Способ и устройство самодиагностики для обнаружения неисправностей приемопередатчика в приемном модуле радиосвязи базовой приемопередающей станции

 

Способ и устройство относятся к радиосвязи и могут использоваться для обнаружения неисправностей схемы приемопередающего модуля базовой приемопередающей системы (БПС) радиосвязи. Достигаемый технический результат -самодиагностирование для обнаружения неисправностей путем измерения значения управляющего напряжения устройства автоматической регулировки усиления (АРУ) и значения детектирования промежуточной частоты (ПЧ), выдаваемого понижающим преобразователем с последующим сравнением их с соответствующими опорными значениями. В приемопередатчике микропроцессор считывает заранее заданные первое минимальное значение и первое максимальное значение уровней принимаемого входного сигнала, измеряет мгновенное значение управляющего напряжения и преобразует его в уровень принимаемого входного сигнала, по которому определяется неисправность. Устройство содержит понижающий преобразователь, управляющую плату приемопередатчика с внешним запуском, имеющую микропроцессор, аналого-цифровой преобразователь и устройство памяти. 2 с. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Настоящая заявка ссылается на, включает в свой состав, и претендует на приоритет согласно 35 U.S.C. 119, проистекающий из заявки, озаглавленной "Способ и аппаратура для диагностики неисправностей приемопередатчика в базовой станции" ("Method and Apparatus for Fault Diagnostic of Transceiver in Base Station"), ранее поданной в Корейское бюро промышленной собственности 15 июня 1998 г. , которой был официально присвоен регистрационный номер 1998-222921.

Область применения изобретения Настоящее изобретение относится к системе самодиагностирования для регистрации неисправностей приемопередатчика в приемном модуле радиосвязи базовой приемопередающей станции. Конкретное настоящее изобретение относится к способу и устройству самодиагностики для диагностирования и обнаружения неисправностей внутренней схемы приемопередающего модуля базовой приемопередающей системы (БПС) радиосвязи и аппаратуры для той же цели.

Описание предшествующего уровня техники В системе мобильной связи, а именно в общепринятой системе множественного доступа с кодовым разделением (МДКР), система обеспечивается совокупностью мобильных станций, совокупностью базовых приемопередающих систем (БПС) для предоставления услуг связи мобильным станциям, контроллером базовой станции (КБС) для подключения БПС к центру коммутации мобильной связи (ЦКМС) и ЦКМС для подключения КБС к телефонной сети общего пользования (ТСОП).

Фиг.1 представляет собой блок-схему, которая иллюстрирует приемный тракт высокой частоты (ВЧ) обычной БПС сотовой связи в режиме МДКР. БПС включает в себя внешнюю систему 1 для приема сигнала высокой частоты (ВЧ) от мобильных станций и внутреннюю систему 2 для обработки принимаемого сигнала.

Внутренняя система 2 включает в себя ВЧ-модуль (ВЧМ) 3 для преобразования принимаемого сигнала ВЧ в сигнал промежуточной частоты (ПЧ), цифровой модуль (ЦМ) 4 для демодулирования сигнала, передаваемого ВЧМ, в цифровой сигнал и модуль проверки базовой станции (МПБ) 5, присоединенный к ВЧМ для проверки БПС.

ВЧМ 3 включает в себя модуль первичной обработки (МПО) 3а, присоединенный к приемной антенне, приемопередающий модуль (ППМ) 3б для понижающего преобразования принимаемого сигнала в сигнал ПЧ и для вывода сигнала ПЧ на правильном уровне и усилитель-делитель 3в для передачи преобразованного сигнала ПЧ на цифровой модуль (ЦМ) 4.

Цифровой модуль (ЦМ) 4 включает в себя цифровой сигнальный модуль 4а для демодулирования сигнала, принимаемого от усилителя- делителя 3 ПЧ. МПБ 5 включает в себя переключатель ВЧ 5а, присоединенный к модулю предварительной обработки (МПО) За, переменный аттенюатор 5б для регулировки значения ослабления сигнала, который передается на переключатель ВЧ 5а, и проверочный модуль 5в, присоединенный к переменному аттенюатору 5б для выдачи проверочного сигнала.

В вышеозначенной базовой приемопередающей системе системы мобильной связи модуль проверки базовой станции (МПБ) 5 используется для обнаружения любой неисправности в приемном тракте, когда имеет место неисправность.

Фиг. 2 представляет собой блок-схему алгоритма, иллюстрирующую ранее известный способ контроля неисправностей приемного тракта БПС. Согласно ранее известному способу диагностики аппаратура диагностики неисправностей выясняет, проходит ли через БПС в данный момент вызов (этап 101). Если в настоящий момент имеется вызов, диагностирование неисправностей заканчивается, поскольку диагностирование неисправностей не может осуществляться при прохождении вызова (этап 102). Если в данный момент не проходит ни одного вызова, уровень выходного сигнала проверочного модуля 5в должным образом регулируется и подается на приемопередающий модуль 3б через модуль первичной обработки 3а (этап 103). Аппаратура диагностирования неисправностей запоминает уровень выходного сигнала, выданного проверочным модулем 5в (этап 104).

Устройство диагностирования для регистрации неисправностей считывает уровень принимаемого входного сигнала, измеряемый приемопередающим модулем 3б (этап 105), после чего сравнивает уровень принимаемого входного сигнала с запомненным уровнем выходного сигнала проверочного модуля 5в (этап 106), с целью установить, превышает ли разность этих двух сигналов заданное значение, составляющее 10 дБ (этап 107). Если разность превышает 10 дБ, устанавливается наличие неисправности в приемном тракте. Затем аппаратура диагностирования считывает уровень сигнала ПЧ, выводимого из приемопередающего модуля 3б (этап 108), и сравнивает считанный уровень ПЧ с уровнем ПЧ, который был сохранен ранее во внутренней памяти приемопередающего блока 3б (этап 109). Если эти два сравниваемых уровня различны, то устанавливается наличие неисправности в приемопередающем модуле 3б (этап 110), если же нет, то устанавливается наличие неисправности в модуле первичной обработки 3а.

