[发明专利]GSM数字光纤直放站增益修正及数字ALC的实现方法

说明书

技术领域

本发明属于电通信技术领域，尤其涉及一种GSM数字光纤直放站增益修正及数字ALC的实现方法。

背景技术

直放站属于通信系统中的中继器，完成基站到移动台（下行）及移动台到基站（上行）之间信号的传输，覆盖信号的盲区与弱区，并完成放大上下行信号的目的。直放站的增益及最大输出功率都有一定范围，在增益确定后，为防止输入信号的功率过大造成模数转换器件饱和，需要一种可靠的机制，使到达模数转换器件之前的信号幅值在一定的范围内，确保模数转换器件不发生溢出。前端幅值有效控制后，在FPGA（现场可编程门阵列）内部需要有一种增益均衡机制，确保选频直放站各个频点的增益及输出功率都满足系统指标，并且可以起到调节直放站增益及输出功率大小的目的。

（Global System for Mobile Communications——全球移动通信系统）为频分双工系统，用不同的频率区分上下行信号；GSM的一个基本帧共分为8个时隙，用不同的时隙来区分用户，每个时隙的功率各不相同，所以需要快速准确地统计各个时刻的输入功率。功率统计模块实时将统计到的功率最大值送入门限判决及衰减控制模块，并与门限值进行比较，来决定增加或减少衰减芯片的衰减值，达到限制数字直放站输入信号幅值的目的。

现有直放站ALC（自动电平控制）一般采用模拟ALC，而模拟ALC硬件成本较高，响应速度较慢、控制不够精确，满足不了通信行业快速发展的需要。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种响应速度快，控制精确、灵活的GSM数字光纤直放站增益修正及数字ALC的实现方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明在数字中频处理单元加入中频前端增益修正模块、功率统计模块、门限判决及衰减控制模块和中频后端增益修正模块；

所述中频前端增益修正模块完成对FIR选频后的IQ数据进行乘法运算，通过上位机显示的各个工作信道的功率值配置前端乘法器的乘数因子来决定IQ数据的增大或减小，得到增益修正后的IQ数据。

所述功率统计模块对增益修正后的IQ数据进行平方和处理，实时统计每个工作信道的输入功率，将统计后的各个工作信道的输入功率的数值传递到MCU（单片机）管理单元，MCU管理单元将收集到的数值通过功率表映射成功率值并传递到所述上位机显示得到上位机显示值；并将统计后的输入功率的最大值传递到门限判决及衰减控制模块。

所述门限判决及衰减控制模块将所述统计后的输入功率的最大值与MCU配置的高低门限值进行比较：若统计后的输入功率的最大值大于MCU配置的高门限值，增大衰减器的衰减幅度；若统计后的输入功率的最大值小于MCU配置的低门限值，减小衰减器的衰减幅度。

所述中频后端增益修正模块对所述增益修正后的IQ数据经CIC插值、数字上变频的后端数据进行乘法运算，通过上位机配置乘法器的乘数因子来决定后端数据的放大或减小。

作为一种优选方案，本发明所述若统计后的输入功率的最大值大于MCU配置的高门限值，高门限计数器开始计数，若出现连续几次的大功率，增大衰减器的衰减幅度；若统计后的输入功率的最大值小于MCU配置的低门限值，低门限计数器开始计数，若出现连续多次的小功率，减小衰减器的衰减幅度。

作为另一种优选方案，本发明所述若出现连续6次的大功率，增大衰减器的衰减幅度；若出现连续4500次的小功率，减小衰减器的衰减幅度。

作为另一种优选方案，本发明所述减小衰减器的衰减幅度的步长设置为启控深度除以4后再加1。

作为另一种优选方案，本发明所述门限判决及衰减控制模块检测到AD（模数）转换的门限指示置位时，增大衰减器的衰减幅度。

作为另一种优选方案，本发明所述AD转换的门限值设定为P_单+10lgN，P_单表示单载波的最大输出功率，N表示直放站实际工作的载波数。

作为另一种优选方案，本发明所述功率统计模块完成下行BCCH（广播控制）信道的功率统计及下行输入总功率的统计，并将统计数值通过上位机显示。