CN104683044B - 通信终端中频率综合器的校准方法、校准装置与校准系统 - Google Patents
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Abstract
一种通信终端中频率综合器的校准方法、校准装置与校准系统，所述通信终端中频率综合器的校准方法包括：控制所述通信终端对一个指定信道的连续波信号进行测量，以获得所述通信终端中频率综合器的频偏测量值；基于所述频偏测量值计算出所述通信终端的参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进；将所述参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进存储至所述通信终端。本发明技术方案能够节省对于通信终端中频率综合器进行校准的成本，并且极大地优化了频率校准时间。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种通信终端中频率综合器的校准方法、校准装置与校准系统。
背景技术
长期演进（LTE，Long Term Evolution）技术是第三代移动通信技术（3G）的演进，始于2004年3GPP的多伦多会议。LTE并非人们普遍误解的第四代移动通信技术（4G），而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用正交频分复用技术（OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing）和多入多出技术（MIMO，Multiple-Input Multiple-Output）作为其无线网络演进的唯一标准，在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率，改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。
随着LTE技术的日益发展成熟以及其通信终端的商用化进程的加快，为了迎接LTE通信终端（包括手机、无线上网卡和模块等）的大批量生产，需要自动校准通信终端完成上述批量生产任务，所述自动校准至少包括自动增益控制（AGC，Automatic Gain Control）校准和自动频率控制（AFC，Automatic Frequency Control）校准，其中AGC是使通信终端中放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法，AFC是使通信终端的输出信号频率与给定频率保持确定关系的自动控制方法。
在LTE通信终端的研发和生产过程中，需要进行频率综合器的频率精度校准，这样才能和基站保持同步，节省开机找网时间，尤其在高低温环境下进行频率跟踪。
生产线上成千上万台通信终端中的频率综合器进行频率校准的一般过程是：通过通信终端上发相关通信模式（制式）的调制信号给综测仪，所述综测仪对全球移动通信系统（GSM，Globe System of Mobile Communication）、时分同步码分多址（TD-SCDMA，TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access）、宽带码分多址（WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access）等通信模式的调制信号进行物理层的解调，解调的结果中就包含频率误差信息，由此计算出通信终端的参考晶振频率特性，将包括中心振荡频点和频率调整步进值的校准参数存于通信终端的内存中。这样通信终端在平常使用中就会提取这些校准好的参数，进行找网以及与基站保持时钟同步等过程。
然而，随着通讯技术不断发展，在移动通信技术沿着2G、3G、4G逐渐演进过程中，采用新一代移动通信技术的通信终端由于其通信模式的改变，原有研发和校准产线上所有的仪器设备和软件版本将难以适应对于新通信模式下的通信终端中频率综合器的频率校准。例如，原先用于对TD-SCDMA或WCDMA通信终端中频率综合器进行频率校准的仪器设备，若要将其用于对LTE通信终端中频率综合器的校准，那就需要对原有研发和校准产线进行重新升级或者购买带有LTE数字调制解调模块的仪器设备和软件，由此势必增加了频率校准的成本。
发明内容
本发明解决的问题是现有技术为了使对原通信模式下通信终端中频率综合器进行频率校准的仪器设备能够适用于新通信模式的通信终端的频率校准，导致频率校准成本的增加。
为解决上述问题，本发明技术方案提供一种通信终端中频率综合器的校准方法，包括：
控制所述通信终端对一个指定信道的连续波信号进行测量，以获得所述通信终端中频率综合器的频偏测量值；
基于所述频偏测量值计算出所述通信终端的参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进；
将所述参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进存储至所述通信终端。
可选的，所述通信终端对所述连续波信号进行的测量包括与所述通信终端中频率综合器的校准相关的测量以及与所述通信终端的自动增益控制校准相关的测量，所述通信终端中频率综合器的校准是与所述自动增益控制校准并行进行的。
