移动终端测试装置及测试方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410753485.1

申请日:

2014.12.10

公开号:

CN104811256A

公开日:

2015.07.29

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H04B 17/15申请日:20141210|||公开

IPC分类号:

H04B17/15(2015.01)I; H04B17/29(2015.01)I

主分类号:

H04B17/15

申请人:

安立股份有限公司

发明人:

菊池健悟; 荒井滋春; 深泽孝治; 上泽贵秋; 清水佑之; 木原祥隆

地址:

日本神奈川县

优先权:

2014-014181 2014.01.29 JP

专利代理机构:

北京市柳沈律师事务所11105

代理人:

李芳华

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内容摘要

本发明提供一种移动终端测试装置及测试方法,当以FDD方式进行与测试对象的移动终端之间的UL即上行链路和DL即下行链路的信号授受时,减小由DL的回波引起的影响。频率比较构件(41)进行由频率指定构件(31)指定的UL和DL的频率高低的比较。当判定UL的频率低于DL的频率时,通过外差切换构件(42)以下侧外差进行接收部(23)的频率转换,并且将通过正交解调处理得到的基带信号的一方X作为同相分量I、另一方Y作为正交分量Q进行信号处理。并且,当判定UL的频率高于DL的频率时,以上侧外差进行接收部(23)的频率转换,并且将通过正交解调处理得到的基带信号的一方X作为正交分量Q、另一方Y作为同相分量I进行信号处理。

权利要求书

1.  一种移动终端测试装置,具有:
频率指定构件(31),指定在与测试对象的移动终端之间的FDD方式的通信中使用的上行链路和下行链路的频率;
发送部(21),以所述指定的频率输出用于赋予至所述移动终端的下行链路的信号;
耦合器(22),将从所述发送部输出的下行链路的信号赋予至所述移动终端,并且输入从该移动终端输出的上行链路的信号;
接收部(23),混合经由所述耦合器输入的上行链路的信号和相对于所述指定的上行链路的频率存在规定频率的差的第1本地信号,进行对该混合成分的高频截止处理,由此将所述输入的上行链路的信号外差转换为包含所述规定频率的中间频带,并将该外差转换的信号转换为数字的信号列进行输出;
正交解调器(32),对于所述接收部的输出,以与所述规定频率相等的频率进行彼此的相位相差90度的第2、第3本地信号的乘法运算处理,并输出彼此正交的基带信号;及
基带处理部(33),接受从所述正交解调器输出的彼此正交的基带信号作为调制所述上行链路的高频信号的基带信号的同相分量和正交分量,并进行所述移动终端的测试所需的信号处理,所述移动终端测试装置的特征在于,设有:
频率比较构件(41),进行通过所述频率指定构件指定的上行链路和下行链路的频率的高低比较;
外差切换构件(42),当由所述频率比较构件判定上行链路的频率低于下行链路的频率时,将所述第1本地信号的频率设定为比所述上行链路的频率低所述规定频率并以下侧外差进行频率转换,当由所述频率比较构件判定上行链路的频率高于下行链路的频率时,将所述第1本地信号的频率设定为比所述上行链路的频率高所述规定频率并以上侧外差进行频率转换;
基带切换构件(43),当由所述频率比较构件判定上行链路的频率低于下行链路的频率时,将在所述正交解调器中通过基于所述第2本地信号的乘法运算处理得到的一方的基带信号作为同相分量、通过基于所述第3本地信 号的乘法运算处理得到的另一方的基带信号作为正交分量来输出至所述基带处理部,当由所述频率比较构件判定上行链路的频率高于下行链路的频率时,将由所述正交解调器得到的所述一方的基带信号作为正交分量、将所述另一方的基带信号作为同相分量来输出至所述基带处理部。

2.
  根据权利要求1所述的移动终端测试装置,其特征在于,
所述正交解调器输出将所述接收部的输出和所述第2本地信号进行乘法运算而得到的第1信号,并且输出将所述接收部的输出和所述第3本地信号进行乘法运算而得到的第2信号,
当由所述频率比较构件判定上行链路的频率低于下行链路的频率时,所述基带切换构件将所述第1信号作为同相分量、将所述第2信号作为正交分量来输出至所述基带处理部,当由所述频率比较构件判定上行链路的频率高于下行链路的频率时,将所述第1信号作为正交分量、将所述第2信号作为同相分量来输出至所述基带处理部。

3.
  根据权利要求1所述的移动终端测试装置,其特征在于,
当由所述频率比较构件判定上行链路的频率低于下行链路的频率时,所述基带切换构件将在所述正交解调器中通过基于所述接收部的输出和所述第2本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作为同相分量、将通过基于所述接收部的输出和所述第3本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作为正交分量来输出至所述基带处理部,当由所述频率比较构件判定上行链路的频率高于下行链路的频率时,将在所述正交解调器中通过基于所述接收部的输出和所述第3本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作为同相分量、将基于所述接收部的输出和所述第2本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作为正交分量来输出至所述基带处理部。

