用于使用互相关和实数采样而不需要时间对准的VSWR估计的方法和装置

摘要

方法、装置和计算机程序产品使用频谱分析或互相关技术来针对干扰进行区分。如果前向信号和反射信号包含复数或正交（I和Q）样本，则这些方法是简单明了的。但是，如果仅单轴样本可用，如通常降低采样速率的情况那样，则结果所得样本可以表示I分量、Q分量或更可能地为二者的某种组合。这一般地要求某种类型的时间对准过程以确保恰当的相位。假设发送信号以复数形式存在，该信号可以以数学方式相位旋转，然后对单个轴进行采样以用于针对单轴反射信号进行比较。如果在横跨一个完整周期的相等分隔的间隔之上进行旋转，则所有这样的回波损耗比的绝对值的均值将逼近实际回波损耗比，并且干扰将被抑制。可以将结果与阈值相比较并且触发警报。

说明书

技术领域

本发明大体涉及无线发送，并且更具体地，涉及无线发送中的天线使用。

背景技术

该章节旨在提供以下公开的发明的背景或上下文。本文的描述可以包括可能追求的概念，但未必是之前已经设想到、实现或描述的概念。因此，除非本文中明确地指示，否则在该章节中描述的内容不是本申请中的描述的现有技术并且不因包括在该章节中而承认为现有技术。可以在说明书和/或附图中找到的缩写词在下文在说明书的结束处但是在权利要求书之前限定。

在无线发送系统中，发送器通过线缆/连接器系统耦合到天线。假设理想的发送系统，将不存在从负载反射回的功率。也就是说，“前向”信号中的发送功率通过线缆/连接器系统全部应用到天线。然而，由于例如线缆/连接器系统或天线中的某处的阻抗失配，所以实际发送系统具有反射。

蜂窝运营商需要实时地监视天线及其线缆/连接器系统的状况的方式。该状况的常见指示符是VSWR，尽管存在包括反射系数和回波损耗的许多其它等同物。回波损耗是转换成dB的、前向（入射）功率和反射功率之比。最常见地，使用定向耦合器、桥接器或循环器来分离两个功率信号（前向功率信号和反射功率信号），其后跟着检测器以量化其相应幅度。尽管前向信号常常非常纯粹，但是反射信号从天线返回并且可以伴随有外来能量，其在涉及测量的范围内为“噪声”。

该“噪声”可能是由于与期望的收发器电气组合的其它发送器或者来自通过天线耦合进来的共址（co-site）的发送器。不管怎样，被反射的检测器将报告比反射本身产生的更多功率，从而导致可能引起错误警报的较低回波损耗。例如，具有明显时域分量、多个载波和特别是共址的复数调制中的最近发展可能使监视天线及其线缆/连接器系统的状况的任务变得比在过去更困难。

利用传统方案的多载波/复数调制方案经受问题。例如，对于复数调制和多个载波，典型地，用于此的日志检测器不是真实功率检测器（即，不计算真实均方根功率或测量负载中的加热等），因此结果取决于信号的性质。例如，在全部处于相同输出功率下的单个CW载波和宽带CDMA或LTE载波（其模拟高斯噪声）之间，检测器输出可能变化高达约5dB那么多。例如，反射信号中的“噪声”可以是由于与期望的发送器电气组合的其它发送器或者来自通过天线耦合进来的共址的发送器。不管怎样，反射检测器将报告比反射本身产生的更多功率，从而导致可能引起错误警报的较低回波损耗。也就是说，因为回波损耗是前向功率和反射功率之比，所以有误地增加所报告的反射功率的任何事物将降低回波损耗（假设前向功率是稳定的），并且警报可以由于人为减小的回波损耗而报告。

将有益的是改进实时地监视天线及其线缆/连接器系统的状况的能力。通过如在以下段落中描述的本发明来解决诸如以上描述的问题。

发明内容

该章节包含可能的实现的示例，其不应当解释为以任何方式限制本发明。

实施例的示例是一种方法，包括：测量包括前向信号以及前向信号在线缆/连接器系统中的经反射版本的射频信号的值；将所测量的值输入到VSWR装置中；在VSWR装置中以数学方式对发送信号的复数形式相位旋转；对发送信号的单个轴进行采样；将样本针对单轴反射信号进行比较；在横跨一个完整周期的相等分隔的间隔之上应用旋转；获取每一个回波损耗比的绝对值；确定绝对值的平均；将平均值与线缆/连接器系统的回波损耗相关联；以及将平均值从VSWR装置发送到警报致动器，并与阈值相关地基于平均值而激活警报。

实施例的另一个示例是一种计算机程序产品，其包括用于执行根据之前段落的方法的程序代码。实施例的另外的示例是根据该段落的计算机程序，其中计算机程序是包括计算机可读介质的计算机程序产品，所述计算机可读介质承载体现在其中以供计算机使用的计算机程序代码。

实施例的附加示例是一种装置，包括至少一个存储器和至少一个处理器。存储器可以保持由处理器执行的计算机程序代码。装置包括附加电路，其配置为至少执行以下内容：测量包括前向信号以及前向信号在线缆/连接器系统中的经反射版本的射频信号的值；将所测量的值输入到VSWR装置中；在VSWR装置中以数学方式对发送信号的复数形式相位旋转；对发送信号的单个轴进行采样；将样本针对单轴反射信号进行比较；在横跨一个完整周期的相等分隔的间隔之上应用旋转；获取每一个回波损耗比的绝对值；确定绝对值的平均；将平均值与线缆/连接器系统的回波损耗相关联；以及将平均值从VSWR装置发送到警报致动器，并与阈值相关地基于平均值而激活警报。电路可以包括一个或多个处理器。实施例的另外的示例是包括该段落的装置的至少一个集成电路。实施例的另一个示例是包括该段落的装置的基站。

