列，计算所述校准训练序列的检测参数；根据所述检测参数以及预设的阈值参数，判断所述校准训练序列是否有效。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，包括：
所述第二芯片，还用于：
针对每个通道，统计所述通道符合所述阈值参数的检测参数的合格个数；
根据各通道的合格个数，计算所述N个通道的符合阈值参数的检测参数的总个数；
若所述总个数大于预设的和阈值，则从有效的通道中确定所述校准参考通道。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述阈值参数包括时域信噪比阈值参数、相邻信道功率比阈值参数、通道带内波动阈值参数、带内波动离散趋势阈值参数；
所述第二芯片具体用于：
根据所述N个通道中每一个通道的检测参数是否满足阈值参数的判断结果，构建有效测量矩阵A，其中A为公式(一)所示矩阵，
其中，A1＝{a11 a12 ... a1i ... a1N}，A2＝{a21 a22 ... a2i ... a2N}，A3＝{a31 a32 ...a3i ... a3N}，A4＝{a41 a42 ... a4i ... a4N}， a1i为通道i的时域信噪比是否满足时域信噪比阈值参数的判断结果，tSNRi为通道i的时域信噪比，S1为通道i的时域信噪比阈值参数，a2i为通道i的相邻信道功率比是否满足相邻信道功率比阈值参数的判断结果，ACPRi为通道i的相邻信道功率比，S2为通道i的相邻信道功率比阈值参数，a3i为通道i的带内波动是否满足带内波动阈值参数的判断结果，Shi为通道i的通道带内波动；a4i为通道i的带内波动离散趋势是否满足带内波动离散趋势阈值参数的判断结果，Di为通道i的带内波动离散趋势；
根据公式(二)计算所述有效测量矩阵A的元素和，
其中，N为通道数，L为所述通道符合所述阈值参数的检测参数的合格个数；
所述第二芯片，具体用于当L大于所述和阈值时，从有效的通道中确定所述校准参考通道；
所述第二芯片，具体还用于当L小于所述和阈值，停止校准。
12.如权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述阈值参数包括时域信噪比阈值参数和相邻信道功率比阈值参数；
所述时域信噪比阈值参数是根据公式(三)获得的，
其中，S1为所述时域信噪比阈值参数，tSNR(n)为所述时域信噪比阈值参数所属通道第n次完成校准时的时域信噪比，N为所述时域信噪比阈值参数所属通道完成校准的历史次数；
所述相邻信道功率比阈值参数是根据公式(四)获得的，
其中，S2为所述相邻信道功率比阈值参数，ACPR(n)为所述相邻信道功率比阈值参数所属通道第n次完成校准后的相邻信道功率比，N为所述相邻信道功率比阈值参数所属通道完成校准后的历史次数。
13.如权利要求7至12任一项所述的装置，其特征在于，包括：
所述第二芯片，具体用于：
针对除校准参考通道外的所述有效的通道中的每个通道，根据该通道采集的校准训练序列和所述校准参考通道采集的校准训练序列，计算该通道与所述校准参考通道之间的频率响应；
根据所述频率响应，获取该通道相对于所述校准参考通道的幅度相位差；
判断该通道的所述幅度相位差是否满足所述校准指标；
当所述幅度相位差不满足所述校准指标时，根据所述幅度相位差计算所述通道的校准因子。
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