4.
  根据权利要求1所述的移动终端测试装置,其特征在于,
所述FDD方式的通信为双载波方式。

5.
  一种移动终端测试方法,包含如下阶段:
指定在与测试对象的移动终端之间的FDD方式的通信中使用的上行链路和下行链路的频率;
将所述指定的频率的下行链路的信号赋予至所述移动终端,并且混合从所述移动终端输出的上行链路的信号和相对于所述指定的上行链路的频率存在规定频率的差的第1本地信号,并进行对其混合成分的高频截止处理, 由此将所述上行链路的信号外差转换为包含所述规定频率的中间频带,并将该外差转换的信号转换为数字的信号列进行输出;
对于所述数字的信号列,以与所述规定频率相等的频率进行彼此的相位相差90度的第2、第3本地信号的乘法运算处理,并输出彼此正交的基带信号;及
将所述彼此正交的基带信号作为调制所述上行链路的高频信号的基带信号的同相分量和正交分量,进行所述移动终端的测试所需的信号处理,所述移动终端测试方法的特征在于,设有如下阶段:
进行所述指定的上行链路和下行链路的频率的高低比较;及
当在进行所述频率的高低比较的阶段中判定所述上行链路的频率低于下行链路的频率时,将所述第1本地信号的频率设定为比所述上行链路的频率低所述规定频率并以下侧外差进行频率转换,并且将在输出所述彼此正交的基带信号的阶段中通过基于所述第2本地信号的乘法运算处理得到的一方的基带信号作为同相分量、将通过基于所述第3本地信号的乘法运算处理得到的另一方的基带信号作为正交分量来进行所述测试所需的信号处理,当在进行所述频率的高低比较的阶段中判定所述上行链路的频率高于下行链路的频率时,将所述第1本地信号的频率设定为比所述上行链路的频率高所述规定频率并以上侧外差进行频率转换,并且将在输出所述彼此正交的基带信号的阶段中得到的所述一方的基带信号作为正交分量、将所述另一方的基带信号作为同相分量来进行所述测试所需的信号处理。

6.
  根据权利要求5所述的移动终端测试方法,其特征在于,
输出所述彼此正交的基带信号的阶段中,输出将所述数字的信号列和所述第2本地信号进行乘法运算而得到的第1信号,并且输出将所述数字的信号列和所述第3本地信号进行乘法运算而得到的第2信号,
进行所述测试所需的信号处理的阶段中,当在进行所述频率的高低比较的阶段中判定所述上行链路的频率低于下行链路的频率时,将所述第1信号作为同相分量、将所述第2信号作为正交分量来进行该测试所需的信号处理,当在进行所述频率的高低比较的阶段中判定所述上行链路的频率高于下行链路的频率时,将所述第1信号作为正交分量、将所述第2信号作为同相分量来计算该测试所需的信号处理。

7.
  根据权利要求5所述的移动终端测试方法,其特征在于,
进行所述测试所需的信号处理的阶段中,当在进行所述频率的高低比较的阶段中判定所述上行链路的频率低于下行链路的频率时,将通过所述数字的信号列和所述第2本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作为同相分量、将通过所述数字的信号列和所述第3本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作为正交分量来进行该测试所需的信号处理,当在进行所述频率的高低比较的阶段中判定所述上行链路的频率高于下行链路的频率时,将通过所述数字的信号列和所述第3本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作为同相分量、将通过所述数字的信号列和所述第2本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作为正交分量来进行该测试所需的信号处理。

