高通平台校准原理介绍

校准概述
移动台如何利用校准数据
• 在工厂模式（FTM）下,校准得到的数据存 储在AMSS 的NV中； • 在正常工作模式工作时，AMSS调用上述校 准数据确保手机的射频指标。
校准概述
• 校准系统的硬件构成
W Agilent 8960
校准项目
MSM6290和QSC6240平台校准项目差异
校准项目 WCDMA TX MSM6290 Linear Calibration Tx vs Freq Comp HDET Calibration Tx Lim vs Freq 测试项 √ √ √ √ QSC6240 Linear Calibration Tx vs Freq Comp HDET Calibration Tx Lim vs Freq 测试项 √ √ √ √
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• LNA信道补偿校准 NV_WCDMA_LNA_OFFSET_VS_FREQ_I NV_WCDMA_LNA_OFFSET_VS_FREQ_2_I Data type: 8-bit signed Data range: -128 to 127 各测试信道下测得的LNA offset与参考信道下测试的LNA offset值的差值
WCDMA 接收机校准
RX LNA Calibration (cont.)
• DVGA Offset校准
• 表示从天线主口经过LNA和MIXER，到接收机内部的整个路 径损耗值
WCDMA 接收机校准
RX LNA Calibration (cont.) • DVGA GAIN Offset
实际值
理想值
校准概述
• 校准内容
• • • • • 补偿器件的非线性特性,提供绝对的功率参考 进行最大功率限定 提高接收灵敏度 提供频率补偿 提供温度补偿
校准概述
• NV：(Non-Volatile) 非易失性存储器
• 射频相关的NV值
– Static RF NV items: • Measured once per design. – Measured RF NV items: • Is determined by the RF calibration process. • 射频校准数据存储在动态NV • NV数据备份生成QCN文件，进行读写
WCDMA 接收机校准
RX LNA Calibration (cont.)
• LNA Offset
WCDMA 接收机校准
RX LNA Calibration (cont.)
WCDMA 接收机校准
RX LNA Calibration (cont.) • NV_WCDMA_LNA_RANGE_OFFSET_I • 校准流程：
WCDMA 接收机校准
RX LNA Calibration (cont.)
• NV_WCDMA_LNA_RANGE_OFFSET_2_I • 校准流程：
1. 置DUT工作于FTM模式，WCDMA模式,参考信道CH9743 2. 置DUT工作于LNA Gain State 2 3. 置综测仪8960输出功率-44dBm (NV_WCDMA_LNA_RANGE_RISE_2_I中定义) 改变数据格式值为108 (AGC Unit) 4.调用FTM命令GetLNAOffset() 需要两个参数：LNA offset index(=2) LNA offset(= 108) 5.将GetLNAOffset的返回值写入NV项 NV_WCDMA_LNA_RANGE_OFFSET_2_I.
WCDMA 接收机校准
RX LNA Calibration (cont.)
• FTM指令
• GetLNAOffset()包含的指令动作如下： 1. 读出当前LNA index n 2. 在当前LNA index(n)读取RX_AGC值10次并取其平均 令该值为:previous RX_AGC 3. 将LNA index改为n+1，在该LNA index n+1上读取 RX_AGC值10次并取其平均，令该值为：next RX_AGC. 若n=1，LNA_OFFSET= next RX_AGC - previous RX_AGC 若n=2，LNA_2_OFFSET= LNA_OFFSET+(next RX_AGC previous RX_AGC)
• 什么是校准？ • 由于器件不一致、温度变化、器件老化等因素的 影响，即使是基于同样的平台同样的设计，也会 表现出不同的电性能。 • 为了消除这种影响，每个手机在出厂之前都要对 这些参数进行测量计算，得到一些参数误差数据， 并把这些误差数据存储到一定的存储介质（一般 为EEPROM）里，在手机正常使用过程中，CPU会读 取这些数据并利用一定的算法对需要补偿的参数 进行补偿。 • 在生产测试过程中，对需要补偿校正的数据测量 计算并存入EEPROM里的过程，称之为校准.
功率的表示方法
功率的表示方法
Rx AGC和dBm的转换
-106~-20.7dBm
功率的表示方法
Tx AGC和dBm的转换
-57.3~ 28dBm
WCDMA 接收机校准
RX LNA Calibration
• 接收机电路工作原理 • 接收机的信号强度随着手机离基站的距离的远近 而改变。因此，接收机的路径增益要求是可变的， 目的是补偿Rx信号强度的改变，保证天线处的宽 范围的信号强度在解调器的输入端被压缩成一个 近乎恒定的电平。 • 接收的射频信号在经过ADC转换后直接用DVGA (Digital Variable Gain Amplifier 数字可变增益放 大器)调整信号的强度，进入基带处理电路。
WCDMA 接收机校准
RX LNA Calibration (cont.)
• • • •
WCDAM发射机校准：每个BAND测试频点16个 WCDMA接收机校准：每个BAND测试频点16个 EDGE发射机校准：每个BAND测试频点3个 EDGE接收机校准： 低BAND测试频点8个，高BAND测试频点16个
WCDMA 接收机校准
RX LNA Calibration (cont.)