实施例的另一个示例是一种装置，包括：用于测量包括前向信号以及前向信号在线缆/连接器系统中的经反射版本的射频信号的值的部件；用于将所测量的值输入到VSWR中的部件；用于在VSWR中以数学方式对发送信号的复数形式相位旋转的部件；用于对发送信号的单个轴进行采样的部件；用于将样本针对单轴反射信号进行比较的部件；用于在横跨一个完整周期的相等分隔的间隔之上应用旋转的部件；用于获取每一个回波损耗比的绝对值的部件；用于确定绝对值的平均的部件；用于将平均值与线缆/连接器系统的回波损耗相关联的部件；以及用于将平均值从VSWR装置发送到警报致动器并与阈值相关地基于平均值而激活警报的部件。实施例的另外的示例是包括该段落的装置的至少一个集成电路。实施例的另一个示例是包括该段落的装置的基站。

作为实施例的又一个示例，公开了一种装置。该装置包括一个或多个处理器、以及包含计算机程序代码的一个或多个存储器。一个或多个存储器和计算机程序代码配置为利用一个或多个处理器使装置执行或者控制至少以下内容：测量包括前向信号以及前向信号在线缆/连接器系统中的经反射版本的射频信号的值；将所测量的值输入到VSWR装置中；在VSWR装置中以数学方式对发送信号的复数形式相位旋转；对发送信号的单个轴进行采样；将样本针对单轴反射信号进行比较；在横跨一个完整周期的相等分隔的间隔之上应用旋转；获取每一个回波损耗比的绝对值；确定绝对值的平均；将平均值与线缆/连接器系统的回波损耗相关联；以及将平均值从VSWR装置发送到警报致动器，并与阈值相关地基于平均值而激活警报。

附图说明

在随附的附图中：

图1图示了其中当前发明的示例性实施例可以实践的系统的示例；

图2是测量误差对比隔离的图表；

图3A是包括VSWR装置的示例（的部分）的发送器的部分的框图；

图3B是用作VSWR装置的示例的部分的接收路径的部分的框图；

图4是依照本发明的示例性实施例的逻辑流程图的示例的框图，其图示了方法的示例的操作、体现在计算机可读存储器上的计算机程序指令的执行结果、和/或由在硬件中实现的逻辑执行的功能；

图5是无线电发送器和PDRX接收器模型的框图；以及

图6是本发明的示例性实施例的物理输入和物理输出的框图表示。

具体实施方式

如上文所指出，蜂窝运营商需要实时地监视天线及其线缆/连接器系统的状况的方式。最常见的该质量的指示符是VSWR，或者等同地为回波损耗。存在于共址或共享的天线设施中的干扰使得确定是困难的并且经受错误警报。已经公开了缓解方法，其使用频谱分析或互相关技术来针对干扰进行区分。如果前向信号和反射信号包含复数或正交（I和Q）样本，则这些方法是简单明了的。然而，如果仅单轴样本可用，如通常降低采样速率的情况那样，则结果所得的样本可以表示I分量、Q分量或更可能地二者的某种组合。这一般地要求某种类型的时间对准过程以确保恰当的相位。其在存在干扰的情况下可能是困难且不可靠的。

本发明教导了一种使用具有单轴采样但是不需要严格的时间对准的互相关或频谱分析技术来获得VSWR估计的方法。假设的是，发送信号以复数形式存在，并且该信号可以以数学方式相位旋转，然后对单个轴进行采样以用于针对单轴反射信号进行比较。如果旋转在横跨一个完整周期的相等分隔的间隔之上完成，则所有这样的比较的绝对值的均值将逼近实际回波损耗值并且干扰将被抑制。

在继续与常规系统有关的附加问题以及示例性实施例如何解决这些问题的描述之前，现在参照图1，其图示了其中当前发明的示例性实施例可以被实践的系统的示例。在图1中，用户设备（UE）110经由与基站107（诸如eNB或NodeB）的无线链路115与无线网络100无线通信，基站107是（在该示例中）提供去往以及来自无线网络100的访问的LTE基站。用户设备110包括一个或多个天线128。

网络100包括基站107。尽管LTE基站在本文中用作示例，但是示例性实施例适用于任何无线发送系统。基站107包括通过一个或多个总线157互连的一个或多个处理器150、一个或多个存储器155、一个或多个网络接口（（多个）N/W I/F）165、以及一个或多个收发器160（每一个包括发送器Tx 161以及接收器Rx 162）。在发送器161中，VSWR估计装置120用于执行依照当前发明的示例性实施例的VSWR估计。如由参考标记120指示的VSWR估计装置的位置仅仅是示例。可以在组合Rx和Tx天线路径之后包括VSWR估计装置120的部分120-1（如由参考标记120-1所示），或者部分120-2可以实现在发送器161中。存在发送路径192中（以及还有接收路径193的部分中）的VSWR估计装置120的一些或全部可以驻留在其中的多个位置。一个或多个收发器160连接到一个或多个天线158。一个或多个存储器155包括计算机程序代码153，其在该示例中包括可以部分地或者完全地执行和/或控制VSWR估计的VSWR估计控制功能130。一个或多个存储器155和计算机程序代码153配置为利用一个或多个处理器150使基站107执行如本文中所述的操作中的一个或多个。VSWR估计控制功能130可以实现在（由一个或多个处理器150执行的）计算机程序代码153中，或者实现在诸如如下文所述的集成电路中的逻辑之类的硬件中，或者实现为计算机程序代码和硬件的某种组合。