8.
  根据权利要求5所述的移动终端测试方法,其特征在于,
所述FDD方式的通信为双载波方式。

说明书

移动终端测试装置及测试方法
技术领域
本发明涉及一种在与手机和智能手机等移动终端之间使用FDD(频率分割双向通信)方式进行通信,并进行对移动终端的各种测试的技术,尤其涉及一种当将从移动终端发送的上行链路(以下记为UL)的高频信号外差转换为能够进行数字处理的中间频带时,用于防止在与该UL的高频信号的接收定时相同的定时由测试装置输出的下行链路(以下记为DL)的高频信号的回波所引起的干扰的技术。
背景技术
如图7所示,FDD方式的通信中,以范围规定在规定的操作频带的DL用频带内的频率f(DL)进行来自基站的DL的信号发送,并且以规定在与所述DL用频带的范围不同的范围的UL用频带内的频率f(UL)进行来自移动终端的UL的信号发送。
在此,在基站与移动终端之间进行的实际通信中,对每个操作频带规定有DL的频率f(DL)与UL的频率f(UL)之差,作为用于进行移动终端的测试的测试装置,需要还能够确认对每个操作频带规定的频率差以外时的移动终端的动作,为此,设为能够将这些频率f(DL)、f(UL)任意设定在至少DL用频带内及UL用频带内。
图8表示用于进行FDD方式的移动终端1的测试的测试装置10的结构,经由耦合器12对测试对象的移动终端1赋予从发送部11输出的频率f(DL)的DL的高频信号RF(DL),并且,经由耦合器12由接收部13接受从移动终端1输出的频率f(UL)的UL的高频信号RF(UL)。
接收部13利用混频器13b混合高频的输入信号和从本地信号发生器13a输出的本地信号L,并利用低通滤波器13c进行对该输出的高频截止处理,由此将输入信号外差转换为能够进行数字处理的中间频带,通过A/D转换器13d将该转换信号IF(UL)转换为数字的信号列IFD(UL),并输出至测试处理部15。
测试处理部15进行包含对接收部13的输出的基带转换处理、数据解调处理等的各种信号处理,并且生成测试所需的信号例如由基带信号正交调制的中间频带的信号IFD(DL)并赋予至发送部11。
如上所述,当为FDD方式时,DL和UL在同一定时进行,因此导致从发送部11输出的DL的高频信号RF(DL)的一部分RF(DL)′返回至接收部13。
在此,FDD方式的移动通信系统中,如图9所示,当前存在规定在大致700MHz~2700MHz的范围内的21个操作频带,基站和移动终端使用其中任一操作频带的UL用频带和DL用频带的范围的信号来进行发送接收(其中,操作频带15~18是预定的)。
为了能够对应该较宽频率的范围内设定的很多操作频带,测试装置的接收部13的输入频带必然较宽,如上所述,即使在发送部11与接收部13之间使用有方向性的耦合器12也得不到充分的隔离,DL的回波成分RF(DL)′与UL的高频信号RF(UL)同时以较高的电平输入至接收部13。
并且,通常,基于测试装置10的接收部13的外差转换采用使用相对于接收频率(频带中心频率)低规定频率f(IF)(例如5MHz)的频率f(L)的本地信号L的下侧外差,以便在维持UL的信号频带内的频率的高低关系的状态转换为中间频带。
在此,以DL用频带(925~960MHz)高于UL用频带(880~915MHz)的操作频带8的例子进行说明,如图10的(a)所示,当使用UL用频带的上限的频率f(UL)=912.5MHz作为5MHz宽度的UL的信号时,本地信号L的频率f(L)成为比其低5MHz的907.5MHz。
并且,假设在DL用频带中最接近UL的信号的频率f(DL)=927.5MHz的5MHz宽度的DL被发送。
912.5MHz的UL的信号RF(UL)和927.5MHz的DL的回波成分RF(DL)′输入至接收部13而利用频率f(L)=907.5MHz的本地信号L接受下侧外差的频率转换,则如图10的(b),UL的高频信号RF(UL)转换为频率5MHz的信号IF(UL),DL的回波成分RF(DL)′转换为频率20MHz的信号IF(DL)。
因此,如图10的(b)所示,若将低通滤波器13c的截止频率设定为例如15MHz左右,则能够去除由对A/D转换处理以后的信号处理的DL的回 波成分引起的不良影响。
上述操作频带8的例子为在UL用频带低于DL用频带的情况下两个频带的间隔最窄的(10MHz)最坏条件的例子,因此UL用频带低于DL用频带,当UL和DL的信号频带均为5MHz左右时,针对UL的接收频率若能够由上述数值例的频率的本地信号进行下侧外差的频率转换,则能够去除DL的回波成分的影响。
即,在UL用频带设定为低于DL用频带的很多操作频带中,若能够利用如上所述的频率关系进行下侧外差的频率转换,则几乎不会受到DL的回波成分的影响。
然而,若如图9所示的操作频带13、14、20,UL用频带高于DL用频带时与上述相同地使用下侧外差,则DL的回波成分会进入到低通滤波器13c的频带内。
例如,操作频带20中,如图11的(a),若将DL用频带(791~821MHz)的上限的5MHz宽度用作DL的信号(中心频率818.5MHz),且将UL用频带(832~862MHz)的下限的5MHz宽度用作UL的信号(中心频率834.5MHz),则本地信号L的频率f(L)成为829.5MHz。