Однако если на этапе 107 выясняется, что разность не превышает 10 дБ, аппаратура диагностирования выясняет, наличествует ли аварийный сигнал на выходе приемопередающего модуля 3б (этап 112). Если аварийный сигнал присутствует, устанавливается наличие неисправности в усилителе-делителе 3в, в противном случае определяется отсутствие неисправностей в приемном тракте БПС, и на этом все диагностические процедуры заканчиваются.

Согласно иллюстрируемому выше, ранее известная методика использует модуль проверки базовой станции (МПБ) для контроля функций ВЧ-модуля. Однако недостаток ранее известного способа состоит в том, что для обнаружения любой неисправности системы требуется дополнительное устройство, например МПБ, и, кроме того, для обнаружения такой неисправности требуется много времени вследствие весьма длительного и сложного способа диагностики. Кроме того, ранее известный способ не позволяет обнаруживать неисправности во внутренней схеме приемопередающего модуля, но ограничивается лишь обнаружением неисправностей в ВЧ-модуле.

Патент США N 5,640,401, озаглавленный "Устройство обнаружения неисправностей схемы связи" ("Communication Circuit Fault Detector"), раскрывает устройство обнаружения связи для проверки схемы связи. Устройство обнаружения неисправностей схемы связи генерирует проверочный сигнал и вводит проверочный сигнал в схему связи для сравнения первоначального проверочного сигнала с возвращенным проверочным сигналом, выводимым из схемы связи. Однако, поскольку такое устройство обнаружения неисправностей предназначено лишь для обнаружения неисправностей в обычной схеме связи посредством данных, не представляется возможным обнаружить неисправность во внутренней схеме приемопередающего модуля БПС.

Кратное содержание изобретения Целью настоящего изобретения является система самодиагностирования приемопередающего модуля для обнаружения неисправностей в его внутренней схеме путем измерения значения управляющего напряжения устройства автоматической регулировки усиления и значения напряжения детектирования ПЧ, выдаваемого понижающим преобразователем, с последующим сравнением их с соответствующими опорными значениями.

Другие цели и преимущества будет легче понять из нижеследующего подробного описания и прилагаемых чертежей.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить приемный модуль радиосвязи базовой приемопередающей станции, заключающий в себе понижающий преобразователь и управляющую плату приемопередатчика с внешним запуском, в котором понижающий преобразователь включает в себя усилитель для усиления принимаемого сигнала, устройство автоматического управления усиления (АРУ) для управления уровнем сигнала, соответствующим усиленному принимаемому сигналу устройства обнаружения (АРУ) для обнаружения значения напряжения детектирования промежуточной частоты (ПЧ) и для определения значения управляющего напряжения АРУ, и управляющая плата приемопередатчика с внешним запуском включает в себя аналого-цифровой преобразователь для преобразования значения напряжения детектирования ПЧ, полученного из понижающего преобразователя, и для преобразования значения управляющего напряжения АРУ в цифровые значения, ЭППЗУ (электронно-перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство) для хранения заданных опорных значений, таблицы преобразования для преобразования значений управляющего напряжения АРУ в уровни принимаемого входного сигнала и максимального, минимального и среднего значений напряжения детектирования ПЧ, отвечающих изменениям принимаемого входного сигнала.

Еще одной целью настоящего изобретения является способ самодиагностики для обнаружения неисправностей приемопередатчика, заключающий в себе этапы считывания заданного первого минимального значения уровня принимаемого входного сигнала и заранее заданного первого максимального значения уровня принимаемого входного сигнала, подаваемого на приемный модуль радиосвязи, считывания мгновенного значения управляющего напряжения АРУ, преобразования мгновенного значения управляющего напряжения в уровень принимаемого входного сигнала в соответствии с таблицей преобразования и установления наличия неисправности в работе усилителя понижающего преобразователя, если принимаемый входной сигнал, полученный в результате преобразования, ниже заранее заданного первого минимального значения уровня принимаемого входного сигнала, и определения наличия неисправности в работе усилителя понижающего преобразователя, если преобразованный принимаемый входной сигнал превышает заданное первое максимальное значение уровня принимаемого входного сигнала, считывания заранее заданного второго минимального значения, соответствующего значению напряжения детектирования промежуточной частоты (ПЧ) и заранее заданного второго максимального значения, соответствующих значению напряжения детектирования промежуточной частоты (ПЧ), если уровень преобразованного принимаемого входного сигнала остается между заранее заданным первым минимальным значением и заранее заданным первым максимальным значением уровней принимаемого входного сигнала, считывания мгновенного значения напряжения детектирования ПЧ, которое измеряется регистрирующим устройством АРУ, и определения наличия неисправности в работе АРУ понижающего преобразователя, если мгновенное значение напряжения детектирования ПЧ ниже заранее заданного второго минимального значения, соответствующего значению напряжения детектирования ПЧ, и определения наличия неисправности в работе АРУ понижающего преобразователя, если мгновенное значение напряжения детектирования ПЧ превышает заданное второе максимальное значение, соответствующее значению напряжения детектирования ПЧ.