一个或多个网络接口165通过诸如网络173、175之类的网络进行通信。基站107可以使用例如网络173与其它基站通信。网络173可以是有线或无线或者为这二者，并且可以实现例如X2接口。基站107可以使用网络175与无线网络100的核心部分通信。

计算机可读存储器155可以属于适于本地技术环境的任何类型并且可以使用任何适合的数据存储技术实现，诸如基于半导体的存储器设备、闪存、磁性存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移除存储器。（多个）处理器150可以属于适于本地技术环境的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包括通用计算机、专用计算机、通用或专用集成电路、微处理器、数字信号处理器（DSP）以及基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个。

如上文所陈述，可以存在反射信号中的噪声，其使反射检测器报告比反射本身产生的更多功率，从而导致可能引起错误警报的较低回波损耗。为了获得充足的准确度，一般必要的是以大约25dB或更多抑制干扰信号。但是，取决于可容忍的误差（参见RL、回波损耗、估计误差），隔离可以更多或更少，如图2中所示。“RL_ANT”是天线系统的回波损耗。所要求的隔离通常通过功率电平约束、隔离器、定向耦合器/分离器和/或天线放置的某种组合而获得。本文公开的示例性实施例能够最小化或者甚至消除维持充分隔离通常所采取的部件。例如，本文公开的示例性实施例提供源自于期望的发送器的信号的反射对比从其它源（例如，与发送原始信号并且接收反射信号的发送器TX 161共址的另一个发送器）耦合进来的干扰之间的区分。

无论如何，图1中的电路将进一步配置为执行基于回波损耗来确定警报应当发生以及输出警报的指示。这样的指示可以在外部由一个或多个天线158经由网络173、175发送，或者在基站107中在内部或者通过一个或多个天线158经由网络173、175或者经由其它电路（未示出）连接到警报（未示出）。

之前在Barabash等人的2012年10月12日提交的PCT申请WO 2014/058432“VSWREstimation Using Cross-correlation to Suppress External Interference”中公开了一种方法，其使用互相关来针对干扰进行区分。然而，如本文中讨论的这种互相关需要准确的时间对准以寻找天线及其线缆/连接器系统的状况中的故障。然后，如果前向信号和反射信号二者包含复数或正交（I和Q）样本，则互相关计算是简单明了的。然而，如果仅单轴样本（I或Q）可用，则问题更加困难。具体地，取决于采样器的相位，结果所得样本可能表示I分量、Q分量、或者更可能地为二者的组合。这种实数（real）采样方法通常用于使采样速率减少2x，但是它然后要求某种类型的时间对准过程以确保恰当的相位并且在存在干扰的情况下可能是困难的。

相比而言，当前发明呈现了一种检测天线及其线缆/连接器系统的状况中的问题的更高效方式。当前发明预设了一种使用具有单轴采样但是不需要严格的时间对准的互相关或频谱分析技术来获得VSWR估计的方法。假设的是，发送信号以复数形式存在，并且该信号可以以数学方式相位旋转，然后对单个轴进行采样以用于针对单轴反射信号的比较。如果旋转在横跨一个完整周期的相等分隔的间隔之上完成，则所有这样的回波损耗比的绝对值的均值将逼近实际回波损耗比并且干扰将被抑制。

以简要且非限制性介绍的方式，在示例性实施例中，发送前向信号，并且由于线缆/连接器系统的特性而发生反射信号，并且本文中呈现的这样的示例性实施例教导了一种使用具有实数采样但是没有严格时间对准的约束的互相关技术来获得VSWR估计的方法。

在计算互相关之前，必须采用某一技术来对准实数采样器相位，使得结果纯粹表示I（或Q）分量。然后，经反射的样本可以针对前向信号的I（或Q）分量而相关，以便估计回波损耗。

这些技术典型地牵涉相位偏移的先验知识或者使用某种自适应技术来对准相位使得前向信号和反射信号之间的误差最小化。后者对于数字自适应预失真（DAPD）一般非常必要并且可能潜在地用于该互相关计算。

在DAPD中，所存在的信号仅仅是期望的那些信号以及其（低水平）相互调制产物，因而结果所得时间对准可能非常准确和鲁棒。然而，对于回波损耗估计器，反射信号可能掩埋在噪声中，并且干扰信号降低结果的置信度。事实上，在明显干扰的情况下，时间对准量度的最小化（或最大化）可能完全受欺骗和有误。这可能显著地扭曲平均估计，因而将要求某种智力以丢掉低于某一最小置信度水平的结果。保留什么以及丢弃什么的决定可能非常难以达成并且将在再现估计所要求的时间和测量置信度之间做出妥协。事实上，在大的持久性干扰的情况下，如果准则不是最优的，则可能永不再现测量。

本文公开的技术的示例完全消除了针对时间对准的需要并且消除了做出涉及所述结果的置信度的艰难决定的需要。这种新的方法更加可预测，设计和实现起来更简单，并且总体上是特别适于其中干扰支配期望信号的测量的更鲁棒的解决方案。