若由该本地信号L进行外差转换,则如图11的(b),UL的高频信号RF(UL)转换为5MHz的信号IF(UL),而DL的回波成分RF(DL)′转换为负的频率(-11MHz)的信号IF(DL),实际信号则在频率0处折回而作为正的频率11MHz的信号IF(DL)′出现,该折回的信号IF(DL)′会进入到所述低通滤波器13c的通过频带内。
在此,若DL的回波成分RF(DL)′的信号电平较高,则会使A/D转换器13d饱和,或者即使未饱和也由于回波成分而使得动态范围变窄,从而难以进行UL信号的功率控制的测定等。
另外,虽然通信方式不同,但关于以TDD方式(时分双向通信)进行移动终端的测试的技术,在专利文献1中公开有通过由测试装置输出的发送信号的功率控制来解决发送部和接收部经由耦合器连接的结构中的干扰问题的技术,但该技术无法防止在FDD方式下与来自移动终端的UL的信号同时输出的DL的信号的回波所引起的影响。
专利文献1:日本专利公开2012-100127
作为解决上述问题的方法,可以考虑使低通滤波器13c的截止频率例如 缩小至10MHz左右来去除DL的回波成分的折回IF(DL)′。
但是,FDD方式中,采用对1个用户能够使UL和DL的信号频带扩张至2倍的双载波方式,如上所述,若使低通滤波器13c的截止频率缩小至10MHz左右,则UL的信号的一部分会被漏掉。
并且,当在该双载波方式中将UL的信号带宽从5MHz扩张至其2倍的10MHz时,则如图11的(c),信号IF(UL)的频带也扩张至10MHz,与DL的回波成分的折回IF(DL)′在频率上重叠,已无法由在该状态下被A/D转换的数据分离出两个信号,从而无法进行对UL的信号的测试。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题并提供一种在以FDD方式进行与测试对象的移动终端之间的UL和DL的信号授受时,能够对所有的操作频带减少由DL的回波引起的影响的移动终端测试装置及测试方法。
为了实现上述目的,本发明的第一观点的移动终端测试装置具有:
频率指定构件(31),指定在与测试对象的移动终端之间的FDD方式的通信中使用的上行链路和下行链路的频率;
发送部(21),以所述指定的频率输出用于赋予至所述移动终端的下行链路的信号;
耦合器(22),将从所述发送部输出的下行链路的信号赋予至所述移动终端,并且输入从该移动终端输出的上行链路的信号;
接收部(23),混合经由所述耦合器输入的上行链路的信号和相对于所述指定的上行链路的频率存在规定频率的差的第1本地信号,进行对该混合成分的高频截止处理,由此将所述输入的上行链路的信号外差转换为包含所述规定频率的中间频带,并将该外差转换的信号转换为数字的信号列进行输出;
正交解调器(32),对于所述接收部的输出,以与所述规定频率相等的频率进行彼此的相位相差90度的第2、第3本地信号的乘法运算处理,并输出彼此正交的基带信号;及
基带处理部(33),接受从所述正交解调器输出的彼此正交的基带信号作为调制所述上行链路的高频信号的基带信号的同相分量和正交分量,并进行所述移动终端的测试所需的信号处理,其中,所述移动终端测试装置设有:
频率比较构件(41),进行通过所述频率指定构件指定的上行链路和下行链路的频率的高低比较;
外差切换构件(42),当由所述频率比较构件判定上行链路的频率低于下行链路的频率时,将所述第1本地信号的频率设定为比所述上行链路的频率低所述规定频率并以下侧外差进行频率转换,当由所述频率比较构件判定上行链路的频率高于下行链路的频率时,将所述第1本地信号的频率设定为比所述上行链路的频率高所述规定频率并以上侧外差进行频率转换;
基带切换构件(43),当由所述频率比较构件判定上行链路的频率低于下行链路的频率时,将在所述正交解调器中通过基于所述第2本地信号的乘法运算处理得到的一方的基带信号作为同相分量、通过基于所述第3本地信号的乘法运算处理得到的另一方的基带信号作为正交分量来输出至所述基带处理部,当由所述频率比较构件判定上行链路的频率高于下行链路的频率时,将由所述正交解调器得到的所述一方的基带信号作为正交分量、将所述另一方的基带信号作为同相分量来输出至所述基带处理部。
并且,根据第一观点所述的本发明的第二观点的移动终端测试装置,其中,所述正交解调器输出将所述接收部的输出和所述第2本地信号进行乘法运算而得到的第1信号,并且输出将所述接收部的输出和所述第3本地信号进行乘法运算而得到的第2信号,当由所述频率比较构件判定上行链路的频率低于下行链路的频率时,所述基带切换构件将所述第1信号作为同相分量、将所述第2信号作为正交分量来输出至所述基带处理部,当由所述频率比较构件判定上行链路的频率高于下行链路的频率时,将所述第1信号作为正交分量、将所述第2信号作为同相分量来输出至所述基带处理部。
并且,根据第一观点所述的本发明的第三观点的移动终端测试装置,其中,当由所述频率比较构件判定上行链路的频率低于下行链路的频率时,所述基带切换构件将在所述正交解调器中通过基于所述接收部的输出和所述第2本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作为同相分量、将通过基于所述接收部的输出和所述第3本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作为正交分量来输出至所述基带处理部,当由所述频率比较构件判定上行链路的频率高于下行链路的频率时,将在所述正交解调器中通过基于所述接收部的输出和所述第3本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作为同相分量、将基于所述接收部的输出和所述第2本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作 为正交分量来输出至所述基带处理部。