可选的，所述通信终端中频率综合器的校准以及所述自动增益控制校准共用同一通信接口，所述通信接口包括校准配置接口和上报接口。
可选的，与所述通信终端中频率综合器的校准相关的测量是在所述自动增益控制校准过程中测量出当前信号接收功率达到预定功率值时启动的。
可选的，所述控制所述通信终端对一个指定信道的连续波信号进行测量，以获得所述通信终端中频率综合器的频偏测量值包括：在控制激活所述通信终端后，向所述通信终端发出校准命令，以使所述通信终端接收所述连续波信号，分别测量在任意两个不同频率控制字控制下所述通信终端的输出频率，并计算测量得到的两个输出频率与所述连续波信号的频率之间的频率差值，将两个频率差值作为所述频偏测量值进行上报。
可选的，所述连续波信号是在接收到所述校准命令后由所述通信终端触发射频设备发射的。
可选的，所述控制所述通信终端对一个指定信道的连续波信号进行测量，以获得所述通信终端中频率综合器的频偏测量值还包括：在控制激活所述通信终端之前，将对所述通信终端进行校准的第一配置参数发送至所述射频设备，所述第一配置参数包括所述连续波信号所处频段及其带宽和所述连续波信号的中心频点。
可选的，所述校准命令中包括对所述通信终端进行校准的第二配置参数，所述第二配置参数包括所述连续波信号所处频段的带宽、所述连续波信号的中心频点以及所述频率控制字，所述通信终端根据所述第二配置参数对接收的连续波信号进行相应的时域数据处理、频域数据处理、控制所述通信终端的输出频率以及进行相应的频偏计算。
可选的，所述基于所述频偏测量值计算出所述通信终端的参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进包括：以两个频率差值之差以及两个不同频率控制字之差，计算出所述参考晶振在其中心振荡频点下对应的频率调整步进。
可选的，所述通信终端中频率综合器的校准方法还包括：以所述频率调整步进和任一频率控制字及其对应的频率差值，计算出所述参考晶振在其中心振荡频点下对应的频率控制字。
可选的，所述通信终端支持的通信模式包括LTE、TD-SCDMA、WCDMA、GSM、WiMax和Wifi中的至少一种。
为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种通信终端中频率综合器的校准装置，包括：
第一控制单元，适于控制所述通信终端对一个指定信道的连续波信号进行测量，以获得所述通信终端的频偏测量值；
第一计算单元，适于基于所述频偏测量值计算出所述通信终端的参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进；
存储单元，适于将所述参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进存储至所述通信终端。
为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种通信终端中频率综合器的校准系统，包括：通信终端、适于发射一个指定信道的连续波信号的射频设备以及上述校准装置。
与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有以下优点：
通过射频设备发射一个指定信道的连续波，即非调制信号，待校准的通信终端在校准装置的控制下测量该下行连续波信号，并进行频偏计算，将先后得到两组频偏测量值上报给所述校准装置，再由所述校准装置基于所述频偏测量值计算出参考晶振的中心振荡频点和频率调整步进值以实现对通信终端中频率综合器的频率校准。通过上述下行AFC校准的方式，在对支持新通信模式的通信终端中频率综合器进行频率校准时，研发和生产线上原先用于频率校准的仪器设备不再需要新增相应通信模式的解调模块，节省了频率校准的成本，同时由于省略了现有技术中用于进行频偏测量的测量设备通过功率触发、解调以及与校准装置之间交互指令时间，使得频率校准时间大大优化。
进一步地，通过将下行AFC校准过程结合到AGC校准的过程中，使通信终端的AFC校准与AGC校准并行进行，既能够节省通信终端校准过程中的信令开销，提高通信终端的校准效率，又能够在AGC校准过程中确定较佳的信号接收功率进行频率校准，从而减少频偏测量的误差，使AFC校准的准确性得到提升。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的通信终端中频率综合器的校准方法的流程示意图；
图2是本发明实施例的下行AFC校准处理过程的示意图；
图3是本发明实施例的通信终端中频率综合器的校准装置的结构示意图；
图4是本发明实施例的通信终端中频率综合器的校准系统的结构示意图。
具体实施方式
如背景技术所述，现有技术的缺点是：对于支持在原有一种或一种以上通信模式下工作的通信终端中频率综合器进行频率校准的仪器设备，若要将其对支持在新通信模式下工作的通信终端中频率综合器进行频率校准时，则需要重新升级或者购买带有支持新通信模式的数字调制解调模块的仪器和授权软件，因为费用昂贵，导致频率校准的成本增加。
由于现有技术中通信终端进行信号收发时，信号通常都是以一定方式进行调制后再发射的，因此接收的信号属于调制信号，而且不同通信模式下采用不同的信号调制方式，这由相关通信协议所决定，是通信终端生产出来时便赋予的惯用信号收发方式，所以本领域技术人员通常不会考虑专门去调整通信终端的信号收发方式，因为这不符合通信终端与基站进行信号收发的预定协议。