• • • •
校准频道列表 AMSS支持多达16个频率信道校准 可以选择16个信道的任何一个频道作为参考信道 参考频道的选中遵循如下原则
–从校准列表中选取 –选择的参考频道能使得与频率相关的校准项既有正值 也有负值，以防止NV值溢出 –理论上无论什么样的频道作为参考信道，最后都获得 一样的结果
高通平台校准原理介绍
WCDMA校准部分 祝琴 2010年11月
目录
• 校准概述 • QSC6240平台校准原理 —WCDMA的发射机和接收机校准 —EDGE的发射机和接收机校准 • 校准项目
校准概述
• • • • • 什么是校准 校准目的 校准内容 移动台如何利用校准数据 校准系统的硬件构成
校准概述
KVCO Calibration √ Polar Calibration RSB Calibration Path Delay √ √ √ AFC Cal Rx Gain vs Freq comp GSM IM2 Cal
√ √
RX
AFC Cal Rx Gain vs Freq comp GSM IM2 Cal
RX
Temp Calibration
LNA Calibration WCDMA IM2 Cal
√
√ 不用校准 √ √
Temp Calibration
LNA Calibration
√
√
SUB wenku.baidu.comX EDGE TX
Diversity Calibration Diversity Test Polar Calibration RSB Calibration Path Delay Carrier Suppression
√ √
校准项目
MSM6290和QSC6240平台校准项目差异
校准项目
• WCDMA RX CAL
– Temp Calibration 温度ADC检测校准 – LNA Calibration 接收灵敏度校准
• WCDMA TX CAL
– Linear Calibration PA线性校准，确保输出信号功率的准确度 – Tx vs Freq Comp 输出功率相对频率的补偿 – HDET Calibration 高功率检测电路校准，确保大功率时功控的精度 – Tx Lim vs Freq 最大功率下相对频率的补偿
WCDMA 接收机校准
RX LNA Calibration (cont.)
• DVGA信道补偿校准 NV_WCDMA_VGA_GAIN_OFFSET_VS_FREQ_I Data type: 8-bit signed Data range: -128 to 127 各测试信道下测得的DVGA offset与参考信道下测试的 DVGA offset值的差值
1. 置DUT工作于FTM模式，WCDMA模式,参考信道CH9743 2. 置DUT工作于LNA Gain State 1 3. 置综测仪8960输出功率-66dBm (NV_WCDMA_LNA_RANGE_RISE_I中定义) 改变数据格式值为-112 (AGC Unit) 4.调用FTM命令GetLNAOffset() 需要两个参数：LNA offset index(=1) LNA offset(= -112) 5.将GetLNAOffset的返回值写入NV项 NV_WCDMA_LNA_RANGE_OFFSET_I.
校准概述
• 校准目的 • 移动台的射频电路存在大量的模拟器件，模拟器 件具有很大的器件离散性，为了保证每一个移动 台的射频指标都满足行业标准（3GPP）的要求， 保证WCDMA网络、GSM网络的性能，必须对每部移 动台进行射频校准。 • 接收机校准——用户单元必须正确估计接收的最 优信噪比，并为信号发射功率大小提供依据 • 发射机校准——用户单元必须在一个大的动态范 围和正确的功率等级上发射
WCDMA 接收机校准
RX LNA Calibration (cont.) • FTM指令
• GetDVGAOffset()包含的指令动作如下： 1. 首先将DVGA OFFSET清零 2. 置LNA gain状态为增益状态0 （增益状态0为最大增益状态） 3. 加载NV_LNA_RANGE_FALL并必须改变其数据格式， 令该值为expected agc_value. 4. 读取RX_AGC 10次并求其平均值 （同样须改变其数据格式）令该值current agc_value. 5. DVGA_OFFSET = (current agc_value) – (expected agc_value). 6. 设置DVGA_OFFSET
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WCDMA 接收机校准
RX LNA Calibration (cont.) • NV_WCDMA_VGA_GAIN_OFFSET_I • 校准流程：
1. 置DUT工作于FTM模式，参考信道CH9743 2. 置DUT工作于LNA的最大增益状态(Gain State 0) 3. 置综测仪8960输出功率-70dBm (NV_WCDMA_LNA_RANGE_FALL_I中定义) 改变数据格式值为-152 (AGC Unit) 4. 调用FTM命令GetDVGAOffset()，参数为-152 5. GetDVGAOffset自动将获得的DVGA offset值写入寄存器 6. 将GetDVGAOffset的返回值写入NV项 NV_WCDMA_VGA_GAIN_OFFSET_I.
WCDMA 接收机校准
RX LNA Calibration (cont.) • 接收机电路工作原理框图 • 接收机校准主要包括： DVGA Offset校准和LNA Offset校准
WCDMA 接收机校准
RX LNA Calibration (cont.)
• 校准过程中将读取的DVGA gain offset和LNA offset填入下表 • 对应的NV项为： — NV_WCDMA_VGA_GAIN_OFFSET_I — NV_WCDMA_LNA_RANGE_OFFSET_I — NV_WCDMA_LNA_RANGE_OFFSET_2_I • 阴影部分表示参考信道