并且,根据第一观点所述的本发明的第四观点的移动终端测试装置,其中,所述FDD方式的通信为双载波方式。
并且,本发明的第五观点的移动终端测试方法包含如下阶段:
指定在与测试对象的移动终端之间的FDD方式的通信中使用的上行链路和下行链路的频率;
将所述指定的频率的下行链路的信号赋予至所述移动终端,并且混合从所述移动终端输出的上行链路的信号和相对于所述指定的上行链路的频率存在规定频率的差的第1本地信号,并进行对其混合成分的高频截止处理,由此将所述上行链路的信号外差转换为包含所述规定频率的中间频带,并将该外差转换的信号转换为数字的信号列进行输出;
对于所述数字的信号列,以与所述规定频率相等的频率进行彼此的相位相差90度的第2、第3本地信号的乘法运算处理,并输出彼此正交的基带信号;及
将所述彼此正交的基带信号作为调制所述上行链路的高频信号的基带信号的同相分量和正交分量,进行所述移动终端的测试所需的信号处理,其中,所述移动终端测试方法设有如下阶段:
进行所述指定的上行链路和下行链路的频率的高低比较;及
当在进行所述频率的高低比较的阶段中判定所述上行链路的频率低于下行链路的频率时,将所述第1本地信号的频率设定为比所述上行链路的频率低所述规定频率并以下侧外差进行频率转换,并且将在输出所述彼此正交的基带信号的阶段中通过基于所述第2本地信号的乘法运算处理得到的一方的基带信号作为同相分量、将通过基于所述第3本地信号的乘法运算处理得到的另一方的基带信号作为正交分量来进行所述测试所需的信号处理,当在进行所述频率的高低比较的阶段中判定所述上行链路的频率高于下行链路的频率时,将所述第1本地信号的频率设定为比所述上行链路的频率高所述规定频率并以上侧外差进行频率转换,并且将在输出所述彼此正交的基带信号的阶段中得到的所述一方的基带信号作为正交分量、将所述另一方的基带信号作为同相分量来进行所述测试所需的信号处理。
并且,根据第五观点所述的本发明的第六观点的移动终端测试方法,其中,输出所述彼此正交的基带信号的阶段中,输出将所述数字的信号列和所 述第2本地信号进行乘法运算而得到的第1信号,并且输出将所述数字的信号列和所述第3本地信号进行乘法运算而得到的第2信号,进行所述测试所需的信号处理的阶段中,当在进行所述频率的高低比较的阶段中判定所述上行链路的频率低于下行链路的频率时,将所述第1信号作为同相分量、将所述第2信号作为正交分量来进行该测试所需的信号处理,当在进行所述频率的高低比较的阶段中判定所述上行链路的频率高于下行链路的频率时,将所述第1信号作为正交分量、将所述第2信号作为同相分量来计算该测试所需的信号处理。
并且,根据第五观点所述的本发明的第七观点的移动终端测试方法,其中,进行所述测试所需的信号处理的阶段中,当在进行所述频率的高低比较的阶段中判定所述上行链路的频率低于下行链路的频率时,将通过所述数字的信号列和所述第2本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作为同相分量、将通过所述数字的信号列和所述第3本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作为正交分量来进行该测试所需的信号处理,当在进行所述频率的高低比较的阶段中判定所述上行链路的频率高于下行链路的频率时,将通过所述数字的信号列和所述第3本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作为同相分量、将通过所述数字的信号列和所述第2本地信号的乘法运算处理得到的基带信号作为正交分量来进行该测试所需的信号处理。
并且,根据第五观点所述的本发明的第八观点的移动终端测试方法,其中,所述FDD方式的通信为双载波方式。
发明效果
如此,本发明中,进行指定的上行链路和下行链路的频率的高低比较,当判定上行链路的频率低于下行链路的频率时,以下侧外差进行上行链路的信号的频率转换,并且将通过正交解调处理得到的基带信号的一方作为同相分量、将另一方作为正交分量来进行信号处理,当判定上行链路的频率高于下行链路的频率时,以上侧外差进行上行链路的信号的频率转换,并且将通过正交解调处理得到的基带信号的一方作为正交分量、将另一方作为同相分量来进行信号处理。
因此,在分配至FDD方式的移动通信系统的所有操作频带中,转换为中间频带的下行链路的回波成分不会与上行链路的成分一同在正负中的任意一侧的频率区域彼此重叠就被转换,而且,其频率差不取决于信号带宽而 必然成为操作频带的上行链路用频带与下行链路用频带的间隙以上,因此无需改变接收部中的高频截止频率,就能够准确地抽取上行链路的信号,且能够可靠地进行FDD方式下的移动终端的测试。
附图说明
图1是本发明的实施方式的结构图。
图2是表示实施方式的主要部分的结构的图。
图3是使用实施方式的下侧外差时的动作说明图。
