CN104243065A - 驻波比检测的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种驻波比检测的方法及设备，用以实现仅使用TD-LTE基站系统发射的下行业务信号，即可对驻波比进行快速且较精确的检测，避免了特殊的训练序列对基站系统产生的额外干扰。所述方法包括：抓取基站系统发射业务信号的输出功率检测数据OPD与所述基站中待测设备的反射功率检测数据RPD；在第一预设带宽范围内，按照预设的数据长度，分别提取多个时间段的所述OPD的反馈信号和所述RPD的反馈信号；确定每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，根据每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，确定基站系统的反射系数；根据所述基站系统的反射系数，确定基站系统在第一预设带宽范围内的驻波比。

Description

驻波比检测的方法及设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种驻波比检测的方法及设备。

背景技术

在基站系统中，为了保障基站通信系统良好的运行，需要实时了解的基站系统的驻波比变化，因此需要频繁的对基站系统的驻波比进行检测。基站系统中的驻波比检测较为普遍的采用了基于频域反射计(Frequency DomainReflectometry，FDR)技术的矢量测量方法。

频域反射计技术是一种基于矢量测量技术，它的基本原理是向被测的线缆中注入一组正弦扫频信号，被测线缆上的断点或和其它反射点产生的反射信号与输入的正弦扫频信号相加或相减可产生相应的频谱图，如图1所示。信号的矢量和所产生的图形是沿频率轴的波形，对该信号的矢量和进行快速傅立叶逆变换(Fast Fourier Transform,FFT)转换为频域信息。根据电缆的相对传播速度就可计算出被测线缆中的断点或故障点距离。频率关系图上波形的数量与传输线上反射点的电距离成正比，该快速傅里叶变换与计算的结果就是用相对于距离的实际驻波比来表示的故障点特征图。

对于频域反射计技术，虽然它是基于一种矢量的测量技术，且测量精度较高，但是该技术的算法实现较为复杂。此外，由于频域反射计技术需要形成扫频信号作为数据源，这在TD-LTE基站系统中应用时，就需要发送特殊的训练序列来满足要求。而这种特殊的训练序列对于无线通信系统来讲是一种干扰源，因此，现有技术在基站系统中不能够经常的进行驻波比检测。然而基于基站通信系统良好的运行的需要，实时的或经常性的了解基站系统的驻波比变化是十分重要的。

综上所述，为了保障TD-LTE基站系统良好的运行，基站系统需要对驻波比进行实时的较频繁的检测，但是现有的频域反射计技术使用的特殊训练序列会对通信系统造成额外的干扰，影响TD-LTE通信系统的传输质量。

发明内容

本发明实施例提供了驻波比检测的方法及设备，用以实现不需要发射特殊的训练序列，仅使用TD-LTE基站系统发射的下行业务信号就可以对驻波比进行快速且较精确的检测，避免了特殊的训练序列对基站系统产生的额外干扰。

本发明实施例提供的一种驻波比检测的方法，包括：

抓取基站系统发射业务信号的输出功率检测数据OPD与所述基站中待测设备的反射功率检测数据RPD；

在第一预设带宽范围内，按照预设的数据长度，分别提取多个时间段的所述OPD的反馈信号和所述RPD的反馈信号；

确定每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，根据每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，确定基站系统的反射系数；

根据所述基站系统的反射系数，确定基站系统在第一预设带宽范围内的驻波比。

通过该方法，实现了仅使用TD-LTE基站系统发射的下行业务信号，并采用提取预设反馈信号数据长度的方法，对发射的下行业务信号的反馈进行提取，从而达到模拟特殊的训练序列的目的，实现对驻波比进行快速且较精确的检测，避免了特殊的训练序列对基站系统产生的额外干扰。

较佳地，确定每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，包括：

对每一时间段的OPD与RPD的反馈信号分别进行快速傅里叶变换，并确定每一时间段OPD的反馈信号幅度的最大峰值，以及每一时间段RPD的反馈信号幅度的最大峰值。

较佳地，根据每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，确定基站系统的反射系数，包括：

根据每一时间段的OPD的反馈信号幅度的最大峰值以及该时间段RPD的反馈信号幅度的最大峰值，确定该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数；

利用预设的系统误差项校准每一时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数，得到每一时间段对应的基站系统的实际反射系数，其中，所述系统误差项包括：方向性误差值、反射跟踪误差值以及源失配误差值；

计算所有时间段对应的校准后的基站系统的实际反射系数的均值，将得到的均值作为基站系统的反射系数。

较佳地，预设所述系统误差项的步骤，包括：

分别在基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载情况下，抓取基站系统发射的预设训练序列的RPD；