本文公开的方法相对于时间对准方法的附加优点在于，后者牵涉在估计VSWR/RL之前寻找时间延迟，而当前方法不需要时间对准来估计VSWR/RL。为了寻找时间对准方法中的先验时间延迟，需要执行互相关，其在存在具有高功率的带内或协同信道干扰物的情况下可能完全崩溃（诸如，对于~20dB的反射信号-干扰物拒绝比的要求）。这是由于以下事实：如在DAPD中执行的经由延迟搜索的时间对准总是处于具有高信号-干扰比的温和环境中。此外，在时间对准方法中，故障的距离未知；其可以从OPEN（开路）变化到100m，在时间方面转化成2ns到2μs。为了使时间对准工作，存在每一次针对VSWR执行互相关的需要，这与其中其仅在基站的初始化期间完成一次的DAPD不同。在时间对准之后，还需要实现系统标识算法（本质上，N抽头FIR滤波器）以估计VSWR/RL值。取决于抽头的大小，这也将花费时间。另外，如果系统标识矩阵变成奇异的，则VSWR/RL将不可获得，即便我们进行管理以获得正确的时间对准。因而，在高协同信道干扰物的情况下，相比于当前方法，时间对准方法要求更多的计算时间，并且当存在高协同信道干扰物时，时间对准方法将不会很好地工作。

基于从如本文公开的发明所获得的正弦波的相位，如此处描述的这样的实施例可以提供时间到故障的信息并且提供关于故障的性质的信息，诸如在将故障视为OPEN/SHORT（短路）/电容/电感的情况下那样。该能力在某种意义上是利用该公开的发明的基站或其它仪表内的内置TDR（时域反射计）。

此外，可以建立阈值，在所述阈值以上将给出故障的不同指示并且将得出不同的警报阈值。当前发明利用PDRX（预失真接收器），其很可能已经存在以服务于功率放大器预失真功能。通过开关，其可以用于监视所发送的信号和反射信号。这不是必要的，但是的确消除了针对专用接收器的需要。反射信号典型地由于去往以及来自主导性反射的位置的传播时间而延迟，并且时间与距离成比例。反射信号针对发送信号的相关得出作为时间的函数的反射系数。但是，因为该结果包含由于热学效应以及信号本身上的调制所致的噪声，所以使用低通滤波器来平滑化测量。如将在下文详细讨论的，采用从-π/2到π/2的离散步长（step）对发送信号复数旋转然后与反射信号相关可以提供互相关结果而不需要时间对准。

针对某些示例性实施例的附加细节通过参照图3A、3B、4、5和6来提供。转向图3A，示出了发送器161的部分300的框图，其包括VSWR装置120的示例（尽管VSWR装置120也可以与发送器161分离）。应当指出，出于简单起见，图3A关注于发送路径并且没有示出接收路径（参见图1，从（多个）天线158到接收器Rx 162）。然而，这不应解释为限制。部分300包括一个或多个功率放大器320。功率放大器耦合到线缆/连接器系统310，其耦合到天线158。由线缆/连接器系统310引起的延迟在该示例中为D/2。VSWR装置120在该示例中包括采样电路340和345、缓冲器155-1和155-2、存储器155-3、相关器370以及VSWR估计控制功能130。在该示例中，一个或多个功率放大器320和VSWR估计装置120实现在集成电路（IC）390中，诸如（多个）专用集成电路（ASIC）。VSWR估计控制功能130因此可以实现为IC 390中的逻辑。然而，VSWR估计控制功能130中的一些或全部可以实现在计算机程序代码153（例如，作为固件/软件存储在存储器155中，参见图1）中并且由处理器150（例如作为IC 390的部分或者与IC 390分离地形成）执行。

应当指出，尽管仅示出一个ASIC，但是可以存在多个ASIC或其它硬件元件。例如，采样电路340可以由一个ASIC实现，采样电路345可以由另一个ASIC实现，并且一个或多个存储器155、相关器370和VSWR估计控制130由第三ASIC实现。还可以使用门阵列或其它编程设备。此外，实施例的方面可以由硬件、（由硬件执行的）软件或者某种组合来执行。这实际上是实现细节，权衡比如成本、空间，VSWR报告速度等的项目，但是本文中的一般方法独立于此。

与图3A相关地并且还与图4相关地描述VSWR装置120和发送器161的部分300的操作。图4是依照本发明的示例性实施例的逻辑流程图的示例的框图，其图示了方法的示例的操作、体现在计算机可读存储器上的计算机程序指令的执行结果、和/或由在硬件中实现的逻辑所执行的功能。

在当前发明的实施例的示例中，不是使用单独的前向和反射信号功率检测器，而是将合成的发送信号波形330的经采样版本（例如，样本集合380）与反射信号波形的经采样和延迟的版本（例如，样本集合350）相关。在实施例的示例中，延迟d从零变化到所预期的最长延迟（例如，dMax）（2 x ANT线缆长度/传播的速度），其对于典型的基站场所而言大约为1.5μsec（微秒），其中ANT线缆长度是天线线缆长度，并且传播的速度是线缆中的传播速度，其中仅考虑线缆/连接器系统310。然而，如下文所述，这仅仅是示例，并且最长延迟可以与刚刚呈现的公式显著不同。前向信号与反射信号对准。对于每一个延迟，计算相关并且将所找到的最大值转换成dB。其表示回波损耗的最佳估计，并且延迟表示时间以及因此到反射的距离。不仅仅是发送信号的经缩放版本的反射信号的任何分量对相关没有贡献并且因而被抑制。

图3A的示例使用采样点341以至少用于前向信号的采样。因而，所指示的延迟D是针对线缆/连接器系统310。然而，这仅仅是示例，并且在一个或多个功率放大器320之前，至少前向信号335的采样可以在发送路径192中的许多不同位置处发生，例如在位置342处，并且因此可以发生在基带343中。这由参考标记335-1指示，其是所发送的前向信号335的基带版本。对于该示例，采样在没有使用解调器387的情况下发生。在该情况下，发送路径192可以在基带343中开始并且在（多个）天线158中结束。此外，在该情况下，延迟D可以非常大，并且包括用于（多个）功率放大器320、滤波器（未示出）（如果使用的话）以及其它电子器件的时间延迟。