Дополнительная цель настоящего изобретения состоит в обеспечении устройства для обнаружения неисправностей в приемопередатчике приемного модуля радиосвязи базовой приемопередающей станции, заключающую в себе понижающий преобразователь, имеющий усилитель для усиления принимаемого входного сигнала, устройство автоматического управления усиления (АРУ) для регулировки уровня усиленного принимаемого входного сигнала и устройство обнаружения АРУ для обнаружения мгновенного значения напряжения детектирования промежуточной частоты (ПЧ) и для установления мгновенного значения управляющего напряжения АРУ, и управляющую плату приемопередатчика с внешним запуском, имеющую микропроцессор, аналого-цифровой преобразователь для преобразования мгновенного значения напряжения детектирования ПЧ и мгновенного значения управляющего напряжения АРУ в цифровые значения и устройство памяти для преобразования мгновенного значения управляющего напряжения АРУ в соответствующий уровень принимаемого входного сигнала и для хранения заранее заданных опорных значений и максимального, минимального и среднего значений, соответствующих значению напряжения детектирования сигнала ПЧ, отвечающих изменениям принимаемых входных сигналов, в которой микропроцессор сравнивает мгновенное значение управляющего напряжения АРУ, выдаваемое понижающим преобразователем с заранее заданным первым минимальным значением и заранее заданным первым максимальным значением уровней принимаемого входного сигнала, соответственно для определения наличия неисправности в операции усиления понижающего преобразователя, если уровень преобразованного принимаемого входного сигнала, соответствующий мгновенному значению управляющего напряжения АРУ, ниже заранее заданного первого минимального значения уровня принимаемого входного сигнала или превышает заранее заданное первое максимальное значение уровня принимаемого входного сигнала, после чего, если уровень преобразованного принимаемого входного сигнала остается в пределах диапазона уровней принимаемого входного сигнала, определяемого заранее заданным первым минимальным значением и заранее заданным первым максимальным значением, сравнивает мгновенное значение напряжения детектирования ПЧ, выдаваемое понижающим преобразователем, с заранее заданным вторым минимальным значением и заранее заданным вторым максимальным значением, соответствующими значению напряжения детектирования ПЧ, соответственно для определения наличия неисправности в работе АРУ понижающего преобразователя, если мгновенное значение напряжения детектирования ПЧ ниже второго минимального значения, соответствующего значению напряжения детектирования ПЧ, или превышает заданное второе максимальное значение, соответствующее значению напряжения детектирования ПЧ.

Кратное описание чертежей ФИГ. 1 является блок-схемой для иллюстрации приемного тракта ВЧ обычной БПС сотовой связи в режиме МДКР.

ФИГ. 2 является блок-схемой алгоритма для иллюстрации ранее известного способа диагностирования неисправностей приемного тракта БПС.

ФИГ. 3 является блок-схемой для иллюстрации приемного тракта приемопередающего узла.

ФИГ. 4 является блок-схемой для иллюстрации понижающего преобразователя и управляющей платы приемопередатчика с внешним запуском, отвечающих настоящему изобретению.

ФИГ. 5 является иллюстративной таблицей преобразования, представляющей управляющие напряжения устройства автоматической регулировки усиления и уровни принимаемого входного сигнала.

ФИГ. 6 иллюстрирует значение напряжения детектирования ПЧ, отвечающее изменению принимаемого входного сигнала.

ФИГ. 7 является блок-схемой алгоритма для иллюстрации способа самодиагностики для диагностирования приемопередающего модуля в соответствии с настоящим изобретением.

Подробное описание изобретения В соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения способ самодиагностики для обнаружения неисправностей приемопередатчика в приемном модуле радиосвязи базовой приемопередающей станции, заключающего в себе понижающий преобразователь 10 и управляющую плату 20 приемопередатчика с внешним запуском, в котором понижающий преобразователь включает в себя усилитель 11 для усиления принимаемого входного сигнала, устройство автоматического управления усиления 15 (АРУ) для управления уровнем сигнала, устройство обнаружения 16 АРУ для обнаружения мгновенного значения напряжения детектирования промежуточной частоты (ПЧ) и для определения мгновенного значения управляющего напряжения АРУ, и в котором управляющая плата приемопередатчика с внешним запуском дополнительно включает в себя аналого-цифровой преобразователь 22 для преобразования мгновенного значения напряжения детектирования ПЧ и мгновенного значения управляющего напряжения АРУ в цифровые значения, и ЭППЗУ 23 для хранения заранее заданного первого минимального и заранее заданного первого максимального значений уровня принимаемого входного сигнала, заранее заданного второго минимального и заранее заданного второго максимального значений напряжения детектирования ПЧ, таблицы преобразования для преобразования мгновенного значения управляющего напряжения АРУ в уровень принимаемого входного сигнала и максимального, минимального и среднего значений напряжения детектирования ПЧ, отвечающих изменениям принимаемых входных сигналов.