在第二预设带宽范围内，按照预设的数据长度，分别提取在基站系统短路、开路以及匹配负载的情况下的多个时间段的所述预设训练序列的RPD的反馈信号；第二预设带宽范围大于第一预设带宽范围，并包含第一预设带宽范围；

分别确定在基站系统短路、开路以及匹配负载的情况下的每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性；

利用在基站系统短路情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，确定在基站系统短路情况下的基站系统带有误差项的反射系数；利用在匹配负载情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，确定在匹配负载情况下的基站系统带有误差项的反射系数；以及，利用在基站系统开路情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，确定在基站系统开路情况下的基站系统带有误差项的反射系数；

根据在基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载情况下的基站系统带有误差项的反射系数，确定基站系统误差项。

通过该方法，实现了更加快速、准确的获取系统误差项，从而确保更加精准的对基站系统的误差进行校准。

较佳地，根据每一时间段的OPD的反馈信号幅度的最大峰值以及该时间段RPD的反馈信号幅度的最大峰值，确定该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数，包括：

将每一时间段RPD的反馈信号的最大峰值与该时间段OPD的反馈信号的最大峰值的比值，确定为该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数。

较佳地，在抓取基站系统发射的业务信号的输出功率检测数据OPD与所述基站中待测设备的反射功率检测数据RPD之后，还包括：

对所述抓取的基站系统发射的业务信号的OPD及抓取的基站系统中待测设备的RPD进行去直流处理；

对所述去直流处理后的OPD及去直流处理后的基站系统中待测设备的RPD进行镜像信号校准处理；

对所述镜像信号校准处理后的OPD及镜像信号校准处理后的基站系统中待测设备的RPD进行功率幅度校准处理；

对所述功率幅度校准处理后的OPD及功率幅度校准处理后的基站系统中待测设备的RPD进行同步补偿处理。

通过该方法，实现了对抓取的基站系统发射的业务信号的OPD及抓取的基站系统中待测设备的RPD中干扰信号的剔除，并且保证抓取的基站系统发射的业务信号的OPD及抓取的基站系统中待测设备的RPD在功率幅度保持在一个量级上，从而确保检测的驻波比的准确性。

本发明实施例提供的一种驻波比检测的设备，包括：

抓取功率数据单元，用于抓取基站系统发射业务信号的输出功率检测数据OPD与所述基站中待测设备的反射功率检测数据RPD；

提取反射信号单元，用于在第一预设带宽范围内，按照预设的数据长度，分别提取多个时间段的所述OPD的反馈信号和所述RPD的反馈信号；

确定反射系数单元，用于确定每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，根据每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，确定基站系统的反射系数；

确定驻波比单元，用于根据所述基站系统的反射系数，确定基站系统在所述第一预设带宽范围内的驻波比。

通过该设备，实现了仅使用TD-LTE基站系统发射的下行业务信号，并采用提取预设反馈信号数据长度的方法，对发射的下行业务信号的反馈进行提取，从而达到模拟特殊的训练序列的目的，实现对驻波比进行快速且较精确的检测，避免了特殊的训练序列对基站系统产生的额外干扰。

较佳地，所述确定反射系数单元在确定每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性时，具体用于：

对每一时间段的OPD与RPD的反馈信号分别进行快速傅里叶变换，并确定每一时间段OPD的反馈信号幅度的最大峰值，以及每一时间段RPD的反馈信号幅度的最大峰值。

较佳地，所述确定反射系数单元在根据每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，确定基站系统的反射系数时，具体用于：

根据每一时间段的OPD的反馈信号幅度的最大峰值以及该时间段RPD的反馈信号幅度的最大峰值，确定该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数；

利用预设的系统误差项校准每一时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数，得到每一时间段对应的基站系统的实际反射系数，其中，所述系统误差项包括：方向性误差值、反射跟踪误差值以及源失配误差值；

计算所有时间段对应的校准后的基站系统的实际反射系数的均值，将得到的均值作为基站系统的反射系数。

较佳地，该设备还包括：

确定系统误差项单元，用于确定所述预设的系统误差项。

较佳地，所述确定系统误差项单元，具体用于：

分别在基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载的情况下，抓取基站系统发射的预设训练序列的RPD；

在第二预设带宽范围内，按照预设的数据长度，分别提取在基站系统短路、开路以及匹配负载的情况下的多个时间段的所述预设训练序列的RPD的反馈信号；第二预设带宽范围大于第一预设带宽范围，并包含第一预设带宽范围；

分别确定在基站系统短路、开路以及匹配负载的情况下的每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性；