但是，在进行AFC校准时由于需要将调制信号进行相应解调才能实现，如果仍然采用现有技术中常用的频率校准方法则难以在不增加频率校准成本的基础上，使为原通信模式下通信终端中频率综合器进行频率校准的仪器设备适于对新通信模式的通信终端的频率校准；而且现有技术通常采用的是上行AFC校准的方式，即由仪器设备接收通信终端发射的信号进行频偏测量，再将频偏测量结果上报给校准装置，这更加要求仪器设备对于信号的接收需要与通信终端支持的通信模式相匹配。因此，有必要对现有AFC校准方法进行适当调整。
基于上述分析，本发明实施方式提供一种通信终端中频率综合器的校准方法，所述校准方法采用了下行AFC校准的方式，通过射频设备发射一个指定信道的连续波，即非调制信号，通信终端根据校准装置（通常为安装有相应校准工具的个人电脑）的控制指令，测量这样的下行信号，并进行频偏计算，再将先后得到两组频偏测量值上报给所述校准装置，所述校准装置则基于“两点确定一条直线”的原则计算出“中心振荡频点和频率调整步进值”存于通信终端中以实现对所述通信终端中频率综合器的频率校准。
采用上述通信终端中频率综合器的校准方法，由于对频偏测量时的信号源以及进行频偏测量的主体均有所调整，因此不再需要对支持在新通信模式下工作的通信终端所发射的信号进行解调，那么研发和生产线上的仪器设备也不再需要新增相应通信模式的解调模块，完全可以保留之前研发和校准产线上所有的设备和软件版本，由此省去了大量的设备费用；此外，由于同时省略了现有技术中用于进行频偏测量的测量设备通过功率触发频偏测量、解调以及与校准装置之间交互指令时间，使得频率校准时间大大优化，对于批量生产成千上万台通信终端的生产线来说，节省的这些时间对于产品生产速度来说是相当可观的。
如图1所示，本发明实施方式提供的通信终端中频率综合器的校准方法具体可以包括：
步骤S1，控制所述通信终端对一个指定信道的连续波信号进行测量，以获得所述通信终端中频率综合器的频偏测量值；
步骤S2，基于所述频偏测量值计算出所述通信终端的参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进；
步骤S3，将所述参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进存储至所述通信终端。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是，本发明技术方案中对于通信终端中频率综合器的校准即指通信终端的AFC校准，所述通信终端为待进行AFC校准的通信终端，其支持的通信模式可以包括LTE、TD-SCDMA、WCDMA、GSM、WiMax和Wifi中的至少一种。本发明实施例中以待校准的通信终端具体是LTE通信终端为例进行说明，可以理解的是，在其他实施例中，待校准的通信终端也可以为支持其他任意一种或多种通信模式的通信终端。
本实施例中，对于待校准的通信终端中的频率综合器进行频率校准的校准装置具体可以是安装有专门的校准工具的个人电脑，AFC频率校准过程是在所述校准装置的控制下进行的；所述通信终端中频率综合器的频偏测量值则由所述通信终端测量一个指定信道的连续波信号并进行计算后获得，并将频偏测量结果上报至所述校准装置以进行频率校准，所述频偏测量以及频偏测量结果上报的过程具体可以通过所述通信终端中的数字信号处理器（DSP，Digital Signal Processor）实现；另外，所述连续波信号可以由一射频设备持续发射产生，所述射频设备具体可以是信号发生器。
本实施例中，以参考晶振是中心频率为26MHz的温度补偿型晶体振荡器（TCXO，Temperature Compensate X'tal(crystal)Oscillator））为例对所述通信终端中频率综合器的校准方法进行说明，本领域技术人员理解，在其他实施例中，也可以是中心频率为其他数值的晶振或其他类型的晶振。
在对本实施例的通信终端的下行AFC校准过程的具体实施进行说明之前，先简单介绍一下AFC校准的原理：
AFC校准需要校准出TCXO的特性曲线，由于TCXO具有较好的线性，因此假设TCXO的特性曲线满足下式：
FTCXO=k×AFC+b （1）
FLO=（FARFCN/26MHz）×FTCXO （2）
其中：FTCXO为TCXO的输出频率（即TCXO实际工作的中心振荡频点），AFC是TCXO的频率控制字，k为TCXO受频率控制字AFC的变化斜率，FLO为TCXO输出频率为FTCXO时对应的工作频率（即通信终端实际工作时的输出频率），FARFCN为通信终端正常工作所处频段的信道中心频点。
本领域技术人员知晓，通信终端的频率误差以每百万单位（ppm，parts permillion）表示，实际上就是表示频率误差范围是中心频率点的百万分之几。ppm在用作表示频率偏差时，它表示在一个特定中心频率下，允许偏差的值，频率以赫兹（Hz）为单位。ppm和赫兹之间的换算关系如下式：
△f=(f*ppm)/106 （3）
其中，ppm是最大变化值（+/－），f是中心频率（赫兹），△f是允许最大的频率变化范围。例如：如果100MHz的频率允许的100ppm的频率误差。利用上面公式（3）得出频率的变化是10kHz，那么系统的最大频率是100.01MHz，最小是99.99MHz。