Другой вариант реализации настоящего изобретения состоит в предоставлении способа обнаружения неисправностей приемопередатчика, заключающего в себе этапы считывания заранее заданного первого минимального значения и заранее заданного первого максимального значения уровня принимаемого входного сигнала, подаваемого на приемный модуль радиосвязи, согласно которому заранее заданное первое минимальное и заранее заданное первое максимальное значения задаются оператором системы в процессе разработки аппаратного обеспечения понижающего преобразователя в соответствии с динамическим диапазоном сигнала, поступающего на понижающий преобразователь, считывания мгновенного значения управляющего напряжения АРУ и преобразования мгновенного значения управляющего напряжения в уровень принимаемого входного сигнала путем просмотра таблицы преобразования, определения наличия неисправности в работе усилителя понижающего преобразователя, если уровень преобразованного принимаемого входного сигнала ниже заданного первого минимального значения, определения наличия неисправности в работе понижающего преобразователя, если уровень преобразованного принимаемого входного сигнала превышает заданное первое максимальное значение уровня принимаемого входного сигнала, после чего, если уровень преобразованного принимаемого входного сигнала остается между заранее заданным первым минимальным и заранее заданным первым максимальным значениями считывания заранее заданного второго минимального значения и заранее заданного второго максимального значения, соответствующих значению напряжения детектирования промежуточной частоты (ПЧ), считывания мгновенного значения напряжения детектирования ПЧ, которое измеряется устройством 16 обнаружения АРУ, определения наличия неисправности в работе АРУ понижающего преобразователя, если мгновенное значение напряжения детектирования ПЧ ниже заранее заданного второго минимального значения, соответствующего значению напряжения детектирования ПЧ, и определения наличия неисправности в работе АРУ понижающего преобразователя, если мгновенное значение напряжения детектирования ПЧ превышает заранее заданное второе максимальное значение, соответствующее значению напряжения детектирования ПЧ.

Предпочтительно единицей измерения значения уровня принимаемого входного сигнала, соответствующего значениям управляющего напряжения АРУ, хранящегося в ЭППЗУ, является дБМ.

Предпочтительно в ЭППЗУ хранится максимальное значение напряжения детектирования ПЧ, минимальное значение детектирования ПЧ и среднее значение детектирования ПЧ, которые измеряются в процессе проверки согласно совокупности принимаемых входных сигналов. Заранее заданное второе минимальное и заранее заданное второе максимальное значения, соответствующие значениям напряжения детектирования ПЧ, определяются в процессе калибровки, исходя из измеренных максимального, минимального и среднего значений напряжения детектирования ПЧ, хранящихся в ЭППЗУ.

Предпочтительно способ осуществляется периодически в течение заданного времени.

Предпочтительно устройство обнаружения 16 АРУ управляет коэффициентом усиления АРУ путем обнаружения значения напряжения детектирования ПЧ и определяет значение управляющего напряжения АРУ, исходя из этого обнаруженного значения напряжения детектирования ПЧ.

В соответствии с еще одним вариантом реализации настоящего изобретения обеспечивается устройство для обнаружения неисправностей приемопередатчика в приемном модуле радиосвязи базовой приемопередающей станции, заключающее в себе понижающий преобразователь 10, который включает в себя усилитель 11 для усиления принимаемого входного сигнала, устройство автоматического управления усиления 15 (АРУ) для управления уровнем сигнала, соответствующим усиленному принимаемому входному сигналу, устройство обнаружения 16 АРУ для обнаружения мгновенного значения напряжения детектирования промежуточной частоты (ПЧ) и для определения значения управляющего напряжения АРУ, управляющую плату 20 приемопередатчика с внешним запуском, включающую в себя микропроцессор 21, аналого-цифровой преобразователь 22 для преобразования значения напряжения детектирования ПЧ, полученного из понижающего преобразователя, и значения управляющего напряжения АРУ в цифровые значения, устройство памяти для хранения заранее заданного первого максимального и заранее заданного первого минимального значений уровня принимаемого входного сигнала, заранее заданного второго максимального и заранее заданного второго минимального значений, соответствующих значениям напряжения детектирования ПЧ, и для хранения таблицы преобразования для преобразования преобразованного к цифровому виду мгновенного значения управляющего напряжения АРУ в более легко обнаруживаемый уровень принимаемого входного сигнала, поскольку значение управляющего напряжения АРУ трудно обнаружить, в которой микропроцессор сравнивает мгновенное значение управляющего напряжения АРУ, выдаваемое понижающим преобразователем, с заранее заданным первым минимальным значением и заранее заданным первым максимальным значением уровня принимаемого входного сигнала для установления наличия неисправности в операции усиления понижающего преобразователя, если значение управляющего напряжения АРУ ниже заранее заданного первого минимального значения уровня принимаемого входного сигнала или превышает заранее заданное первое максимальное значение уровня принимаемого входного сигнала, после чего, если уровень преобразованного принимаемого входного сигнала остается между заранее заданным первым минимальным и заранее заданным первым максимальным значениями, сравнивает мгновенное значение напряжения детектирования ПЧ, выдаваемое понижающим преобразователем, с заранее заданным вторым минимальным значением и заранее заданным вторым максимальным значением, соответствующими значению напряжения детектирования ПЧ, соответственно для определения наличия неисправности в работе АРУ понижающего преобразователя, если мгновенное значение напряжения детектирования ПЧ ниже заранее заданного второго минимального значения или превышает заранее заданное второе максимальное значение, соответствующие значениям напряжения детектирования ПЧ.

Предпочтительно микропроцессор 21 периодически выполняет операции сравнения для контроля над системой.

Предпочтительно устройство памяти 23 реализуется посредством электронно-перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства (ЭППЗУ).

Предпочтительно в устройстве памяти 23 хранится таблица преобразования для преобразования мгновенного значения управляющего напряжения АРУ в более обнаруживаемое значение уровня принимаемого входного сигнала. Предпочтительно единицей измерения уровня принимаемого входного сигнала в таблице преобразования является дБм.

Предпочтительно в устройстве памяти 23 хранятся максимальное, минимальное и среднее значения напряжения детектирования ПЧ, которые предварительно измеряются в процессе проверки, согласно изменениям принимаемых входных сигналов.