利用在基站系统短路情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，确定在基站系统短路情况下的基站系统带有误差项的反射系数；利用在匹配负载情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，确定在匹配负载情况下的基站系统带有误差项的反射系数；以及，利用在基站系统开路情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，确定在基站系统开路情况下的基站系统带有误差项的反射系数；

根据在基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载的情况下的基站系统带有误差项的反射系数，确定基站系统误差项。

通过该设备，实现了更加快速、准确的获取系统误差项，从而确保更加精准的对基站系统的误差进行校准。

较佳地，所述确定反射系数单元在根据每一时间段的OPD的反馈信号幅度的最大峰值以及该时间段RPD的反馈信号幅度的最大峰值，确定该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数时，具体用于：

将每一时间段RPD的反馈信号的最大峰值与该时间段OPD的反馈信号的最大峰值的比值，确定为该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数。

较佳地，所述抓取功率数据单元，还用于：

在抓取基站系统发射的业务信号的输出功率检测数据OPD与所述基站中待测设备的反射功率检测数据RPD之后，对所述抓取的基站系统发射的业务信号的OPD及抓取的基站系统中待测设备的RPD进行去直流处理；

对所述去直流处理后的OPD及去直流处理后的基站系统中待测设备的RPD进行镜像信号校准处理；

对所述镜像信号校准处理后的OPD及镜像信号校准处理后的基站系统中待测设备的RPD进行功率幅度校准处理；

对所述功率幅度校准处理后的OPD及功率幅度校准处理后的基站系统中待测设备的RPD进行同步补偿处理。

通过该设备，实现了对抓取到的测量数据中干扰信号的剔除，并且保证抓取到的测量数据在功率幅度保持在一个量级上，从而确保测量数据的准确性。

附图说明

图1为频域反射计技术的原理示意图；

图2为本发明实施例提供的一种驻波比检测方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种系统误差项检测方法的流程示意图；

图4为矢量网络分析仪的单端口校准模型的原理示意图；

图5为本发明实施例提供的驻波比检测的流程示意图；

图6为本发明实施例中基站发射的业务信号的时域特征图；

图7为本发明实施例中基站发射的业务信号的频域特征图；

图8为本发明实施例提供的一种驻波比检测设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种驻波比检测的方法及设备，用以实现不需要发射特殊的训练序列，仅使用TD-LTE基站系统发射的下行业务信号，即可对驻波比进行快速且较精确的检测，避免了特殊的训练序列对基站系统产生的额外干扰。

本发明实施例提出的技术方案，结合运用了改进的频域反射计技术与矢量网络分析仪的单端口校准技术，仅使用TD-LTE基站系统发送的下行业务信号，即可实现对驻波比进行实时、较精确的快速检测，从而避免了驻波比检测时，发射特殊的训练序列对基站系统产生额外的干扰。

参见图2，本发明实施例提供的一种驻波比检测的方法，包括：

S201、抓取基站系统发射业务信号的输出功率检测数据OPD与所述基站中待测设备的反射功率检测数据RPD；

S202、在第一预设带宽范围内，按照预设的数据长度，分别提取多个时间段的所述OPD的反馈信号和所述RPD的反馈信号；

S203、确定每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，根据每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，确定基站系统的反射系数；

S204、根据所述基站系统的反射系数，确定基站系统在第一预设带宽范围内的驻波比。

较佳地，为了提高步骤S203确定基站系统的反射系数的准确性，利用系统误差项对基站系统的反射系数进行系统误差校准，因此，在S203之前，进一步需要先要确定系统误差项。

一般情况下，在基站设备出厂时，就需要对系统误差项进行一次性校准，并将用于校准的系统误差项存储在基站系统内部的存储器中，如E2PROM。因此，在进行系统误差校准时，可以直接在基站系统内部的存储器中读取系统误差项，从而节约了大量测试时间及成本。

参见图3，对系统误差项检测的具体的步骤，包括：

S301、TD-LTE基站系统发射预设训练序列，其中，预设训练序列是一组正弦扫频信号，但在TD-LTE基站系统中表现为特殊的训练序列；

S302、分别在基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载50欧的情况下，抓取基站系统发射的预设训练序列的反射功率检测数据(Reflected PowerDetection，RPD)；

S303、分别对基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载50欧的情况下抓取到的RPD进行如下信号处理：

分别对基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载50欧的情况下抓取到的RPD进行去直流处理；

分别对去直流处理后基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载50欧的情况下抓取到的RPD的镜像信号进行校准处理；