例如当TCXO的AFC控制频率最大变化范围约为26ppm时，对应TCXO频率变化为676Hz，如果AFC的频率控制字变化范围用十六进制表示为0x0～0xFFF，则频率控制字的数量共有212个比特（bit）。因此每一bit的频率控制字对应的TCXO频率变化是676Hz/212=0.165Hz，2300MHz处频率变化是2300*26/212=14.6Hz,2620MHz处频率变化是2620*26/212=16.6Hz。
因此，在固定FARFCN的情况下，测量任意两个AFC值对应的通信终端的输出频率，即可测出公式（1）中的k值、TCXO的中心振荡频点及其对应的频率控制字AFC0。
下面结合图1和图2对本实施例的下行AFC校准处理过程进行详细说明。
首先执行步骤S1，控制所述通信终端对一个指定信道的连续波信号进行测量，以获得所述通信终端中频率综合器的频偏测量值。
在本实施例中，由于LTE系统中信号发射的特点，所述连续波信号的发射频率一般与所述通信终端支持的任意频段下信道中心频点相差预定频偏。
在具体实施时，可以由射频设备持续发射一个与信道中心频点相差7.5kHz频偏的连续波（CW，Continuous Wave）信号，即该信号为非调制信号，例如采用LTE系统中的38050信道，信道中心频点为2.6GHz，则AFC校准信号频率为2.6G+7.5kHz。
本实施例中，在所述射频设备发射所述连续波信号之前，还需要由校准装置对射频设备进行参数配置。如图2所示，在控制激活所述通信终端之前，校准装置将对所述通信终端进行校准所需的配置参数发送给射频设备，由此可以使射频设备确定信号发射的各项参数，包括所述连续波信号所处频段及其带宽和所述连续波信号的中心频点等。需要说明的是，为了与所述校准设备对通信终端进行的参数配置有所区别，本实施例中将校准装置发送给所述射频设备的配置参数称为第一配置参数，将校准装置发送给通信终端的配置参数称为第二配置参数，所述第二配置参数包含于校准装置发送给通信终端的校准命令之中。
继续参阅图2，完成对射频设备的参数配置之后，由所述校准装置对通信终端进行激活操作，以使所述通信终端能够准备进行AFC校准过程中的频偏测量。所述通信终端在受到激活后，还会向所述校准装置返回激活确认，表明其已被成功激活。
当校准装置在确认已经成功激活待校准的通信终端后，便可以启动AFC校准过程，通过向所述通信终端发送校准命令，由所述通信终端完成与AFC校准相关的频偏测量。
在具体实施时，所述校准命令中包括对所述通信终端进行校准的第二配置参数，所述第二配置参数包括所述连续波信号所处频段的带宽、所述连续波信号的中心频点以及所述频率控制字。在后续处理过程中，所述通信终端将根据所述第二配置参数对接收的连续波信号进行相应的时域数据处理、频域数据处理、控制所述通信终端的输出频率以及进行相应的频偏计算。
当激活后的通信终端接收到校准装置发送的所述校准命令后，则向所述射频设备发出触发信号，以使所述射频设备按所述第一配置参数的配置发射一个指定信道的下行CW信号。需要说明的是，在本实施例中，所述连续波信号是在接收到所述校准命令后由所述通信终端触发射频设备发射的。由于通信终端能够准确确定测量的时机，即具体在哪个子帧开始进行测量，因此可以省略现有技术中用于进行频偏测量的测量设备通过功率触发频偏测量的过程，提高了测量效率。在其他实施例中，也可以在所述校准装置完成对射频设备的参数配置后，便触发所述射频设备发射一指定信道上的连续波信号。
触发射频设备发射指定信道的下行CW信号后，所述通信终端则接收该CW信号以进行与通信终端的校准相关的测量。
需要说明的是，本实施例中，步骤S1中所述的通信终端对连续波信号进行的测量不仅包括与所述通信终端中频率综合器的校准相关的测量（即与AFC校准相关的测量），而且还包括与所述通信终端的自动增益控制校准相关的测量（即与AGC校准相关的测量），所述通信终端中频率综合器的校准是与所述自动增益控制校准并行进行的。
本领域技术人员知晓，现有技术中通信终端的AGC校准是由通信终端接收相应通信模式的调制信号，基于该调制信号对控制电压和接收信号功率的对应关系进行测量，并将这种对应关系写入到通信终端的存储介质中，从而实现通信终端的AGC校准。因为考虑到本发明技术方案的下行AFC校准与现有技术中的AGC校准的校准处理流程比较接近，所以在本实施例中通过将下行AFC校准过程结合到AGC校准的过程中，使通信终端的AFC校准与AGC校准并行进行，如此既能够节省通信终端校准过程中的信令开销，提高通信终端的校准效率，又能够在AGC校准过程中确定较佳的信号接收功率进行频率校准，从而减少频偏测量的误差，使AFC校准的准确性得到提升。在其他实施例中，也可以由通信终端仅仅执行与AFC校准相关的频偏测量，单独实现AFC校准。
本实施例中，虽然通信终端的AFC校准与AGC校准并行进行，但是两者并非完全独立，由于考虑到与AFC校准相关的频偏测量一般在特定的信号接收功率情况下（例如为-5dbm的信号接收功率）才能获得较为精准的频偏测量结果，因此将所述频偏测量安排在合适的信号接收功率下进行，能够有效减少频偏测量的误差，进而提升AFC校准的准确性，而在AGC校准处理过程中，会不断地调整通信终端的信号接收功率，所以只需在AGC校准处理过程中测量出当前信号接收功率达到预定功率值时启动与所述通信终端中频率综合器的校准相关的测量，便能够提高与AFC校准相关的频偏测量的准确性。
在具体实施时，当通信终端接收到所述校准命令后，可以先按现有技术中AGC校准处理过程进行，只是在每次AGC校准处理过程中并行地进行下行AFC校准处理。