图4是使用实施方式的上侧外差时的动作说明图。
图5是上行链路频率高于下行链路频率时使用下侧外差时的动作说明图。
图6是表示另一基带切换方法的图。
图7是表示FDD方式的上行链路与下行链路之间的关系的图。
图8是以往装置的结构图。
图9是表示使用FDD方式的移动通信的操作频带的图。
图10是上行链路的频率低于下行链路的频率的动作说明图。
图11是上行链路的频率高于下行链路的频率时的动作说明图。
图中:1-移动终端,20-移动终端测试装置,21-发送部,22-耦合器,23-接收部,23a-本地信号发生器,23b-混频器,23c-低通滤波器,23d-A/D转换器,30-测试处理部,31-频率指定构件,32-正交解调器,32a、32b-混频器,32c-本地信号发生器,32d、32e-低通滤波器,33-基带处理部,41-频率比较构件,42-外差切换构件,43-基带切换构件。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明的实施方式进行说明。
图1示出适用本发明的移动终端测试装置(以下仅记为测试装置)20的结构。
该测试装置20由发送部21、耦合器22、接收部23及测试处理部30构成。
发送部21以从测试处理部30指定的频率f(DL)生成用于赋予至测试对象的移动终端1的DL(下行链路)的高频信号RF(DL)并进行输出。 该发送部21的结构是任意的,例如能够通过如下实现:在测试处理部30内通过正交调制器将基带信号转换为中间频带并赋予至发送部21,在发送部21中,将转换为该中间频带的信号(正交调制信号)IFD(DL)转换为模拟信号并转换为指定的频率f(DL)。
并且,也可以为如下结构:接受在测试处理部30内生成的基带信号并对其进行D/A转换,由指定的频率f(DL)的本地信号进行正交调制来直接生成DL的高频信号。
耦合器22例如由方向性耦合器和环行器等具有方向性的耦合器(当发送接收频率不同且能够利用基于接收侧的输入滤波器的滤波功能时,也可以为不具有方向性的耦合器)构成,向移动终端1赋予从发送部21输出的DL的高频信号RF(DL),并且输入从移动终端1输出的UL(上行链路)的高频信号RF(UL)并赋予至接收部23。但是,如上所述,无法避免DL的高频信号RF(DL)的一部分RF(DL)′返回至接收部23。
接收部23具有本地信号发生器23a、混频器23b、低通滤波器23c及A/D转换器23d。
本地信号发生器23a向混频器23b输出相对于从测试处理部30指定的上行链路的频率f(UL)存在规定频率f(IF)(例如f(IF)=5MHz)的差的第1本地信号L1。
混频器23b混合经由耦合器22输入的信号和第1本地信号L1,并输出其频率的和成分和差成分(其中,和成分有时由未图示的滤波器去除)。
混频器23b的输出信号中的差成分即中间频带的信号通过低通滤波器23c被抽取。该低通滤波器23c的截止频率(高频截止频率)包含所述规定频率f(IF),考虑使规定带宽(例如5MHz、10MHz)的UL的信号成分通过,及操作频带的UL用频带与DL用频带之间的最小间隙等例如设定为15MHz左右。
从低通滤波器23c输出的中间频带的信号IF(UL)通过A/D转换器23d转换为数字的信号列IFD(UL)并输出至测试处理部30。
测试处理部30向发送部21输出测试所需的各种信号IFD(DL),进行对接收部23的输出信号IFD(UL)的各种信号处理,并且进行向发送部21和接收部23的与频率、电平等有关的各种控制,在此,对在进行对接收部23的输出信号IFD(UL)的信号处理的一部分以及以FDD方式进行移动终 端1的测试时用于抑制DL的回波成分的影响的结构进行说明。
当对移动终端1进行测试时,测试处理部30的频率指定构件31选择用于在与移动终端1之间以FDD方式进行模仿基站的通信的如所述图9所示的操作频带中的一个,并从该选择的操作频带的UL用频带和DL用频带中指定用于测试的UL和DL的频率f(UL)、f(DL)。如上所述,这些频率f(UL)、f(DL)不仅使用对每个操作频带规定的频率差,而且还能够为了进行移动终端1的性能评价而由测试人员分别从UL用频带和DL用频带中任意指定。
如上所述,发送部21输出该指定的DL的频率f(DL)的高频信号。
另一方面,接收部23的输出信号IFD(UL)输入至与A/D转换器23d的采样同步动作的数字型(数值运算型)的正交解调器32。如图2所示,正交解调器32将输入信号输入至两个混频器(乘法运算器)32a、32b,将从本地信号发生器(数值控制型振荡器)32c输出的第2本地信号L2=cos2πf(IF)t赋予至一个混频器32a,将相对于第2本地信号L2移相90度的第3本地信号L3=sin2πf(IF)t赋予至另一个混频器32b,并将两个混频器32a、32b的乘法运算输出X′、Y′分别输入至低通滤波器32d、32e来去除不需要的高频成分,从而得到彼此正交的基带信号X、Y。另外,实际处理是离散的,但在此连续地表现出。
这些基带信号X、Y经由后述的基带切换构件43输出至基带处理部33。
基带处理部33接受从正交解调器32输出的基带信号X、Y作为在发送源中用于调制的基带的同相分量I和正交分量Q,并由这些信号进行移动终端1的测试所需的各种信号处理(数据解调等)。