Предпочтительно заранее заданное первое минимальное значение и заранее заданное первое максимальное значение уровня принимаемого входного сигнала задаются оператором в соответствии с динамическим диапазоном входных сигналов, поступающих на понижающий преобразователь. Иными словами, они устанавливаются, исходя из рабочего диапазона принимаемого входного сигнала, к которому имеет доступ приемопередатчик.

Предпочтительно заранее заданное второе минимальное значение и заранее заданное второе максимальное значение, соответствующие значению напряжения детектирования ПЧ, определяются в процессе калибровки, исходя из измеренных максимального, минимального и среднего значений напряжения детектирования ПЧ, которые хранятся в ЭППЗУ.

Предпочтительно аналого-цифровой преобразователь преобразует значение управляющего напряжения АРУ, передаваемое от понижающего преобразователя, в 8- разрядное цифровое значение и таким образом результат преобразования значения управляющего напряжения АРУ отвечает одному значению в диапазоне от 0 до 255.

Настоящее изобретение предоставляет способ и устройство самодиагностирования для обнаружения неисправностей во внутренней схеме приемопередающего модуля. Фиг.3 представляет собой блок-схему для иллюстрации приемного тракта приемопередающего модуля. Согласно изображенному, приемный тракт включает в себя понижающий преобразователь 10 для преобразования принимаемого сигнала ВЧ в сигнал ПЧ, и управляющую плату 20 приемопередатчика с внешним запуском для управления понижающим преобразователем 10.

Согласно настоящему изобретению, определяется наличие или отсутствие неисправности в понижающем преобразователе 10 путем периодического сравнения мгновенного значения управляющего напряжения устройства автоматического управления усиления (АРУ) и мгновенного значения напряжения детектирования ПЧ с заранее заданными опорными значениями соответственно.

Фиг. 4 представляет собой блок-схему для иллюстрации понижающего преобразователя 10 и управляющей платы 20 приемопередатчика с внешним запуском, к которым применяется настоящее изобретение. Понижающий преобразователь 10 заключает в себе первый усилитель 11 для усиления принимаемого сигнала, переменный аттенюатор 12 для регулировки уровня усиленного сигнала, первый смеситель 13 для преобразования сигнала ВЧ с отрегулированным уровнем к надлежащей частоте, полосовой фильтр 14 для удаления нежелательного сигнала из преобразованного сигнала, устройство автоматического управления усиления (АРУ) 15 для регулировки уровня фильтрованного сигнала, второй смеситель 17 для преобразования сигнала с отрегулированным уровнем к промежуточной частоте (ПЧ), второй усилитель 18 для усиления преобразованного сигнала и для вывода сигнала напряжения детектирования ПЧ и устройство обнаружения 16 автоматического управления усиления для обнаружения значения напряжения детектирования ПЧ, выводимого на последнем этапе из понижающего преобразователя 10, и для определения значения управляющего напряжения АРУ.

Управляющая плата 20 приемопередатчика с внешним запуском заключает в себе микропроцессор 21 для управления приемопередающим модулем и для сравнения значений, аналого-цифровой преобразователь 22 для приема значения управляющего напряжения АРУ и значения напряжения детектирования ПЧ из понижающего преобразователя 10 и для преобразования этих принятых значений в цифровые значения и средство памяти для хранения опорных значений, подлежащих сравнению со значением управляющего напряжения АРУ и значением напряжения детектирования ПЧ. Средство памяти реализуется посредством электронно- перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства (ЭППЗУ).

Как утверждалось выше, понижающий преобразователь регулирует уровень выходного сигнала с использованием АРУ 15. АРУ 15 усиливает входной сигнал с произвольным коэффициентом усиления, когда интенсивность входного сигнала находится в его собственном рабочем диапазоне, и вводит усиленный сигнал. Устройство обнаружения 16 АРУ измеряет значение В напряжения детектирования ПЧ, которое является конечным выходным сигналом понижающего преобразователя, считывает результат сравнения измеренного значения напряжения с опорным значением и регистрирует значение А управляющего напряжения АРУ с целью управления коэффициентом усиления АРУ. Соответственно работа АРУ 15 и устройства обнаружения 16 АРУ позволяет понижающему преобразователю 10 поддерживать правильный уровень выходного сигнала. Таким образом, значение напряжения детектирования ПЧ, которое является конечным выходным сигналом понижающего преобразователя, может поддерживаться на правильном уровне и оставаться в правильном диапазоне, несмотря на изменение интенсивности входного сигнала.

Согласно настоящему изобретению, значение А управляющего напряжения АРУ, которое управляет АРУ, и значение В напряжения детектирования ПЧ, которое является конечным выходным сигналом понижающего преобразователя, сравниваются с соответствующими опорными значениями. Такое сравнение осуществляется микропроцессором 21, находящимся на управляющей плате 20 приемопередатчика с внешним запуском. Значение А управляющего напряжения АРУ и значение В напряжения детектирования ПЧ преобразуются в цифровые значения посредством аналого-цифрового преобразователя 22, который преобразует два значения напряжения в 8-разрядные цифровые значения. Эти два значения преобразуются в цифровые значения, находящиеся соответственно в диапазоне от 0 до 255. Затем микропроцессор 21 получает соответствующее значение сравнения из таблицы преобразования, хранящейся в ЭППЗУ 23, для преобразованных к цифровому виду значения управляющего напряжения АРУ и значения напряжения детектирования ПЧ, после чего сравнивает соответствующее значение сравнения с заранее заданным опорным значением, хранящимся в ЭППЗУ 23, для обнаружения неисправностей в работе понижающего преобразователя 10. Пример изменения напряжения детектирования ПЧ, отвечающее изменению входного сигнала, показан на фиг.6. Согласно показанному, в ЭППЗУ 23 хранятся максимальное, минимальное и среднее значения детектирования ПЧ АРУ 15.