其中，所述对抓取到的RPD的镜像信号进行校准处理即为对抓取到的RPD的镜像信号，分别提取出该RPD的镜像信号的实部信号和虚部信号，并对提取出的实部信号和虚部信号分别进行幅度的校准。如对于幅度校准，需要求解出所述实部信号与虚部信号幅度差异，之后将求解出的幅度差异进行数字补偿。

分别对镜像信号校准处理后的基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载50欧的情况下抓取到的RPD进行同步补偿处理，即以任一种情况下抓取的RPD为基准，对另外两种情况下抓取的RPD进行时域同步；

其中，所述对抓取到的RPD的镜像信号进行校准处理即为对抓取到的RPD的镜像信号，分别提取出该RPD的镜像信号的实部信号和虚部信号，并对提取出的实部信号和虚部信号分别进行相位的校准。如对于相位校准，需要求解出所述实部信号与虚部信号相位差异，之后将求解出的相位差异进行数字补偿。

S304、通过同步补偿处理后在基站系统短路、开路以及匹配负载的情况下抓取到的RPD，在预设带宽范围B₁内，按照预设的数据长度，分别提取在基站系统短路、开路以及匹配负载的情况下的多个时间段的所述预设训练序列的RPD的反馈信号；

S305、分别确定在基站系统短路、开路以及匹配负载的情况下的每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，其中，频谱特性即为每一时间段对应的预设训练序列的RPD的反馈信号幅度的最大峰值；

S306、利用在基站系统短路情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号幅度的最大峰值，确定在基站系统短路情况下的基站系统带有误差项的反射系数；利用在匹配负载50欧的情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号幅度的最大峰值，确定在匹配负载50欧情况下的基站系统带有误差项的反射系数；以及，利用在基站系统开路情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号幅度的最大峰值，确定在基站系统开路情况下的基站系统带有误差项的反射系数；

S307、根据在基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载50欧的情况下的基站系统带有误差项的反射系数，确定基站设备的系统误差项，其中，系统误差项包括：方向性误差值、反射跟踪误差值以及源失配误差值。

较佳的，S303中对抓取的基站系统发射的业务信号的OPD与基站中待测设备的RPD的数据信号处理，不仅仅针对S302中分别在基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载50欧的情况下，抓取基站系统发射的预设训练序列的反射功率检测数据，也可以对提取的在基站系统短路、开路以及匹配负载的情况下的多个时间段的所述预设训练序列的RPD的反馈信号进行信号处理，以保证系统误差项检测的准确性。

其中，参见图4，关于通过矢量网络分析仪的单端口校准技术，确定基站设备的系统误差项，具体介绍如下：

由矢量网络分析仪的单端口校准技术，可得系统中带有误差项的反射系数的计算公式为：

${\mathrm{\Γ}}_m=\frac{b}{a}=D+\frac{R*S_{11}}{1-S*S_{11}}$          公式一

其中，Γ_m为系统中带有误差项的反射系数，a为输入信号流，b为输出信号流，D为方向性误差值，R为反射跟踪误差值，S为源失配误差值，S₁₁为系统实际的反射系数。

较佳地，通过在基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载50欧的情况下进行三次测量，确定基站系统中带有系统误差项的反射系数，即可确定系统中存在的三种误差值，即方向性误差值D、反射跟踪误差值R以及源失配误差值S，具体的求解步骤，包括：

对基站系统在短路的情况下进行第一次测量，测量得基站系统中带有误差项的反射系数为M₁，系统中实际的反射系数S₁₁＝-1，则公式一变为：

$M_1=D-\frac{R}{1+S}$         公式二

对基站系统在开路的情况下进行第二次测量，测量得基站系统中带有误差项的反射系数为M₂，系统中实际的反射系数S₁₁＝1，则公式一变为：

$M_2=D+\frac{R}{1-S}$         公式三

对基站系统在匹配负载50欧的情况下进行第三次测量，测量得基站系统中带有误差项的反射系数为M₃，系统中实际的反射系数S₁₁＝0，则公式一变为：

M₃＝D           公式四

联合公式二、公式三以及公式四，即可解出系统误差项，即方向性误差值D、反射跟踪误差值R以及源失配误差值S，即

D＝M₃

$S=\frac{M_1+M_2-{2M}_3}{M_2-M_1}$

R＝(M₂-M₃)*(1-S)

