AFC校准过程
由于GSM手机采用时分多址(TDMA)技术,以不同的时间段即时隙,来区分用户,故手机与系统保持时间同步就显得非常重要。若手机时钟与系统时钟不同步,则会导致手机不能与系统进行正常的通信。在GSM系统中,有一个公共的广播控制信道(BCCH),它包含频率校正信息与同步信息等。手机一开机,就会在逻辑电路的控制下扫描这个信道,从中获取同步与频率校正信息,如手机系统检测到手机的时钟与系统不同步,手机逻辑电路就会调整振荡电路的控制电压。其改变13/26MHz振荡电路中VCO两端的反偏压,从而使该VCO电路的输出频率发生变化,进而保证手机与系统同步。而手机的AFC(Auto Frequency Control自动频率控制)校准分两类型:一类型为Crystal,一类型为VC-TCXO。
⑴.一类型为Crystal Crystal是指晶体
Crystal AFC的校准过程;
①.先校准CAP ID
在AFC DAC不变的前提下,在0-63(127)范围内之间选取一个CAP ID,选取的标准是其对应的发送信号频率频偏最小,然后对这个CAP ID进行验证是否在正确的范围中,针对6225平台而言,这个capid一般在30-45之间。
②.然后就是校AFC SLOP
AFC DAC取3800(3900)-4200(4300),得两个频偏值,再以这两组值算slope,之后就是验证,根据slope值算出频偏在0得那个DAC值,写进去再测试一下,确实是0左右,就说明校准成功了。一般AFC校不过,主要查查TRS有没有问
题
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。
③再进行TX AFC offset 校准(这里有点不太清楚请高手指点。。。。。。。。)
AFC 主要是为了保证Target 的时钟频率和网络正确同步。我们知道DAC(数模转换器)和Frequency Offset(时钟频率偏移)有近似线性的关系,DAC-Frequency Offset 曲线由两个要素决定,一个是基准值(nominal value),一个是曲线的斜率(slope)。所谓的基准值指的就是当Frequency Offset 值为零时DAC 的值,如果还知道Slope 的值,就可以根据任何一个Frequency Offset 计算出对应的DAC 值了。
⑵.一类型为TCVCXO (温度补偿压控晶体振荡电路)
DAC值与TCVCXO输出频率(13/26MHz)之间的对应关系,使得测试接收信号的频率误差在允许范围之内。
校准步骤:
1.控制综测仪Agilent 8960或者R&S CMU200设定在BCCH(广播控制通道)中的某一个通道arfcn_C0_GSM 可以为1-124中的一个,由板测软件初始设定),并设定发射功率为PDL (dBm)(由板测软件初始设定);
2.设定手机中频部分的接收增益为:-35-PDL(dB),AFC_DAC值为DAC1(由板测软件初始设定),软件发出AFC测试请求,在arfcn_C0_GSM通道上得到N_AFC个采样值;
3.等待CPU计算出接收I/Q信号的频率平均误差:△f1;
4.再设定手机中频部分的接收增益为:-35-PDL(dB),AFC_DAC值为DAC2(由板测软件初始设定),这里DAC2>DAC1,软件发出AFC测试请求,在测量通道上的到N_AFC个采样值;
5.等待CPU计算出接收I/Q信号的频率平均误差:△f2;
6.计算AFC DAC斜率为:Slope=(△f1-△f2)/(DAC2-DAC1);
由得到的Slope值及DAC1再计算得到初始ADC值:INIT_AFC_DAC为:
Use Default Value=△f1/ Slope+DAC1;
判断该项板测结果是否通过,即看得到测量结果值:Slope、INIT_AFC_DAC是否在上下限
值之内.然后将结果写入NVRAM区.
⑶.MTK平台校准测试中TVCCXO AFC和Crystal AFC的异同点
①TVCCXO AFC
AFC自动频率控制, 现在用的VC-TCXO 13/26M, 通信过程中目的是实时调整VC-TCXO 频率,使手机和基站频率保持一致,比如<0.1PPM.手机收发的频率基准都是VC-TCXO,所以目的也是VC-TCXO频偏<0.1PPM. VC-TCXO通过电压控制,一般是一个DAC数模输出控制VC-TCXO的调整电压,比如DAC12 BIT. 那输出范围是0-(2^12-1).
AFC校准的目的一是给一个初始的DAC值,另外是算出斜率也就是多少DAC 频率变化1HZ. HZ/DAC .初始的DAC值是开机后AFC如果偏的太大就无法调整过来了. 斜率的目的是基带算出此时频偏多少,然后根据频偏调整DAC.
②Crystal AFC
为了降成本,现在手机上有用DCXO替代传统的VC-TCXO的,但是由于DCXO本身没有频率调节机制,因而需要基带解调器实时检测DCXO输出的主时钟的频差并予以适当的调整。整个DCXO的调整分为工厂里用仪器进行的粗调和手机运行时解调器载波和时钟恢复模块的细调(辅以AFC自动频率控制算法)。工厂的粗调很好理解,对于细调,目前知道的只是如下的一些粗浅信息:
在GSM系统里,会通过FCCH消息发送一串全0的特殊消息(相当于未调制的纯载波),手机端的解调器根据输出的中频信号内暗含的基站端时钟频率信息(纯载波)来检测本地DCXO输出时钟频率的频差,然后再根据事先设定好的“频差-晶振控制电压”映射
表
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输出相应的控制电压以调整DCXO的振荡频率。
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