Значение управляющего напряжения АРУ используется для установления наличия неисправности в работе усилителя понижающего преобразователя 10 и варьируется в зависимости от интенсивности входного сигнала, подаваемого на понижающий преобразователь 10. Аналогично значение напряжения детектирования ПЧ используется для установления наличия неисправности в работе АРУ понижающего преобразователя.

Фиг. 5 иллюстрирует пример таблицы преобразования, которая включает в себя управляющие напряжения АРУ и уровни принимаемого входного сигнала, хранящиеся в ЭППЗУ 23 управляющей платы 20 приемопередатчика с внешним запуском. Управляющие напряжения АРУ, которые ограничены пределами рабочего диапазона АРУ, указаны в виде цифрового значения от 0 до 255, и единицей измерения уровня принимаемого входного сигнала является дБм. Каждый уровень принимаемого входного сигнала и соответствующее ему управляющее напряжение, согласно показанному на фиг. 3, хранится в ЭППЗУ 23 управляющей платы 20 приемопередатчика с внешним запуском.

Приемопередающий модуль преобразует измеренное управляющее напряжение АРУ при соответствующем уровне принимаемого входного сигнала, как показано на фиг. 5. Опорные значения заранее заданного первого максимального и заранее заданного первого минимального уровней принимаемого входного сигнала вначале измеряются, исходя из рабочего диапазона приемопередающего модуля, на принимаемом входном сигнале. Иными словами, они устанавливаются оператором системы в процессе разработки аппаратного обеспечения понижающего преобразователя. Опорные значения, представляющие собой заранее заданное второе максимальное и заранее заданное второе минимальное значения, соответствующие значениям напряжения детектирования ПЧ, определяются в процессе калибровки, исходя из измеренных максимального, минимального и среднего значений напряжения детектирования ПЧ, хранящихся в ЭППЗУ 23.

Кроме того, настоящее изобретение может быть рассчитано на установление конкретного периода времени диагностирования приемопередающего модуля с тем, чтобы диагностирование неисправностей приемопередающего модуля осуществлялось периодически, путем сравнения значения управляющего напряжения АРУ и значения напряжения детектирования ПЧ с соответствующими опорными значениями.

Когда в работе усилителя понижающего преобразователя возникает неисправность, уровень принимаемого входного сигнала, который передается от АРУ понижающего преобразователя, выходит за пределы заданных первых максимального и минимального значений. Когда неисправность возникает в работе АРУ, напряжение детектирования ПЧ выходит за пределы заданных вторых максимального и минимального значений. Соответственно неисправности либо усилителя, либо АРУ понижающего преобразователя устанавливаются путем сравнения с заранее заданными опорными значениями.

Фиг. 7 является блок-схемой алгоритма для иллюстрации способа обнаружения неисправности приемопередающего модуля, в соответствии с настоящим изобретением. Считываются заранее заданный первый максимальный и заранее заданный первый минимальный уровни принимаемого входного сигнала, хранящиеся в ЭППЗУ 23 (этап 201). Считывается мгновенное управляющее напряжение АРУ, генерируемое устройством автоматического управления усиления (АРУ) 15 приемопередающего модуля (этап 202). Мгновенное управляющее напряжение измеряется устройством обнаружения 16 АРУ, после чего передается на управляющую плату 20 приемопередатчика с внешним запуском. Измеренное управляющее напряжение АРУ преобразуется к цифровому виду, и соответствующий уровень принимаемого входного сигнала извлекается (этап 203) с помощью хранящейся в ЭППЗУ 23 таблицы преобразования, которая преобразует управляющее напряжение в соответствующий уровень принимаемого входного сигнала.

Микропроцессор 21, находящийся на управляющей плате 20 приемопередатчика с внешним запуском, устанавливает наличие уровней преобразованного принимаемого входного сигнала, который ниже заданного первого минимального уровня сигнала (этап 204). Если уровень принимаемого входного сигнала, полученный в результате преобразования, оказывается ниже заранее заданного первого минимального уровня сигнала, микропроцессор 21 определяет наличие неисправности в работе усилителя понижающего преобразователя 10 (этап 205). Аналогично микропроцессор 21 определяет наличие уровня принимаемого входного сигнала, полученного в результате преобразования, превышающего первый максимальный уровень сигнала (этап 206), и, если уровень принимаемого входного сигнала, полученный в результате преобразования, оказывается выше заранее заданного первого максимального уровня сигнала, микропроцессор 21 устанавливает наличие неисправности в работе усилителя понижающего преобразователя 10 (этап 207).

Если же уровень принимаемого входного сигнала, полученный в результате преобразования, остается между заранее заданным первым максимальным и заранее заданным вторым максимальным уровнями сигнала, то микропроцессор считывает заранее заданное второе максимальное и заранее заданное второе минимальное значения напряжения детектирования ПЧ, хранящиеся в ЭППЗУ 23 (этап 208), и считывает мгновенное напряжение детектирования ПЧ, измеренное АРУ 15 приемопередающего модуля.

Микропроцессор устанавливает наличие измеренного мгновенного напряжения детектирования ПЧ, которое ниже заранее заданного второго минимального значения (этап 210), и, если измеренное мгновенное напряжение детектирования ПЧ оказывается ниже заранее заданного второго минимального значения, определяется наличие неисправности в работе АРУ понижающего преобразователя (этап 211). Аналогично, если измеренное мгновенное напряжение детектирования ПЧ оказывается выше заранее заданного второго максимального значения, микропроцессор определяет наличие неисправности в работе АРУ понижающего преобразователя (этап 213).