较佳地，为保证系统误差项检测数据的准确性，可在步骤S201之前对预设训练序列中的镜像信号进行校准处理。

下面给出一个可以得到更为准确的驻波比的方法流程。

参见图5，对驻波比检测的具体流程，包括步骤：

S501、TD-LTE基站系统发射下行业务信号，TD-LTE基站系统发射的下行业务信号的时频特性，参见图6、图7。

较佳地，为保证驻波比检测数据的准确性，可在步骤S501之前对TD-LTE基站系统发射下行业务信号的镜像信号进行校准处理。

S502、对基站系统发射的业务信号的输出功率检测数据(Output PowerDetection，OPD)进行抓取。

通过抓取的基站系统发射的业务信号的输出功率检测数据，实现了更准确的反映基站系统内部的非线性设备的工作状态，如功率放大器等，提高驻波比检测的准确性。

S503、对基站系统中的待测设备，例如天线等设备的RPD进行抓取。

S504、对抓取的基站系统发射的业务信号的OPD与基站中待测设备的RPD进行去直流处理。由于抓取的基站系统发射的业务信号的OPD与基站中待测设备的RPD具有较强的直流分量，将会影响检测数据的准确性，因此，在抓取基站系统发射的业务信号的OPD与基站中待测设备的RPD之后，需要对抓取的基站系统发射的业务信号的OPD与基站中待测设备的RPD进行去直流处理。进一步，由于传输过程中会产生镜像信号，为了去除抓取的基站系统发射的业务信号的OPD与基站中待测设备的RPD中的干扰信号，因此，对去直流处理后的OPD及去直流处理后的基站系统中待测设备的RPD的镜像信号进行校准处理。

S505、对镜像信号校准处理后的OPD及镜像信号校准处理后的基站系统中待测设备的RPD在功率幅度上进行校准处理。由于业务信号的发射功率的不确定性，为保证测量的准确性，需要对镜像信号校准处理后的OPD及镜像信号校准处理后的基站系统中待测设备的RPD在功率幅度上进行校准处理。

S506、对功率幅度校准处理后的OPD及功率幅度校准处理后的基站系统中待测设备的RPD进行同步补偿处理。由于基站系统发射的业务信号的OPD与基站中待测设备的RPD的采集必然存在时间及相位上的时延，而且矢量网络分析仪的单端口校准技术涉及到抓取功率数据的信号的相位消息，因此，必须对功率幅度校准处理后的OPD及功率幅度校准处理后的基站系统中待测设备的RPD进行同步补偿处理。

较佳地，在对镜像信号校准处理后的OPD及镜像信号校准处理后的基站系统中待测设备的RPD在功率幅度上进行校准处理时，以基站系统出厂校准时抓取的RPD的功率幅度为基准，对镜像信号校准处理后的OPD及镜像信号校准处理后的基站系统中待测设备的RPD的功率幅度进行校准处理。

S504到S506，不仅仅针对S502和S503中抓取的基站系统发射的业务信号的OPD与基站中待测设备的RPD，也可以对提取的多个时间段的OPD的反馈信号和RPD的反馈信号进行信号处理，以保证驻波比检测的准确性。

S507、在预设带宽B₂范围内，按照预设的数据长度，分别提取多个时间段的OPD的反馈信号和RPD的反馈信号，其中，B₁范围大于并包含B₂范围。当B₁范围小于B₂范围时，TD-LTE基站系统存储器中存储的基站系统误差项将无法用于确定在超出带宽范围内提取的时间段对应的基站系统的实际反射系数。

S508、对提取的每一时间段的OPD的反馈信号和RPD的反馈信号进行快速傅里叶变换(FFT)。

由于抓取的基站系统发射的业务信号的OPD与基站系统中待测设备的RPD体现的是业务信号的功率幅度在时域上的特征，因此在预设的带宽B₂范围内，若提取的OPD的反馈信号的数据长度为F，已知带宽B₂范围内提取的OPD的反馈信号在时域采样点的数据长度为L，则提取到的OPD的反馈信号的数量为T，T＝L/F，即OPD有T个时间段的反馈信号；在预设的带宽B₂范围内，提取的RPD的反馈信号的数据长度为F，已知带宽B₂范围内的提取的RPD的反馈信号在时域采样点的数据长度为L，则提取到的RPD的反馈信号的数量为T，T＝L/F，即RPD也有T个时间段的反馈信号。

较佳地，S507与S508也可以先对抓取的基站系统发射的业务信号的OPD与基站中待测设备的RPD进行快速傅里叶变换，得到反馈信号的频域特征图，然后在预设带宽B₂范围内，按照预设的频段，分别提取多段的OPD的反馈信号和RPD的反馈信号。由于首先对抓取的基站系统发射的业务信号的OPD与基站中待测设备的RPD进行快速傅里叶变换，因此，分别得到抓取的基站系统发射的业务信号的OPD的反馈信号的频域特征图和抓取的基站中待测设备的RPD的反馈信号的频域特征图，那么在预设的带宽B₂范围内，提取的OPD的反馈信号的频段为G，则提取到的OPD的反馈信号的数量为T＝B₂/G，即OPD有T段的反馈信号；在预设的带宽B₂范围内，提取的RPD的反馈信号的频段为G，则提取到的RPD的反馈信号的数量为T＝B₂/G，即RPD有T段的反馈信号。