测试处理部30设为用于抑制DL的回波成分的影响的结构,并且设有频率比较构件41、外差切换构件42及基带切换构件43。
频率比较构件41比较通过频率指定构件31指定的UL的频率f(UL)和DL的频率f(DL)的高低。
如图3的(a)所示,当由频率比较构件41判定UL的频率f(UL)低于DL的频率f(DL)时,外差切换构件42将由接收部23使用的第1本地信号L1的频率f(L1)设定为比UL的频率f(UL)低规定频率f(IF)并以下侧外差进行UL的信号的频率转换。
如图3的(b)所示,通过该处理,UL的高频信号RF(UL)转换为正 的频率区域的f(UL)-f(L1)=f(IF)的中间频带信号IF(UL),DL的回波成分RF(UL)′也转换为f(DL)-f(L1)的正的频率区域的f(IF)+Δf的信号IF(DL)。其中,Δf设为由=|f(DL)-f(UL)|表示的UL与DL的频率差。
在此,信号IF(UL)的上限频率与其信号带宽无关,最大也只能对应操作频带的UL用频带的上限频率,DL的回波成分IF(DL)的下限频率最小也只能对应操作频带的DL用频带的下限频率。
而且,在UL用频带低于DL用频带的操作频带中其频带间的间隔f(GAP)最窄的是操作频带8的10MHz,因此测试人员任意设定的UL与DL之间的最小的频率差Δf必然成为在该间隔f(GAP)=10MHz加上信号带宽(例如5MHz)量的值。
因此,如上所述,当将接收对象的UL的信号频带设为5MHz或10MHz时,为了使UL的信号成分通过而不使DL的回波成分通过,如图3的(b),将低通滤波器23c的截止频率f(LPF)设为15MHz左右即可。
另一方面,如图4的(a)所示,当由频率比较构件41判定UL的频率f(UL)高于DL的频率f(DL)时,将第1本地信号L1的频率f(L1)设为比UL的频率f(UL)高规定频率f(IF)并以上侧外差进行频率转换。
如图4的(b)所示,通过该处理,UL的高频信号RF(UL)转换为负的频率区域的f(UL)-f(L1)=-f(IF)的信号IF(UL),DL的回波成分RF(DL)′也转换为负的频率区域的f(DL)-f(L1)=-[f(IF)+Δf]的信号IF(DL),但实际信号分别在频率0处折回而成为正的频率区域的f(IF)、f(IF)+Δf的信号IF(UL)′、IF(DL)′。
向该正的频率区域折回的信号IF(UL)′、IF(DL)′与图3的(b)所示的信号IF(UL)、IF(DL)的关系对应。在此,UL用频带高于DL用频带的操作频带中其频带间的间隔f(GAP)最窄的是操作频带20的11MHz,因此UL与DL的频率差Δf必然大于在该间隔f(GAP)=11MHz加上信号带宽(例如5MHz)量的值,以维持该关系的状态转换为中间频带的正的频率区域。
因此,与上述相同,如图4的(b),通过截止频率f(LPF)为15MHz左右的低通滤波器23c,能够使UL的信号IF(UL)′通过而去除DL的回波成分IF(DL)′。但是,从负的频率区域向正的频率区域折回的信号IF (UL)′相对于原来的UL的高频信号RF(UL),信号频带内的频率的高低关系逆转(频谱反转)。
在上述中任意一种情况下,转换为中间频带的UL的信号IF(UL)、IF(UL)′均通过低通滤波器23c并由A/D转换器23d转换为数字的信号列IFD(UL)输入至正交解调器32,以与规定频率f(IF)相等的频率接受基于彼此的相位相差90度的第2本地信号L2和第3本地信号L3的乘法运算处理及高频截止处理,从而转换为彼此正交的基带信号X、Y。
在此,如上所述,当UL的频率f(UL)低于DL的频率f(DL)时,从低通滤波器23c输出的信号IF(UL)相对于原来的UL的高频信号RF(UL),信号频带内的频率的高低关系得以保持(频谱相等)。因此,在由正交解调器32进行正交解调处理而得到的基带信号X、Y中通过第2本地信号L2=cos 2fπf(IF)t的乘法运算处理得到的基带信号X与调制原来的UL的高频信号RF(UL)的基带(即,在发送源的移动终端1的内部用于调制的基带)的同相分量I等价,通过第3本地信号L3=sin 2fπf(IF)t的乘法运算处理得到的基带信号Y与调制原来的UL的高频信号RF(UL)的基带(即,在发送源的移动终端内用于调制的基带)的正交分量Q等价。
即,若设为2fπf(IF)=ωi,则进行下侧外差时得到的接收部23的输出信号IFD(UL)能够表示为如下。
IFD(UL)=I·cosωit+Q·sinωit
而且,在正交解调器32中将其与本地信号L2、L3进行乘法运算而得到的结果X′、Y′成为如下。
X′=IFD(UL)·cosωit
=I·cosωit·cosωit+Q·sinωit·cosωit
=I(cos2ωit+cos0)/2+Q(sin2ωit+sin0)/2
Y′=IFD(UL)·sinωit
=I·cosωit·sinωit+Q·sinωit·sinωit
=I(sin2ωit+sin0)/2+Q(cos2ωit+cos0)/2
在此,频率2ωi的成分由正交解调器32的低通滤波器32d、32e去除,因此正交解调器32的输出X、Y成为X=I/2、Y=Q/2,使用下侧外差得到的基带信号X与调制原来的UL的高频信号RF(UL)的基带的同相分量I对应,使用下侧外差得到的基带信号Y与调制原来的UL的高频信号RF(UL) 的基带的正交分量Q对应。