Согласно настоящему изобретению, путем сравнения мгновенных данных управляющего напряжения АРУ и мгновенных данных напряжения детектирования ПЧ, генерируемых понижающим преобразователем, с заранее заданными опорными значениями, хранящимися в средстве памяти, определяется наличие неисправностей в работе приемопередающего модуля.

В итоге применение настоящего изобретения позволяет с большей легкостью манипулировать понижающим преобразователем. Хотя иллюстративные варианты реализации настоящего изобретения были описаны здесь со ссылками на прилагаемые чертежи, следует понимать, что изобретение не ограничивается именно этими вариантами реализации и что специалисты могут вносить в него изменения и модификации, не выходящие за пределы объема и сущности изобретения. Все подобные изменения и модификации предполагаются включенными в объем изобретения в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.

Формула изобретения

1. Способ самодиагностики для обнаружения неисправностей приемопередатчика в приемном модуле радиосвязи базовой приемопередающей станции типа, имеющего понижающий преобразователь и управляющую плату приемопередатчика с внешним запуском, усилитель в понижающем преобразователе для усиления принимаемого входного сигнала, устройство автоматического управления усиления (АРУ) для управления уровнем сигнала, полученным из усиленного принимаемого входного сигнала, устройство обнаружения АРУ для обнаружения мгновенного значения напряжения детектирования промежуточной частоты (ПЧ) и для определения мгновенного значения управляющего напряжения, генерируемого АРУ, управляющую плату приемопередатчика с внешним запуском, включающую в себя аналого-цифровой преобразователь для преобразования мгновенного значения напряжения детектирования ПЧ, полученного из понижающего преобразователя, и значения управляющего напряжения АРУ в цифровые значения, и ЭППЗУ (электронно-перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство) для хранения таблицы преобразования для преобразования мгновенных значений управляющего напряжения АРУ в уровни принимаемого входного сигнала заранее заданного первого минимального и заранее заданного первого максимального значений уровня принимаемого входного сигнала, заранее заданного второго минимального и заранее заданного второго максимального значений, соответствующих значениям напряжения детектирования сигнала ПЧ, и мгновенного значения напряжения детектирования сигнала ПЧ, отвечающего изменению принимаемого входного сигнала, содержащий этапы, на которых считывают заранее заданное первое минимальное значение уровня принимаемого входного сигнала и заранее заданное первое максимальное значение уровня принимаемого входного сигнала, хранящихся в упомянутом ЭППЗУ, считывают мгновенное значение управляющего напряжения, генерируемого АРУ, преобразуют мгновенное значение управляющего напряжения в уровень принимаемого входного сигнала, сравнивают уровень преобразованного принимаемого входного сигнала, полученного в результате преобразования, с заранее заданным первым минимальным значением уровня принимаемого входного сигнала и с заранее заданным первым максимальным значением уровня принимаемого входного сигнала для установления наличия неисправности в работе усилителя понижающего преобразователя, если уровень преобразованного принимаемого входного сигнала выходит за пределы диапазона между заранее заданным первым минимальным значением уровня принимаемого входного сигнала и заранее заданным первым максимальным значением уровня принимаемого входного сигнала, считывают заранее заданное второе минимальное значение, соответствующее значению напряжения детектирования промежуточной частоты (ПЧ), и заранее заданное второе максимальное значение, соответствующее значению напряжения детектирования промежуточной частоты (ПЧ), если уровень преобразованного принимаемого входного сигнала остается между заранее заданным первым минимальным значением уровня принимаемого входного сигнала и заранее заданным первым максимальным значением уровня принимаемого входного сигнала, считывают мгновенное значение напряжения детектирования ПЧ, определяемого устройством обнаружения АРУ, и сравнивают мгновенное значение напряжения детектирования ПЧ с заранее заданным вторым минимальным значением, соответствующим значению напряжения детектирования ПЧ, и заранее заданным вторым максимальным значением, соответствующим значению напряжения детектирования ПЧ, и обнаруживают неисправности в работе АРУ понижающего преобразователя, если мгновенное значение напряжения детектирования ПЧ выходит за пределы диапазона между заранее заданным вторым минимальным значением напряжения детектирования ПЧ и заранее заданным вторым максимальным значением напряжения детектирования ПЧ.

2. Способ по п.1, в котором заранее заданное первое минимальное значение уровня принимаемого входного сигнала и заранее заданное первое максимальное значение уровня принимаемого входного сигнала заранее сохраняют в ЭППЗУ, исходя из рабочего диапазона принимаемого входного сигнала, принимаемого приемопередатчиком.

3. Способ по п. 2, в котором единицей измерения уровня принимаемого входного сигнала, соответствующего значению управляющего напряжения АРУ, хранящегося в ЭППЗУ, является дБМ.

4. Способ по п.3, в котором максимальное значение напряжения детектирования ПЧ, минимальное значение детектирования ПЧ и среднее значение детектирования ПЧ, отвечающие изменениям принимаемого входного сигнала, заранее сохраняют в ЭППЗУ.

5. Способ по п.4, в котором заранее заданное второе минимальное значение и заранее заданное второе максимальное значение определяют в процессе калибровки, исходя из измеренных максимального, минимального и среднего значений напряжения детектирования ПЧ, хранящихся в ЭППЗУ.

6. Способ по п.1 или 5, в котором упомянутый способ периодически выполняет операцию сравнения и определения в заранее заданное время и в течение упомянутого интервала.

7. Способ по п. 1, включающий в себя дополнительный этап регулировки коэффициента усиления АРУ путем обнаружения значения напряжения детектирования ПЧ и определения значения управляющего напряжения АРУ, исходя из обнаруженного значения напряжения детектирования ПЧ.