就使用采样点314的示例而言，输入321上的信号波形由一个或多个功率放大器320发送。经放大的射频信号波形的版本被示为330，其包括许多符号（在该示例中），其部分被示为“……TX_k-2、TX_k-1、TX_k、TX_k+1、TX_k+2……”并且前向信号的射频版本由参考标记335-2图示。前向RF信号335-2在特定采样速率下（例如，以每秒百万样本，Msps）由采样电路340进行采样，其中在一个示例中，采样发生在通过解调器387的解调之后。样本集合380在该示例中包括M个样本，其部分被示为“……S_k-2-d、S_k-1-d、S_k-d、S_k+1-d、S_k+2-d……”，其中每一个S是对应于经放大的波形330中的符号TX的符号。

为了计算相关，获取固定长度（例如，M-长度）的所发送的前向RF信号335-2的样本集合380并且将其存储在例如临时缓冲器155-1中。然后，在距该缓冲操作的开始的某一限定延迟之后，完成针对反射信号波形的逐样本相关（这可以例如利用M个样本中的第一个或者某一其它参考点来达成，其中另一个固定长度（例如，P-长度）的经反射的波形335的样本集合350由采样电路345获取并且存储在例如另一个临时缓冲器155-2中，所述采样电路345包括从其生成样本350的解调器397，尽管应当指出的是，两个缓冲器155-1和155-2可以是单个大缓冲器）。

存储最终结果，使延迟递增，并且再次且重复地进行测量，直至已经覆盖整个延迟范围。样本集合350在该示例中包括P个样本，其部分被示为“……ΓS_k-2-D、ΓS_k-1-D、ΓS_k-D、ΓS_k+1-D、ΓS_k+2-D……”其中Γ是反射系数并且每一个S是对应于经放大的波形330中的符号TX的符号。结果的最大值搜索（maximum>

要指出，采样电路345可以发生在组合Rx和Tx路径之前或之后或者在Tx路径中的其它位置处。特别地，一种可能性在图3B中示出，其示出了用作VSWR装置的示例的部分的接收路径193（还在图3A中图示）的部分的框图。在该示例中，部分包括ADC（模拟数字转换器388）以及接收器162的部分，其至少包括产生样本集合350的解调器399。要指出，典型地，P将大于或等于M，尽管这并非限制。

“接收器”ADC在该情况下必须处于与TX在其上进行操作的相同线路上。其是被观察的反射。尽管也许可能使用主接收器，但是将要求将其切换到TX路径并且将其调谐至TX频率。实际暗示是在FDD系统中，RX和TX必须同时。

针对反射信号波形的逐样本相关由相关器370执行，所述相关器370在示例中是实现在IC 390中的逻辑操作的集合（或者可以通过由硬件执行的软件来执行，或者这二者）。在一个示例中，在（一个可能的）块440中，相关器370在“延迟”范围的一端（例如，延迟=0）处开始（“在延迟=0处开始”），并且互相关器370执行样本集合380中的前向波形与样本集合350中的经反射的波形之间的相关。相关可以如下那样限定：

其中是相关结果371，表示复共轭，是样本集合350，并且是样本集合380。每一个具有M个相关系数值的集合，并且在该示例中，将存在结果371的个集合。

存储最终结果371（存储可以是向存储器155-3），修改延迟d（例如，使其递增），并且再次且重复地执行测量，直至已经覆盖整个“延迟”范围（例如，从d=0到d=d_Max）。更具体地，确定延迟是否处于延迟范围的另一端（例如d=d_Max）处。如果否，则由相关器370再次执行相关。存储在存储器155-3中的结果371的最大值搜索然后得出回波损耗估计。

延迟和延迟范围的使用是一个示例，但是因为存储器155-1和155-2可以使用索引实现，诸如在圆形缓冲器或其它缓冲器中使用的那些，所以作为代替，计算可以使用索引来执行（其中索引可以转换成延迟）。此外，情况将典型地是，M个样本的数目Z将用于与P个样本的数目Z相比较。图3A因此还图示了具有X到X+4的索引的集合380中的数目Z为五的（在该示例中，典型地，Z将高得多，诸如128或更多个样本）样本与具有索引Y到Y+4的集合350中的数目Z为五的样本对准。执行相关并且存储结果。集合380中的样本的数目Z跨集合350中的样本滑动。如果未达到（针对集合350中的样本的）最大索引，则执行另一相关。可以使用来自前面的相关公式，其中是来自样本集合350的数目Z，并且是来自样本集合380的数目Z，对于每一个相关，相对于滑动，并且d_Max是Y_Max-1。每一个具有Z个相关系数值的集合，并且在该示例中将存在结果371的（即，Y_Max）个集合。此外，由于每一个索引（X或Y）对应于样本周期，所以索引对应于延迟并且可以转换成延迟。

例如，使用集合380的X到X+4个样本以及集合350的Y到Y+4个样本执行对准之后的第一相关。使用集合380的X到X+4个样本和集合350的Y+1到Y+5个样本执行下一相关（即，集合380的X到X+4个样本滑动到集合350的Y+1到Y+5个样本）。使用集合380的X到X+4个样本和集合350的Y+2到Y+6个样本执行下一相关（即，集合380的X到X+4个样本滑动到集合350的Y+2到Y+6个样本）。这样继续，直至使用集合380的X到X+4个样本和集合350的Y+Y_Max-Z到Y+Y_Max个样本执行最后相关（即，集合380的X到X+4个样本滑动到集合350的Y+Y_Max-Z到Y+Y_Max个样本），其中Y_Max是集合350中的最大索引。例如，M和P可以为4096（例如，对于76.8MHz的样本速率），Z可能是前128个样本（例如），对准将在M、P二者=0处开始，并且在128个样本已经通过P个样本中的所有4096个样本滑动之后结束（例如，Y_Max=4096-128-1）。