在其他实施例中，还可以将AGC校准处理过程中默认信号接收功率预先设定为适合启动与AFC校准相关的频偏测量的信号接收功率，如此可以同时启动AGC校准和AFC校准的处理过程。
当与AFC校准相关的频偏测量启动后，所述通信终端基于接收的所述连续波信号，分别测量在任意两个不同频率控制字控制下所述通信终端的输出频率，并计算测量得到的两个输出频率与所述连续波信号的频率之间的频率差值，将两个频率差值作为所述频偏测量值进行上报。
在具体实施时，所述通信终端可以通过测量在任意两个不同频率控制字AFC1和AFC2控制下输出频率F，F包括AFC1对应的F1和AFC2对应的F2，频率控制字AFC1和AFC2可以由校准装置预先配置于所述第二配置参数之中，并通过校准命令将所述第二配置参数传递至所述通信终端。在测量到通信终端的两个输出频率之后，可以进一步计算测量得到的两个输出频率与所述连续波信号的频率之间的频率差值。
具体地，当所述通信终端测量到其输出频率的测量值F1和F2之后，若将所述通信终端的输出频率与信道中心频率之间的差值定义为△F，则可以得到△F=F－（FARFCN+7.5kHz），将F1和F2分别代入其中便可以获得与F1对应的△F1以及与F2对应的△F2。
在实际实施时，所述通信终端进行的测量可以分为两次进行，第一次先测量AFC1对应的F1，并在计算出△F1后启动第二次测量，第二次再测量AFC2对应的F2，在计算出△F2后，将两次测量获得的频偏测量值△F1和△F2一起上报给所述校准装置，当所述校准装置接收到所述测量设备上报的两个频偏测量值之后，便可以计算所述通信终端的参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进。
如图2所示，通信终端在完成与校准相关的测量后，将测量结果上报至校准装置。由于本实施例中通信终端的AFC校准与AGC校准是并行进行，因此在上报测量结果时，可以将AFC校准的相关测量结果与AGC校准的相关测量结果一起上报至校准装置。
当所述测量设备将计算得到的所述频偏测量值进行上报至所述校准装置后，执行步骤S2，基于所述频偏测量值计算出所述通信终端的参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进。
在获得所述频偏测量值的情况下，再根据通信终端的输出频率、通信终端正常工作所处频段的信道中心频点以及参考晶振的中心频率，便可以计算获得所述通信终端的参考晶振的中心振荡频点。
本实施例中，步骤S2可以包括：以两个频率差值之差以及两个不同频率控制字之差，计算出所述参考晶振在其中心振荡频点下对应的频率调整步进。
具体地，根据公式（1）和（2）便可以通过计算两点的频偏差值得到每个bit控制字所对应的频偏值，即参考晶振的中心振荡频点对应的频率调整步进所代表的斜率值k：
k=（△F2－△F1）/（AFC2－AFC1）
本实施例中，所述的通信终端中频率综合器的校准方法还包括：以所述频率调整步进和任一频率控制字及其对应的频率差值，计算出所述参考晶振在其中心振荡频点下对应的频率控制字。
例如，可以通过如下方式计算参考晶振的中心振荡频点对应的频率控制字AFC0，即AFC0=AFC1－△F1/（k）。当然，也可以通过代入AFC2以及△F2计算得到AFC0。
仍然结合图2，在步骤S2之后，执行步骤S3，将所述参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进存储至所述通信终端。
具体地，可以将所述参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进、频率控制字保存于通信终端的非易失性存储器之中，这样就使通信终端保存参考晶振的频率特性，即至少包括中心振荡频点和基准频率调整步进这两个校准结果。当通信终端在正常工作模式下，再通过调取前面两个校准结果，计算当前工作频点和频率调整步进放大倍数，精确控制频偏，这样就能与基站保持同步。
综上所述，在下行AFC校准模式下，通过控制通信终端接收指定频点上的单音信号，两次分别采用不同的AFC值，由通信终端计算对应的频偏信息，通过计算两点的频偏差得到每个bit所对应的频偏值，并计算得出应该使用的AFC值。
此外，在本实施例中，由于通信终端的AFC校准与AGC校准并行进行，因此所述通信终端中频率综合器的校准以及所述自动增益控制校准共用同一通信接口，所述通信接口包括校准配置接口和上报接口。
在实际实施时，为了尽量不增加通信接口消息，下行AFC校准可以采用与AGC校准同一个通信接口进行，只是在原来AGC校准的校准配置接口和上报接口中分别增加了用于下行AFC校准的字段。校准装置每下发一次校准命令，通信终端中的DSP进行两次下行AFC校准和一次AGC校准，并将结果一起上报给所述校准装置。
例如，校准装置向DSP传递消息的校准配置接口中增加了如下3个字段：
uint16afc_flag;//agc-afc下行校准的控制标识flag
例如，afc_flag等于0表示：仅进行AGC校准处理；afc_flag大于0表示：AGC和AFC这两个校准并行进行，且afc_flag的值对应AGC增益的调整次数，即在该时刻DSP启动下行AFC校准，原来AGC校准的处理流程保持不变。
uint16afc_value1;//第一次下行AFC校准的频率控制字AFC1
uint16afc_value2;//第二次下行AFC校准的频率控制字AFC2