相对于此,如上所述,当UL的频率f(UL)高于DL的频率f(DL)且由接收部23进行上侧外差的频率转换处理时,从低通滤波器23c输出的信号IF(UL)′相对于原来的UL的高频信号RF(UL),信号频带内的频率的高低关系逆转(频谱反转)。
已知频谱如此相对于原来的信号反转的信号成为调制原来的信号的基带的同相分量I和正交分量Q被替换的信号。
即,进行上侧外差时得到的接收部23的输出信号IFD(UL)能够表示为如下。
IFD(UL)=Q·cosωit+I·sinωit
而且,在正交解调器32中将其与本地信号L2、L3进行乘法运算而得到的结果X′、Y′成为如下。
X′=IFD(UL)·cosωit
=Q·cosωit·cosωit+I·sinωit·cosωit
=Q(cos2ωit+cos0)/2+I(sin2ωit+sin0)/2
Y′=IFD(UL)·sinωit
=Q·cosωit·sinωit+I·sinωit·sinωit
=Q(sin2ωit+sin0)/2+I(cos2ωit+cos0)/2
与上述相同,频率2ωi的成分由正交解调器32的低通滤波器32d、32e去除,因此正交解调器32的输出X、Y成为如下。
X=Q/2
Y=I/2
如此使用上侧外差时得到的基带信号X与调制原来的UL的高频信号RF(UL)的基带的正交分量Q对应,基带信号Y与调制原来的UL的高频信号RF(UL)的基带的同相分量I对应。
因此,如图1所示,该测试装置20中,在正交解调器32与基带处理部33之间设置基带切换构件43,当判定UL的频率f(UL)低于DL的频率f(DL)时,将从正交解调器32输出的基带信号X作为同相分量I、将基带信号Y作为正交分量Q来输入至基带处理部33,当判定UL的频率f(UL)高于DL的频率f(DL)时,将从正交解调器32输出的基带信号X作为正交分量Q、将基带信号Y作为同相分量I来输入至基带处理部33。
通过如此构成,即使在判定UL的频率f(UL)高于DL的频率f(DL)而使用上侧外差时,也不会受到DL的回波的影响而能够准确地将UL的信号转换为基带。
另外,上述说明中,当判定UL的频率f(UL)高于DL的频率f(DL)时,无条件地使用了上侧外差,但当UL的频率f(UL)与DL的频率f(DL)的频率差Δf较大时,对UL也能够使用下侧外差。
即,如图5的(a)所示,当UL的频率f(UL)高于DL的频率f(DL)时,在比UL的频率f(UL)低规定频率f(IF)的位置上设定第1本地信号L1的频率,以下侧外差将UL的高频信号RF(UL)频率转换为中间频带。
通过该下侧外差,UL的高频信号RF(UL)无需使其频谱向正的频率区域的f(IF)反转而被转换,DL的回波成分RF(DL)′成为上侧外差而转换为负的频率区域的f(DL)-f(L1),且在频率0处折回而转换为正的频率区域的f(L1)-f(DL)。
在此,若回波成分RF(DL)′的上限频率f(DLH)与本地信号的频率f(L1)之差高于接收部23的低通滤波器23c的截止频率f(LPF),则如图5的(b),向正的频率区域折回的回波成分IF(DL)′位于低通滤波器23c的通过频带外,不会影响测试,因此进行对通过该低通滤波器23c的UL的信号IF(UL)的与上述相同的处理即可。
并且,可知如下:若求出向正的频率区域折回的回波成分IF(DL)′在频率轴上不与UL的信号IF(UL)重叠的条件,则UL的高频信号RF(UL)的上限频率f(ULH)与本地信号L1的频率f(L1)之差为DL的高频信号RF(DL)的上限频率f(DLH)与本地信号的频率f(L1)之差以下即可。
若满足上述条件,则至少回波成分IF(DL)′在频率轴上不会与UL的信号IF(UL)重叠,因此通过基于基带处理部33的频带限制处理能够仅抽取UL的信号IF(UL)并进行各种处理。其中,该处理能够在返回至接收部23的高频信号RF(DL)′的电平小于UL的高频信号RF(UL)的电平且A/D转换器23d的输入电平不超过容许范围时适用。
另外,上述实施例中,在正交解调器32与基带处理部33之间设置基带切换构件43来进行从正交解调器32输出的基带信号X、Y的替换,但如图6所示,将基带切换构件43设置于正交解调器32的2个混频器32a、32b与本地信号发生器32c之间,当进行下侧外差时,使本地信号L2输入至混 频器32a并且使本地信号L3输入至混频器32b,当进行上侧外差时,使本地信号L3输入至混频器32a并且使本地信号L2输入至混频器32b。通过如此的正交解调器32的本地信号的替换处理,也能够与上述同样地解决频谱反转。

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本发明提供一种移动终端测试装置及测试方法,当以FDD方式进行与测试对象的移动终端之间的UL即上行链路和DL即下行链路的信号授受时,减小由DL的回波引起的影响。频率比较构件(41)进行由频率指定构件(31)指定的UL和DL的频率高低的比较。当判定UL的频率低于DL的频率时,通过外差切换构件(42)以下侧外差进行接收部(23)的频率转换,并且将通过正交解调处理得到的基带信号的一方X作为同相分量I、另一。

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