将存储在155-3中的结果371中的最大值确定为对应于最大值的延迟。确定延迟是可选的。将最大值转换成dB（例如，使用dB=20log（最大值））。要指出，执行相关的过程可以被执行为还确定以dB的相关值并且因此块470将寻找以dB的最大值。回波损耗估计或其指示（即，以dB的最大值）被输出为输出396，例如被输出至处理器150之一（参见图1）。这可以用于确定警报是否合适，并且如果是，则输出（如果期望的话）警报的指示。可替换地或者此外，可以响应于警报而执行一个或多个功能。还应当指出，不必要仅返回峰值的值。相反，可以返回整个向量，给出针对整个系统的反射系数对比时间（距离）的话。以该方式，该算法提供了如将由时域反射计（TDR）提供的相同种类的信息。

要指出，以上示例在d=0处开始并且在d=d_Max处结束。然而，可以是颠倒的情况，开始点可以为d=d_Max，并且结束点可以为d=0。此外，样本集合380延迟，并且样本集合350在示例中不延迟。然而，也可以是相反的情况，样本集合350可以延迟，并且样本集合380可以不延迟。还要指出，前向信号样本“跨”反射信号样本的滑动是前向信号样本相对于反射信号样本的“移动”。也就是说，反射信号有效地保持静止，而前向信号移动。在图3A的示例中，这通过相对于前向信号样本集合380中的样本的数目Z而使Y索引值增大来完成。然而，这还可以通过相对于前向信号样本集合380中的样本的数目Z而使Y索引值减小来完成。也就是说，在以上示例中，X与Y对准，然后X与Y+1……对准；情况还可以是，X与Y对准，然后X与Y-1……对准，使得集合380中的数目为Z的样本“向后”经过集合350中的样本。

如由参考标记372所图示，当d=D时，输出为Γ。而且，如由参考标记373所图示，反射系数Γ发生，这从线缆/连接器系统310的开头朝向天线158向外看去。

在示例中，VSWR估计控制功能130可以使所提出的方法的操作发生。例如，（多个）信号381可以由VSWR估计控制功能130用于以所选延迟d加载相关器370并且修改或引起修改延迟d。作为另一个示例，（多个）信号381可以由VSWR估计控制功能130用于使采样电路340获取样本。在另外的示例中，采样电路340内部编程为获取样本，其中反射信号的采样可以发生在任何时间处，并且图5中的框图中的估计器块将计算回波损耗。（多个）信号381用于向VSWR估计控制功能130（和/或相关器370）告知临时缓冲器155-1、155-2是满的。在附加示例中，互相关器370自动地执行互相关并且将结果371输出给存储器155-3，并且（多个）信号381用于向VSWR估计控制功能130告知关于所有相关的完成。又其它的实施例是可能的，并且此处呈现的示例不应当解释为限制性的。

图4是依照本发明的示例性实施例的逻辑流程图的示例的框图，其图示了方法的示例的操作、体现在计算机可读存储器上的计算机程序指令的执行结果、和/或由在硬件中实现的逻辑所执行的功能，其中图4中的每一个块表示方法中的步骤。第一步骤402是测量包括前向信号和前向信号在线缆/连接器系统中的经反射版本的射频信号的值。然后，如块404中所示，将所测量的值输入到VSWR装置中。在VSWR装置中，以数学方式对发送信号的复数形式相位旋转，如块406中所示。如块408中所示，对发送信号的单个轴进行采样。如由块410所表示，将样本针对单轴反射信号进行比较。如由块412所表示，在横跨一个完整周期的相等分隔的间隔之上应用旋转。如由块414所表示，获取每一个回波损耗比的绝对值。如由块416所表示，确定绝对值的平均。以及如在块418中所示，将平均值与线缆/连接器系统的回波损耗相关联。将平均值从VSWR装置发送到警报致动器，并且与阈值相关地基于平均值而激活警报，其中这些步骤由块420表示。方法还可以包括基于回波损耗来确定警报应当发生和/或输出警报的指示。

转向图5，无线电发送器和PDRX接收器模型，使基带（BB）信号502通过下式表示

通过DAC 504将该信号转换成连续时间信号

其载波频率为ω_c的复数调制器506然后对DAC输出进行调制，并且从无线电装置发送出调制器的输出510的实数部分508

出于数学方便起见，以上等式（2）和（3）采取复数表示法。实际中，通过独立的DAC将I(kT)和Q(kT)信号转换成连续时间信号然后将其应用于正交调制器。正交调制器通过cos(ω_ct)对I(t)分量进行调制（将I(t)分量乘以cos(ω_ct)）并且通过sin(ω_ct)对Q(t)分量进行调制，然后组合它们的电压。使因此我们得出