DSP向校准装置传递消息的上报接口中增加了如下2个字段：
int32deltaFreq[2];//DSP给校准装置上报的下行AFC校准计算的两次频偏测量值
关于通信终端的DSP控制并行进行AGC校准和AFC校准相关测量的处理过程将在下面通信终端中频率综合器的校准系统的具体实施方式中作进一步说明。
本实施例提供的通信终端中频率综合器的校准方法，在实际实施时，处理比较简单，能够实现在LTE系统中和现有的芯片工艺水平下，提高了AFC频率校准速度，节省了生产线上仪器设备的更新费用，对LTE产业的促进作用是比较积极和有效的。
对应于上述通信终端中频率综合器的校准方法，本实施例还提供一种通信终端中频率综合器的校准装置。如图3所示，所述通信终端中频率综合器的校准装置30包括：第一控制单元31，适于控制所述通信终端对一个指定信道的连续波信号进行测量，以获得所述通信终端的频偏测量值；第一计算单元32，适于基于所述频偏测量值计算出所述通信终端的参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进；存储单元33，适于将所述参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进存储至所述通信终端。
在本实施例中，待校准的通信终端支持的通信模式可以包括LTE、TD-SCDMA、WCDMA、GSM、WiMax和Wifi中的至少一种。
在具体实施时，所述第一控制单元31包括：激活单元311，适于激活所述通信终端；校准发起单元312，适于向激活后的所述通信终端发出校准命令，以使所述通信终端接收所述连续波信号，分别测量在任意两个不同频率控制字控制下所述通信终端的输出频率，并计算测量得到的两个输出频率与所述连续波信号的频率之间的频率差值，将两个频率差值作为所述频偏测量值进行上报。
本实施例中，所述第一控制单元31还包括：第一配置单元313，适于在激活所述通信终端之前，将对所述通信终端进行校准的第一配置参数发送至发射所述连续波信号的射频设备。
实际实施时，所述第一计算单元32以两个频率差值之差以及两个不同频率控制字之差，计算出所述参考晶振在其中心振荡频点下对应的频率调整步进。
本实施例中，所述通信终端中频率综合器的校准装置还包括：第二计算单元34，适于以所述频率调整步进和任一频率控制字及其对应的频率差值，计算出所述参考晶振在其中心振荡频点下对应的频率控制字。
基于上述通信终端中频率综合器的校准装置，本实施例还提供一种通信终端中频率综合器的校准系统。如图4所示，所述通信终端中频率综合器的校准系统包括：待校准的通信终端10、适于发射一个指定信道的连续波信号的射频设备20以及图3所示的校准装置30。
由于在本实施例中采用的下行AFC校准处理过程不同于现有技术中常用的上行AFC校准，而且通信终端的下行AFC校准是与AGC校准并行进行的，通信终端内部DSP的处理过程也与现有技术存在较大的差别，因此本实施例中所述的通信终端必然与现有技术中待校准的通信终端有所区别。
本实施例中，所述通信终端10支持的通信模式可以包括LTE、TD-SCDMA、WCDMA、GSM、WiMax和Wifi中的至少一种。
具体实施时，所述通信终端10包括第二控制单元101和第三计算单元102，所述第二控制单元101适于与所述校准装置30进行信令交互以及基于所述校准装置30发出的校准命令进行与所述通信终端10的校准相关的处理，所述第三计算单元102适于在所述第二控制单元101的控制下根据接收的所述连续波信号进行相应的频偏计算，以获得所述通信终端的频偏测量值。
本实施例中，所述与所述通信终端10的校准相关的处理包括：对接收的连续波信号进行相应的时域数据处理、频域数据处理、控制所述通信终端的输出频率以及控制所述第三计算单元102进行所述频偏计算；所述第二控制单元101包括第二配置单元（图4中未示出），适于根据所述校准命令中包括的第二配置参数对所述与所述通信终端10的校准相关的处理进行配置，所述第二配置参数包括所述连续波信号所处频段的带宽、所述连续波信号的中心频点以及控制所述通信终端的输出频率的频率控制字。
实际实施时，所述第二控制单元101从所述校准命令所包括的第二配置参数中解析出下行AFC校准需要的3个参数afc_flag、afc_value1和afc_value2后，如果afc_flag配置为大于0则表示需要在进行AGC过程中启动下行AFC校准。所述第二控制单元101在子帧状态为“下行校准（CALI_DL）”中进行AGC增益调整计数，若AGC增益调整计数执行到afc_flag制定的值时，则表明当前信号接收功率达到适于启动AFC校准相关测量的预定功率值，启动第一次下行AFC校准的频偏测量，此时还需要由所述第二控制单元101完成如下操作：根据校准命令中配下来的带宽重新进行时域数据处理、频域数据处理的相关配置、根据频率控制字AFC1对应的参数afc_value1控制所述通信终端的输出频率、将所述第三计算单元102需要的一些参数（例如所述连续波信号所处频段的带宽、进行第一次下行AFC校准的频率校准标志等）组包发给所述第三计算单元102。
至于第二次下行AFC校准的频偏测量的具体实施过程可参考第一次下行AFC校准的频偏测量的实施，此处不再赘述。