8. Устройство самодиагностики для обнаружения неисправностей приемопередатчика в приемном модуле радиосвязи базовой приемопередающей станции, содержащее понижающий преобразователь, имеющий усилитель для усиления принимаемого входного сигнала, устройство автоматического управления усиления (АРУ) для регулировки уровня сигнала, полученного из усиленного принимаемого входного сигнала, и устройство обнаружения АРУ для обнаружения мгновенного значения напряжения детектирования промежуточной частоты (ПЧ) и для определения мгновенного значения управляющего напряжения АРУ, и управляющую плату приемопередатчика с внешним запускном, имеющую микропроцессор, аналого-цифровой преобразователь для преобразования значения напряжения детектирования ПЧ, полученного из понижающего преобразователя, и значения управляющего напряжения АРУ в цифровые значения и устройство памяти для хранения заранее заданного первого минимального значения уровня принимаемого входного сигнала, заранее заданного первого максимального значения уровня принимаемого входного сигнала, заранее заданного второго минимального значения напряжения детектирования ПЧ, заранее заданного второго максимального значения напряжения детектирования ПЧ и таблицы преобразования для преобразования мгновенного значения управляющего напряжения АРУ в уровень принимаемого входного сигнала, в которой микропроцессор сравнивает уровень преобразованного принимаемого входного сигнала, выдаваемый понижающим преобразователем, с заранее заданным первым минимальным значением уровня принимаемого входного сигнала и заранее заданным первым максимальным значением уровня принимаемого входного сигнала, соответственно, для определения наличия неисправности в операции усиления понижающего преобразователя, если уровень преобразованного принимаемого входного сигнала выходит за пределы диапазона между заранее заданным первым минимальным значением и заранее заданным первым максимальным значением уровня принимаемого входного сигнала, и, если уровень преобразованного принимаемого входного сигнала оказывается в диапазоне между заранее заданным первым минимальным и заранее заданным первым максимальным значениями уровня принимаемого входного сигнала, сравнивает мгновенное значение напряжения детектирования ПЧ, выдаваемое понижающим преобразователем, с заранее заданным вторым минимальным значением, соответствующим значению напряжения детектирования ПЧ, и заранее заданным вторым максимальным значением, соответствующим значению напряжения детектирования ПЧ, соответственно, для установления наличия неисправности в работе АРУ понижающего преобразователя, если мгновенное значение напряжения детектирования ПЧ выходит за пределы диапазона между заранее заданным вторым минимальным и заранее заданным вторым максимальным значениями, соответствующими значениям напряжения детектирования ПЧ.

9. Устройство по п.8, в котором микропроцессор периодически выполняет операции сравнения и определения.

10. Устройство по п. 9, в котором устройство памяти включает в себя электронно-перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ЭППЗУ).

11. Устройство по п. 10, в котором устройство памяти включает в себя таблицу преобразования для преобразования мгновенного значения управляющего напряжения АРУ в уровень принимаемого входного сигнала.

12. Устройство по п.11, в котором единицей измерения уровня принимаемого входного сигнала в таблице преобразования является дБм.

13. Устройство по п.10, в котором устройство памяти хранит максимальное, минимальное и среднее значения напряжения детектирования ПЧ, которые измеряются в процессе проверки, согласно изменениям принимаемого входного сигнала.

14. Устройство по п.13, в котором заранее заданное второе минимальное значение, соответствующее значению напряжения детектирования ПЧ, и заранее заданное второе максимальное значение, соответствующее значению напряжения детектирования ПЧ, определяются в процессе калибровки, исходя из измеренных максимального, минимального и среднего значений напряжения детектирования ПЧ, хранящихся в ЭППЗУ.

15. Устройство по п.13, в котором заранее заданное первое минимальное значение уровня принимаемого входного сигнала и заранее заданное первое максимальное значение уровня принимаемого входного сигнала устанавливаются заранее, исходя из рабочего диапазона принимаемого входного сигнала, принимаемого приемопередатчиком.

16. Устройство по п.8, в котором аналогоцифровой преобразователь преобразует значение управляющего напряжения АРУ, передаваемое от понижающего преобразователя, в 8-разрядное цифровое значение, в результате чего значение управляющего напряжения АРУ отвечает значению в диапазоне от 0 до 255.

17. Устройство по п. 8, в котором понижающий преобразователь дополнительно заключает в себя переменный аттенюатор для регулировки усиленного принимаемого входного сигнала из усилителя, первый смеситель для преобразования отрегулированного принимаемого входного сигнала к надлежащей частоте, полосовой фильтр для удаления нежелательных сигналов из выходных сигналов первого смесителя, второй смеситель для преобразования сигнала с отрегулированным уровнем, полученного из устройства автоматического управления усиления (АРУ) к промежуточной частоте (ПЧ) и второй усилитель для усиления преобразованного выходного сигнала, полученного из второго смесителя, и для вывода сигнала напряжения детектирования ПЧ.

18. Устройство по п.14, в котором аналого-цифровой преобразователь преобразует значение управляющего напряжения АРУ, передаваемое от понижающего преобразователя, в 8-разрядное цифровое значение, в результате чего значение управляющего напряжения АРУ отвечает значению в диапазоне от 0 до 255.

19. Устройство по п.15, в котором аналого-цифровой преобразователь преобразует значение управляющего напряжения АРУ, передаваемое от понижающего преобразователя, в 8-разрядное цифровое значение, в результате чего, значение управляющего напряжения АРУ, отвечает значению в диапазоне от 0 до 255.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8