从无线电装置发送的信号将沿连接到天线514的线缆行进（线缆延迟为）并且以量值为ρ的反射系数516反射回来，即，反射信号由以下给出

包含在中的更高阶项被PDRX路径中的低通滤波器520拒绝并且因而经滤波的PDRX输出变为

假设使得

现在，信号通过ADC 522而数字化并且结果所得信号由以下给出

如果我们知晓τ是什么，则我们可以通过使延迟τ而将与对准。然后，经对准的信号与的互相关524得出ρ（在移除其它幅度缩放因子之后的反射系数的量值）。

为了寻找τ，我们可以采用延迟搜索操作，其本质上是时间对准过程。但是，与该过程有关的问题是双重的：（1）操作复杂；以及（2）算法可能容易地受干扰和/或与反射信号组合的噪声所欺骗。

不要求严格时间对准或者相位的先验知识的更鲁棒的解决方案是本发明的主题。过程如下：

1. 将旋转，并且获取实数部分526；

2. 将针对每一个的经旋转的信号与互相关524；

3. 获取在步骤2中针对每一个所获得的结果的绝对值528；以及

4. 获取步骤3中（针对每一个所获取）的所有值的平均以得到以缩放的ρ' 530。

为了更好地理解这如何工作，现在呈现该方法的数学解释。考虑的旋转在数学上通过以下给出

其中的实数部分给出

现在，将与互相关（由表示）以给出

使用互相关的分布特性，我们得到

使用互相关与标量乘法的关联特性，我们得到

因为I&Q是随机且不相关的（在统计上独立）。因此，xcorr变为

其中是克罗内克符号/单位冲激函数。

获取xcorr的绝对值，得出

扩展单位冲激函数给出

针对的预确定范围的值中的每一个计算xcorr_abs，并且寻找平均。

因而，平均值将逼近ρ'，但是以缩放，其可以容易地消除。或者，如果期望比（例如，反射系数），则将消除因子，如果前向信号使用相同方法测量的话。

当前发明的优点在于，消除了针对一般为复数并且有时不可靠的延迟搜索算法的需要。其它优点在于，相比于在本发明的时间处使用的那些方法而言，总体方法更容易实现，花费更少计算，并且一般更加鲁棒，特别是在存在噪声或干扰的情况下。本发明将更好地解决与常规（基于功率计的）方法相关联的干扰限制。该方法已经在实验室中测试并且其益处在其中确认。

作为示例性实施例的能力的证明，考虑图6，其是本发明的示例性实施例的物理输入和物理输出的框图表示。将发送信号602和反射信号604二者输入到VSWR估计器606中，VSWR估计器606包括信号调节硬件和软件引擎。在此之后，VSWR 608向警报致动器610输入天线线缆系统是良好还是有故障的结果612，其中如果它是良好的，则可以使用线缆系统，并且如果有故障，则需要更换线缆系统。

本发明的实施例可以实现在（由一个或多个处理器执行的）软件、硬件（例如，专用集成电路）、或者软件和硬件的组合中。在示例实施例中，软件（例如，应用逻辑、指令集）被维持在各种常规计算机可读介质中的任一个上。在该文档的上下文中，“计算机可读介质”可以是任何介质或部件，其可以包含、存储、传达、传播或传输指令以供指令执行系统、装置或设备（诸如计算机）使用或者与其结合地使用，其中计算机的一个示例例如在图1中描述和描绘。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质（例如，（多个）存储器155或其它设备），其可以是可以包含或存储指令以供指令执行系统、装置或设备（诸如计算机）使用或者与其结合地使用的任何介质或部件。

如果期望，则可以以不同的次序和/或彼此同时地执行本文讨论的不同功能。此外，如果期望，则以上描述的功能中的一个或多个可以是可选的或者可以被组合。

尽管在独立权利要求中阐述了本发明的各种方面，但是本发明的其它方面包括来自所述实施例和/或从属权利要求的特征与独立权利要求的特征的其它组合，并且不仅是在权利要求中明确阐述的组合。

可以称为条款1的实施例的示例是一种方法，包括：测量包括前向信号和前向信号在线缆/连接器系统中的经反射版本的射频信号的值；将所测量的值输入到VSWR装置中；在VSWR装置中以数学方式对发送信号的复数形式相位旋转；对发送信号的单个轴进行采样；将样本针对单轴反射信号进行比较；在横跨一个完整周期的相等分隔的间隔之上应用旋转；获取每一个回波损耗比的绝对值；确定绝对值的平均；将平均值与线缆/连接器系统的回波损耗相关联；以及将平均值从VSWR装置发送到警报致动器，并与阈值相关地基于平均值而激活警报。

可以称为条款2的另外的实施例的示例是条款1的方法，其中经反射的射频信号是前向信号的射频版本的经反射版本，其中反射至少通过线缆/连接器系统或者一个或多个天线中的一者或二者而发生。

可以称为条款3的另外的实施例的示例是条款1或2中任一项的方法，其中旋转是以π/2的间隔。

可以称为条款4的另外的实施例的示例是条款1至3中任一项的方法，其中前向信号和反射信号通过相同方法来测量。

可以称为条款5的另外的实施例的示例是条款1至4中任一项的方法，其中最大延迟至少通过线缆/连接器系统中的天线线缆长度的两倍除以前向射频信号在线缆中的传播速度的值来确定。

可以称为条款6的另外的实施例的示例是条款1至5中任一项的方法，其中采样是从基带到一个或多个天线发送路径。

可以称为条款7的另外的实施例的示例是条款1至6中任一项的方法，其中将平均值转换成指示线缆/连接器系统的回波损耗的分贝值。

可以称为条款8的另外的实施例的示例是条款1至7中任一项的方法，还包括输出警报的指示。

可以称为条款9的另一实施例的示例是一种计算机程序，其包括用于执行根据权利要求1至8中任一项的方法的程序代码。

在可以称为条款20的当前发明的实施例的另一示例中，一种体现在其中存储计算机程序的非暂时性计算机可读介质上的计算机程序产品，所述计算机程序在由计算机执行时将配置为提供指令以控制或实施权利要求1至8的方法中的任一个。