本实施例中，所述第三计算单元102可以包括：数据搬送控制单元、数据搬送单元和频偏计算单元（图4中均未示出），所述数据搬送控制单元在接收到所述第二控制单元101传递的频率校准标志后，控制所述数据搬送单元将对接收的所述连续波信号经过时域数据处理和频域数据处理之后形成的频域数据搬送至所述频偏计算单元进行相应的频偏计算，所述频率校准标志适于标识与所述通信终端中频率综合器的校准相关的测量的启动。
本实施例中，为了避免所述第三计算单元102有其他中断操作导致所述数据搬送控制单元和数据搬送单元进行频域数据搬送时相应运行的程序跑飞，所述第三计算单元102还包括：限制单元（图4中未示出），适于在检测到所述第二控制单元101传递的频率校准标志后，限制所述第三计算单元102中除所述数据搬送控制单元和数据搬送单元以外的其他组成单元的操作。
对于所述第三计算单元102，需要完成两次下行AFC校准相关的频偏计算，每次进行的相关处理完全一样：
首先由所述数据搬送控制单元判断收到所述第二控制单元101传递过来的频率校准标志后，启动所述数据搬送单元搬移对接收的所述连续波信号经过时域数据处理和频域数据处理之后形成的频域数据。因为一般接收一个子帧的数据便能够实现频偏测量，所以当检测到搬送的频域数据已经达到一个子帧的数据时则停止数据搬送。
所述数据搬送单元在执行搬送操作前同样先判断是否接收到所述频率校准标志，若是则进行频域数据的搬送操作，并在完成一个子帧的频域数据搬送后启动所述频偏计算单元完成本次频偏计算。
在所述频偏计算单元完成本次频偏计算后，将频偏计算结果传回所述第二控制单元101。所述第二控制单元101读取所述第三计算单元102传过来的频偏结果，其中在启动第二次下行AFC校准的频偏测量之前读取第一次频偏结果，在最后上报给校准装置30之前读取第二次频偏结果，然后将两次频偏结果以及AGC校准的相关测量结果一起上报给校准装置30。
此外，本实施例中，所述第二控制单元101还可以包括触发单元（图4中未示出），适于在接收到所述校准装置30发出的校准命令后触发所述射频设备20发射所述连续波信号。
所述通信终端中频率综合器的校准装置、校准系统的具体实施可以参考本实施例所述的通信终端中频率综合器的校准方法的实施，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例中通信终端中频率综合器的校准装置、校准系统的全部或部分是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介质可以是ROM、RAM、磁碟、光盘等。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (21)
1.一种通信终端中频率综合器的校准方法，其特征在于，所述通信终端包括第二控制单元和第三计算单元，所述第二控制单元适于与校准装置进行信令交互以及基于所述校准装置发出的校准命令进行与所述通信终端的校准相关的处理，所述第三计算单元适于在所述第二控制单元的控制下根据接收的连续波信号进行相应的频偏计算，以获得所述通信终端的频偏测量值，所述通信终端中频率综合器的校准方法包括：
射频设备发射一个指定信道的连续波信号，所述连续波信号为非调制信号；
校准装置控制所述通信终端对所述指定信道的连续波信号进行测量，以获得所述通信终端中频率综合器的频偏测量值；
所述校准装置基于所述频偏测量值计算出所述通信终端的参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进；
所述校准装置将所述参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进存储至所述通信终端。
2.根据权利要求1所述的通信终端中频率综合器的校准方法，其特征在于，所述通信终端对所述连续波信号进行的测量包括与所述通信终端中频率综合器的校准相关的测量以及与所述通信终端的自动增益控制校准相关的测量，所述通信终端中频率综合器的校准是与所述自动增益控制校准并行进行的。
3.根据权利要求2所述的通信终端中频率综合器的校准方法，其特征在于，所述通信终端中频率综合器的校准以及所述自动增益控制校准共用同一通信接口，所述通信接口包括校准配置接口和上报接口。
4.根据权利要求2所述的通信终端中频率综合器的校准方法，其特征在于，与所述通信终端中频率综合器的校准相关的测量是在所述自动增益控制校准过程中测量出当前信号接收功率达到预定功率值时启动的。
5.根据权利要求1所述的通信终端中频率综合器的校准方法，其特征在于，所述校准装置控制所述通信终端对所述指定信道的连续波信号进行测量，以获得所述通信终端中频率综合器的频偏测量值包括：在控制激活所述通信终端后，所述校准装置向所述通信终端发出校准命令，以使所述通信终端接收所述连续波信号，分别测量在任意两个不同频率控制字控制下所述通信终端的输出频率，并计算测量得到的两个输出频率与所述连续波信号的频率之间的频率差值，将两个频率差值作为所述频偏测量值进行上报。
6.根据权利要求5所述的通信终端中频率综合器的校准方法，其特征在于，所述连续波信号是在接收到所述校准命令后由所述通信终端触发射频设备发射的。
7.根据权利要求6所述的通信终端中频率综合器的校准方法，其特征在于，所述校准装置控制所述通信终端对所述指定信道的连续波信号进行测量，以获得所述通信终端中频率综合器的频偏测量值还包括：在控制激活所述通信终端之前，所述校准装置将对所述通信终端进行校准的第一配置参数发送至所述射频设备，所述第一配置参数包括所述连续波信号所处频段及其带宽和所述连续波信号的中心频点。