较佳地，由于TD-LTE基站系统是基于OFDM进行调制的，因此，其频谱存在一定的交叠。这将对于提取的反馈信号的频谱信息有一定的损害。但对提取的反馈信号进行均值处理后，随着固定频段G的减小，将有助于大幅减小对提取的反馈信号的频谱信息的损害，从而保证了检测精度。

S509、确定每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，即选取每一时间段对应的OPD的反馈信号的最大峰值，及选取每一时间段对应的RPD的反馈信号的最大峰值。将每一时间段RPD的反馈信号的最大峰值与该时间段OPD的反馈信号的最大峰值的比值，确定为该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数。其中，对应任一时间段，基站系统中带有误差项的反射系数的计算公式为：其中，a为该时间段对应的基站系统的OPD的反馈信号的最大峰值，b为该时间段基站系统中待测设备的RPD的反馈信号的最大峰值。

S510、从基站系统存储器中调取预先确定好的系统误差项。

S511、利用上述S510调取的系统误差项校准每一时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数，得到每一时间段对应的基站系统的实际反射系数，其中，所述系统误差项包括：方向性误差值、反射跟踪误差值以及源失配误差值。

较佳地，利用预设的系统误差项校准每一时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数的公式为：

${\mathrm{\Γ}}_m=D+\frac{R*S_{11}}{1-S*S_{11}},$

其中，S₁₁为系统实际的反射系数、D为方向性误差值、R为反射跟踪误差值、S为源失配误差值，Γ_m为系统中带有误差项的反射系数。

S512、计算所有时间段对应的校准后的基站系统的实际反射系数的均值Γ，将得到的均值Γ作为基站系统的反射系数，即将所有时间段对应的校准后的基站系统的实际反射系数加和，并除以提取OPD/RPD的反馈信号的数量T。

S513、根据基站系统的反射系数，确定基站系统在预设带宽B₂范围内的驻波比，其中，确定基站系统驻波比公式为：

$\mathrm{VSWR}=\frac{1+\left|\mathrm{\Γ}\right|}{1-\left|\mathrm{\Γ}\right|}$

其中，VSWR为基站系统的驻波比，Γ为基站系统的反射系数。

参见图8，本发明实施例提供一种驻波比检测的设备，包括：

抓取功率数据单元801，用于抓取基站系统发射业务信号的输出功率检测数据OPD与所述基站中待测设备的反射功率检测数据RPD；

提取反馈信号单元802，用于在第一预设带宽范围内，按照预设的数据长度，分别提取多个时间段的所述OPD的反馈信号和所述RPD的反馈信号；

确定反射系数单元803，用于确定每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，根据每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，确定基站系统的反射系数；

确定驻波比单元804，用于根据所述基站系统的反射系数，确定基站系统在所述第一预设带宽范围内的驻波比。

较佳地，所述确定反射系数单元803在确定每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性时，具体用于：

对每一时间段的OPD与RPD的反馈信号分别进行快速傅里叶变换，并确定每一时间段OPD的反馈信号幅度的最大峰值，以及每一时间段RPD的反馈信号幅度的最大峰值。

较佳地，所述确定反射系数单元803在根据每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，确定基站系统的反射系数时，具体用于：

根据每一时间段的OPD的反馈信号幅度的最大峰值以及该时间段RPD的反馈信号幅度的最大峰值，确定该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数；

利用预设的系统误差项校准每一时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数，得到每一时间段对应的基站系统的实际反射系数，其中，所述系统误差项包括：方向性误差值、反射跟踪误差值以及源失配误差值；

计算所有时间段对应的校准后的基站系统的实际反射系数的均值，将得到的均值作为基站系统的反射系数。

较佳地，该设备还包括：

确定系统误差项单元805，用于确定所述预设的系统误差项。

较佳地，所述确定系统误差项单元805，具体用于：

分别在基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载的情况下，抓取基站系统发射的预设训练序列的RPD；

在第二预设带宽范围内，按照预设的数据长度，分别提取在基站系统短路、开路以及匹配负载的情况下的多个时间段的所述预设训练序列的RPD的反馈信号；第二预设带宽范围大于第一预设带宽范围，并包含第一预设带宽范围；

分别确定在基站系统短路、开路以及匹配负载的情况下的每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性；