可以称为条款11的本发明的另一实施例的示例是一种装置，包括至少一个处理器以及包含计算机程序代码的至少一个存储器，其中至少一个存储器和计算机代码利用至少一个处理器配置为使装置至少执行以下内容：测量包括前向信号以及前向信号在线缆/连接器系统中的经反射版本的射频信号的值；将所测量的值输入到VSWR装置中；在VSWR装置中以数学方式对发送信号的复数形式相位旋转；对发送信号的单个轴进行采样；将样本针对单轴反射信号进行比较；在横跨一个完整周期的相等分隔的间隔之上应用旋转；获取每一个回波损耗比的绝对值；确定绝对值的平均；将平均值与线缆/连接器系统的回波损耗相关联；以及将平均值从VSWR装置发送到警报致动器，并与阈值相关地基于平均值而激活警报。

可以称为条款12的另外的实施例的示例是条款11的装置，其中经反射的射频信号是前向信号的射频版本的经反射版本，其中反射至少通过线缆/连接器系统或者一个或多个天线中的一者或二者而发生。

可以称为条款13的另外的实施例的示例是条款11或12中任一项的装置，其中旋转是以π/2的间隔。

可以称为条款14的另外的实施例的示例是条款11至13中任一项的装置，其中前向信号和反射信号通过相同方法来测量。

可以称为条款15的另外的实施例的示例是条款11至14中任一项的装置，其中最大延迟至少通过线缆/连接器系统中的天线线缆长度的两倍除以前向射频信号在线缆中的传播速度的值来确定。

可以称为条款16的另外的实施例的示例是条款11至15中任一项的装置，其中采样是从基带到一个或多个天线发送路径。

可以称为条款17的另外的实施例的示例是条款11至16中任一项的装置，其中将平均值转换成指示线缆/连接器系统的回波损耗的分贝值。

可以称为条款18的另外的实施例的示例是条款11至17中任一项的装置，其中至少一个存储器和计算机代码利用至少一个处理器进一步配置为使装置至少还执行输出警报的指示。

在可以称为条款19的实施例的另一示例中，至少一个集成电路包括权利要求11至17中任一项的装置。

在可以称为条款20的当前发明的实施例的另一示例中，一种基站包括权利要求11至17中任一项的装置。

可以称为条款21的本发明的另一实施例的示例是一种装置，包括：用于测量包括前向信号以及前向信号在线缆/连接器系统中的经反射版本的射频信号的值的部件；用于将所测量的值输入到VSWR中的部件；用于在VSWR中以数学方式对发送信号的复数形式相位旋转的部件；用于对发送信号的单个轴进行采样的部件；用于将样本针对单轴反射信号进行比较的部件；用于在横跨一个完整周期的相等分隔的间隔之上应用旋转的部件；用于获取每一个回波损耗比的绝对值的部件；用于确定绝对值的平均的部件；用于将平均值与线缆/连接器系统的回波损耗相关联的部件；以及用于将平均值从VSWR装置发送到警报致动器并与阈值相关地基于平均值而激活警报的部件。

可以称为条款22的另外的实施例的示例是条款21的装置，其中经反射的射频信号是前向信号的射频版本的经反射版本，其中反射至少通过线缆/连接器系统或者一个或多个天线中的一者或二者而发生。

可以称为条款23的另外的实施例的示例是条款21或22中任一项的装置，其中旋转是以π/2的间隔。

可以称为条款24的另外的实施例的示例是条款21至23中任一项的装置，其中前向信号和反射信号通过相同方法来测量。

可以称为条款25的另外的实施例的示例是条款21至24中任一项的装置，其中最大延迟至少通过线缆/连接器系统中的天线线缆长度的两倍除以前向射频信号在线缆中的传播速度的值来确定。

可以称为条款26的另外的实施例的示例是条款21至25中任一项的装置，其中采样是从基带到一个或多个天线发送路径。

可以称为条款27的另外的实施例的示例是条款21至26中任一项的装置，其中将平均值转换成指示线缆/连接器系统的回波损耗的分贝值。

可以称为条款28的另外的实施例的示例是条款21至27中任一项的装置，还包括用于输出警报的指示的部件。

在可以称为条款29的当前发明的实施例的另一示例中，至少一个集成电路包括权利要求21至27中任一项的装置。

在可以称为条款30的当前发明的实施例的另一示例中，一种基站包括权利要求21至27中任一项的装置。

本文中还要指出的是，尽管上文描述了本发明的实施例的示例，但是这些描述不应当以限制性含义来查看。相反，存在可以在不脱离如在随附权利要求中限定的本发明的范围的情况下做出的若干变形和修改。

可以在说明书和/或附图中找到的以下缩写词如下那样限定：

ADC 模拟数字转换器

ANT 天线

ASIC 专用集成电路

CDMA 码分多址

CW 连续波

DAC 数字模拟转换器

dB 分贝

dBc 相对于载波的分贝

DFT 离散傅里叶变换

eNB 演进节点B（例如，LTE基站）

FFT快速傅里叶变换

IC 集成电路

LTE 长期演进

Msps 每秒百万样本

PA 功率放大器

PDRX 预失真接收器

RF 射频

RFM 射频模块，例如无线电收发器单元

RL 回波损耗

Rx或RX 接收或接收器

Tx或TX 发送或发送器

TDR 时域反射计

VSWR 电压驻波比

Xcorr() 互相关。