8.根据权利要求5所述的通信终端中频率综合器的校准方法，其特征在于，所述校准命令中包括对所述通信终端进行校准的第二配置参数，所述第二配置参数包括所述连续波信号所处频段的带宽、所述连续波信号的中心频点以及所述频率控制字，所述通信终端根据所述第二配置参数对接收的连续波信号进行相应的时域数据处理、频域数据处理、控制所述通信终端的输出频率以及进行相应的频偏计算。
9.根据权利要求5所述的通信终端中频率综合器的校准方法，其特征在于，所述校准装置基于所述频偏测量值计算出所述通信终端的参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进包括：所述校准装置以两个频率差值之差以及两个不同频率控制字之差，计算出所述参考晶振在其中心振荡频点下对应的频率调整步进。
10.根据权利要求9所述的通信终端中频率综合器的校准方法，其特征在于，还包括：所述校准装置以所述频率调整步进和任一频率控制字及其对应的频率差值，计算出所述参考晶振在其中心振荡频点下对应的频率控制字。
11.根据权利要求1所述的通信终端中频率综合器的校准方法，其特征在于，所述通信终端支持的通信模式包括LTE、TD-SCDMA、WCDMA、GSM、WiMax和Wifi中的至少一种。
12.一种通信终端中频率综合器的校准系统，其特征在于，包括：通信终端、适于发射一个指定信道的连续波信号的射频设备以及校准装置，其中：
所述校准装置包括：第一控制单元、第一计算单元和存储单元；其中：所述第一控制单元，适于控制所述通信终端对射频设备发射的一个指定信道的连续波信号进行测量，以获得所述通信终端的频偏测量值，所述连续波信号为非调制信号；所述第一计算单元，适于基于所述频偏测量值计算出所述通信终端的参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进；所述存储单元，适于将所述参考晶振的中心振荡频点及其对应的频率调整步进存储至所述通信终端；
所述通信终端包括第二控制单元和第三计算单元；其中：所述第二控制单元适于与所述校准装置进行信令交互以及基于所述校准装置发出的校准命令进行与所述通信终端的校准相关的处理；所述第三计算单元适于在所述第二控制单元的控制下根据接收的所述连续波信号进行相应的频偏计算，以获得所述通信终端的频偏测量值。
13.根据权利要求12所述的通信终端中频率综合器的校准系统，其特征在于，所述与所述通信终端的校准相关的处理包括：对接收的连续波信号进行相应的时域数据处理、频域数据处理、控制所述通信终端的输出频率以及控制所述第三计算单元进行所述频偏计算；所述第二控制单元包括第二配置单元，适于根据所述校准命令中包括的第二配置参数对所述与所述通信终端的校准相关的处理进行配置，所述第二配置参数包括所述连续波信号所处频段的带宽、所述连续波信号的中心频点以及控制所述通信终端的输出频率的频率控制字。
14.根据权利要求12所述的通信终端中频率综合器的校准系统，其特征在于，所述第三计算单元包括：数据搬送控制单元、数据搬送单元和频偏计算单元，所述数据搬送控制单元在接收到所述第二控制单元传递的频率校准标志后，控制所述数据搬送单元将对接收的所述连续波信号经过时域数据处理和频域数据处理之后形成的频域数据搬送至所述频偏计算单元进行相应的频偏计算，所述频率校准标志适于标识与所述通信终端中频率综合器的校准相关的测量的启动。
15.根据权利要求14所述的通信终端中频率综合器的校准系统，其特征在于，所述第三计算单元还包括：限制单元，适于在检测到所述第二控制单元传递的频率校准标志后，限制所述第三计算单元中除所述数据搬送控制单元和数据搬送单元以外的其他组成单元的操作。
16.根据权利要求12所述的通信终端中频率综合器的校准系统，其特征在于，所述第二控制单元包括触发单元，适于在接收到所述校准装置发出的校准命令后触发所述射频设备发射所述连续波信号。
17.根据权利要求12所述的通信终端中频率综合器的校准系统，其特征在于，所述通信终端支持的通信模式包括LTE、TD-SCDMA、WCDMA、GSM、WiMax和Wifi中的至少一种。
18.根据权利要求12所述的通信终端中频率综合器的校准系统，其特征在于，所述第一控制单元包括：
激活单元，适于激活所述通信终端；
校准发起单元，适于向激活后的所述通信终端发出校准命令，以使所述通信终端接收所述连续波信号，分别测量在任意两个不同频率控制字控制下所述通信终端的输出频率，并计算测量得到的两个输出频率与所述连续波信号的频率之间的频率差值，将两个频率差值作为所述频偏测量值进行上报。
19.根据权利要求18所述的通信终端中频率综合器的校准系统，其特征在于，所述第一控制单元还包括：第一配置单元，适于在激活所述通信终端之前，将对所述通信终端进行校准的第一配置参数发送至发射所述连续波信号的射频设备。
20.根据权利要求18所述的通信终端中频率综合器的校准系统，其特征在于，所述第一计算单元以两个频率差值之差以及两个不同频率控制字之差，计算出所述参考晶振在其中心振荡频点下对应的频率调整步进。
21.根据权利要求18所述的通信终端中频率综合器的校准系统，其特征在于，还包括：第二计算单元，适于以所述频率调整步进和任一频率控制字及其对应的频率差值，计算出所述参考晶振在其中心振荡频点下对应的频率控制字。
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