利用在基站系统短路情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，确定在基站系统短路情况下的基站系统带有误差项的反射系数；利用在匹配负载情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，确定在匹配负载情况下的基站系统带有误差项的反射系数；以及，利用在基站系统开路情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，确定在基站系统开路情况下的基站系统带有误差项的反射系数；

根据在基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载的情况下的基站系统带有误差项的反射系数，确定基站系统误差项。

较佳地，所述确定反射系数单元803在根据每一时间段的OPD的反馈信号幅度的最大峰值以及该时间段RPD的反馈信号幅度的最大峰值，确定该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数时，具体用于：

将每一时间段RPD的反馈信号的最大峰值与该时间段OPD的反馈信号的最大峰值的比值，确定为该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数。

较佳地，所述抓取功率数据单元801，还用于：

在抓取基站系统发射的业务信号的输出功率检测数据OPD与所述基站中待测设备的反射功率检测数据RPD之后，对所述抓取的基站系统发射的业务信号的OPD及抓取的基站系统中待测设备的RPD进行去直流处理；

对所述去直流处理后的OPD及去直流处理后的基站系统中待测设备的RPD进行镜像信号校准处理；

对所述镜像信号校准处理后的OPD及镜像信号校准处理后的基站系统中待测设备的RPD进行功率幅度校准处理；

对所述功率幅度校准处理后的OPD及功率幅度校准处理后的基站系统中待测设备的RPD进行同步补偿处理。

较佳地，本发明实施例中所述的抓取功率数据单元801、提取反馈信号单元802、确定反射系数单元803、确定驻波比单元804、确定系统误差项单元805均可以由处理器实现。

综上所述，本发明通过结合改进的频域反射计技术与矢量网络分析仪的单端口校准技术，仅使用TD-LTE基站系统发送的下行业务信号，即可对基站系统进行频繁的实时的驻波比检测，可得到较为准确的驻波比检测结果，实现驻波比快速检测的目的，从而避免了现有技术中发射特殊的训练序列对TD-LTE通信系统产生的额外干扰；对于现有基站系统不需要增加额外的硬件成本，仅需要利用基站系统的少量计算资源，就可实现较为准确的快速的基站驻波比检测功能；对于基站硬件维护和检测人员，在进行基站设备驻波比检测操作时，不需要携带笨重昂贵的仪器，也不需要每次都进行在短路、开路以及匹配负载情况下的校准工作，而仅利用存储在基站系统内部存储器的校准数据，便可以实现较为精确的基站系统驻波比检测功能。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

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。

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)

1.一种驻波比检测的方法，其特征在于，该方法包括：

抓取基站系统发射业务信号的输出功率检测数据OPD与所述基站中待测设备的反射功率检测数据RPD；

在第一预设带宽范围内，按照预设的数据长度，分别提取多个时间段的所述OPD的反馈信号和所述RPD的反馈信号；

确定每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，根据每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，确定基站系统的反射系数；

根据所述基站系统的反射系数，确定基站系统在第一预设带宽范围内的驻波比。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，包括：

对每一时间段的OPD与RPD的反馈信号分别进行快速傅里叶变换，并确定每一时间段OPD的反馈信号幅度的最大峰值，以及每一时间段RPD的反馈信号幅度的最大峰值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，确定基站系统的反射系数，包括：

根据每一时间段的OPD的反馈信号幅度的最大峰值以及该时间段RPD的反馈信号幅度的最大峰值，确定该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数；

利用预设的系统误差项校准每一时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数，得到每一时间段对应的基站系统的实际反射系数，其中，所述系统误差项包括：方向性误差值、反射跟踪误差值以及源失配误差值；

计算所有时间段对应的校准后的基站系统的实际反射系数的均值，将得到的均值作为基站系统的反射系数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，预设所述系统误差项的步骤，包括：

分别在基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载的情况下，抓取基站系统发射的预设训练序列的RPD；

在第二预设带宽范围内，按照预设的数据长度，分别提取在基站系统短路、开路以及匹配负载的情况下的多个时间段的所述预设训练序列的RPD的反馈信号；第二预设带宽范围大于第一预设带宽范围，并包含第一预设带宽范围；

分别确定在基站系统短路、开路以及匹配负载的情况下的每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性；

利用在基站系统短路情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，确定在基站系统短路情况下的基站系统带有误差项的反射系数；利用在匹配负载情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，确定在匹配负载情况下的基站系统带有误差项的反射系数；以及，利用在基站系统开路情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，确定在基站系统开路情况下的基站系统带有误差项的反射系数；

根据在基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载情况下的基站系统带有误差项的反射系数，确定基站系统误差项。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据每一时间段的OPD的反馈信号幅度的最大峰值以及该时间段RPD的反馈信号幅度的最大峰值，确定该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数，包括：

将每一时间段RPD的反馈信号的最大峰值与该时间段OPD的反馈信号的最大峰值的比值，确定为该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，在抓取基站系统发射的业务信号的输出功率检测数据OPD与所述基站中待测设备的反射功率检测数据RPD之后，还包括：

对所述抓取的基站系统发射的业务信号的OPD及抓取的基站系统中待测设备的RPD进行去直流处理；

对所述去直流处理后的OPD及去直流处理后的基站系统中待测设备的RPD进行镜像信号校准处理；

对所述镜像信号校准处理后的OPD及镜像信号校准处理后的基站系统中待测设备的RPD进行功率幅度校准处理；

对所述功率幅度校准处理后的OPD及功率幅度校准处理后的基站系统中待测设备的RPD进行同步补偿处理。

7.一种驻波比检测的设备，其特征在于，该设备包括：

抓取功率数据单元，用于抓取基站系统发射业务信号的输出功率检测数据OPD与所述基站中待测设备的反射功率检测数据RPD；

提取反馈信号单元，用于在第一预设带宽范围内，按照预设的数据长度，分别提取多个时间段的所述OPD的反馈信号和所述RPD的反馈信号；

确定反射系数单元，用于确定每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，根据每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，确定基站系统的反射系数；

确定驻波比单元，用于根据所述基站系统的反射系数，确定基站系统在所述第一预设带宽范围内的驻波比。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述确定反射系数单元在确定每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性时，具体用于：

对每一时间段的OPD与RPD的反馈信号分别进行快速傅里叶变换，并确定每一时间段OPD的反馈信号幅度的最大峰值，以及每一时间段RPD的反馈信号幅度的最大峰值。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述确定反射系数单元在根据每一时间段对应的OPD与RPD的反馈信号的频谱特性，确定基站系统的反射系数时，具体用于：

根据每一时间段的OPD的反馈信号幅度的最大峰值以及该时间段RPD的反馈信号幅度的最大峰值，确定该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数；

利用预设的系统误差项校准每一时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数，得到每一时间段对应的基站系统的实际反射系数，其中，所述系统误差项包括：方向性误差值、反射跟踪误差值以及源失配误差值；

计算所有时间段对应的校准后的基站系统的实际反射系数的均值，将得到的均值作为基站系统的反射系数。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，该设备还包括：

确定系统误差项单元，用于确定所述预设的系统误差项。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述确定系统误差项单元，具体用于：

分别在基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载的情况下，抓取基站系统发射的预设训练序列的RPD；

在第二预设带宽范围内，按照预设的数据长度，分别提取在基站系统短路、开路以及匹配负载的情况下的多个时间段的所述预设训练序列的RPD的反馈信号；第二预设带宽范围大于第一预设带宽范围，并包含第一预设带宽范围；

分别确定在基站系统短路、开路以及匹配负载的情况下的每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性；

利用在基站系统短路情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，确定在基站系统短路情况下的基站系统带有误差项的反射系数；利用在匹配负载情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，确定在匹配负载情况下的基站系统带有误差项的反射系数；以及，利用在基站系统开路情况下每一时间段对应的所述预设训练序列的RPD的反馈信号的频谱特性，确定在基站系统开路情况下的基站系统带有误差项的反射系数；

根据在基站系统短路、基站系统开路以及匹配负载的情况下的基站系统带有误差项的反射系数，确定基站系统误差项。

12.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述确定反射系数单元在根据每一时间段的OPD的反馈信号幅度的最大峰值以及该时间段RPD的反馈信号幅度的最大峰值，确定该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数时，具体用于：

将每一时间段RPD的反馈信号的最大峰值与该时间段OPD的反馈信号的最大峰值的比值，确定为该时间段对应的基站系统带有误差项的反射系数。

13.根据权利要求7-12任一项所述的设备，其特征在于，所述抓取功率数据单元，在抓取基站系统发射的业务信号的输出功率检测数据OPD与所述基站中待测设备的反射功率检测数据RPD之后，还用于：

对所述抓取的基站系统发射的业务信号的OPD及抓取的基站系统中待测设备的RPD进行去直流处理；

对所述去直流处理后的OPD及去直流处理后的基站系统中待测设备的RPD进行镜像信号校准处理；

对所述镜像信号校准处理后的OPD及镜像信号校准处理后的基站系统中待测设备的RPD进行功率幅度校准处理；

对所述功率幅度校准处理后的OPD及功率幅度校准处理后的基站系统中待测设备的RPD进行同步补偿处理。