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[讨论] 高通校准

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发表于 2014-4-1 13:35:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
校准中的RGI、ICQ是什么意思,校准的特征化是什么意思?
发表于 2014-4-8 16:21:48 | 显示全部楼层
本帖最后由 shunqis 于 2017-7-17 16:26 编辑

ICQ指PA静态工作电流,最新MIPI技术,支持PA静态工作电流的调整,进而优化PA效率。相对应的也会调整PA偏执电压,这个过程即APT技术。

所谓特征化,就是用金板制作APT特征化表,这个表描述了:
在一组 PA输出功率范围,比如25dbM~-50dBm,最优化的PA bias(偏置电压)和Icq的组合关系
而功率的输出,使用RGI控制(DAC, PDM, 爱咋理解就咋理解,他就是用来控制WTR发射功率大小的),比如从90~22

APT特征化表制作好后,工厂生产过程中会使用该参数到新板子上内插估算出新板的APT特征,然后再使用这个估算的APT参数,进行功率扫描得到最优的Pout VS Vbias VS Icq的表。

高通会提高XTT做APT特征化,最终生产参数存放到一个XML
校准XTT会有一个节点导入该XML。


--------------------------------

好久没来,想不到大家对高通RF校准疑问还是很多。其实高通校准文档很全的,如果你有耐心,看完你自然也就知道大概。只不过现在做RF的同事关心的只是pass 还是fail。根本没空去看文档。 另外做RF tool的同事也仅是参考TPL log直接调用高通QMSL api开发,也没空去做一些深入了解。 不如小弟在此给大家简单概述下高通校准基本算法。


分割线记录跟新

----------2015、11、11--------start----

1. 为啥要做手机射频校准

a, 板子差异性
b, 为了满足射频性能、规范
c, 电池寿命考虑
d, 针对高通,APT\XPT部分校准有效率优化考虑

所以其实你导入一个金板的QCN到其他手机,理论上是可以工作的,不过指标可能会出问题。 由于高通给的方案客户可定制化较高,这是好事也是坏事,但是MTK给的方案基本不需要大改。 这就样的差别直接导致两家校准算法的效率差别,大家都知道MTK校准是很快的,但是高通校准内容多,时间相对来说要多点。特别是后续的XPT,CHAR 要做多,校准也多了几个sweep。 虽然我没有接触过MTK平台,但我想射频前端如果基本固定,那校准算法会大大简化。比如只去采样几个点。


2. 手机射频校准在做啥

射频校准最终是为了通信服务的,校准的目的也就为了补偿路径差损。 因此对于一个射频系统,发射 TX, 接收Rx,收发器本身DC、RSB,基带温度,晶振,回环电路(Hdet)等因素都会照成影响。所以校准时就会针对这些因子进行调整。


3. 高通校准算法的演进

a .3g/4g算法
V1 时代大概我还在挂科,所以我也不知道具体细节。
V2 时代,像QSC1100和12年QRD8x25/7x25等平台采用的算法成为V2,校准参数在XTT里直接就修改(我假想你已经熟悉高通工具了)
ESCV3 开始,高通导入sweep的概念 ESC(enhance sweep calibration),校准时间有很大提升,这个算法在QRD8x10后,也就WTR1605之后开始采用,校准参数任然在xtt里修改,同时APT技术也开始采用
ESCv4, 也就是现阶段的算法,在ESCV3进行扩展(opcode)效率和V3差别不到,在新平台上能做到2ms甚至1ms的扫描间隔。同时V4开始支持XPT、Fbrx/Rx rsb、CA等新的校准内容。 V4的校准参数全部放到XML里进行管理,XTT不在能修改参数,这个时候XTT仅仅是一个壳。
同时,Tx自校准机制也在新平台提出,也就是回环电路可以量功率. 说量功率不太准确,其实量的还是AGC然后转换成功率值。


4. Tx 校准

3/4g Tx 校准
Tx的校准也就是针对PA发射的调校。市场的PA都有增益等级,每个增益等级有相应的发射功率范围。最终能满足最大功率到最小功率的发射范围。 这个从规格书容易知道。

高通在TX发射校准无外乎就是把发射链路的最大功率和最小功率区间特性写入手机。让手机软件工作起来知道发多大功率需要怎么处理。

首先你要明白PA的控制增益过程,高通早期称为pa_range,因为那时PA都是GPIO控制,后面出现了MIPI PA,开始引入PA state的概念。那么无论是PA range 和PA state 都代表PA的增益等级。常见的PA都是2态 等级,支持APT。如果是ET的话一般会有3~4个等级,当然也可能只是2态。PA的增益等级控制由NV控制,所以你需要明白PA range map的nv的含义。 这也是个关键的地方,

针对GPIO PA, range map NV 有8个bit 为 xx xx xx xx 从右往左依次为state 0-1-2-3,那么x代表0或1, 0 高电平,1电平。 一般PA最多由连个IO控制,所以这里就是逻辑电平的最后,最后填到NV里。

针对MIPI PA, NV里填写的事PA driver 代码里的range 数组下标。

上面顺便提一下,详细的不说了。目的就是要明白TX校准会针对每个PA 增益下做发射校准。

V2时控制发射的叫PDM,所以校准时会设定一个起始PDM ,一个步进(step)然后设置信道,PA等级,开始做扫描 这样就得到参考信道的一组数据, PDM VS power 关系, 然后把这个数据写到手机里。

V3/V4和V2一致, 也需要定义起始, 这里控制的叫RGI。

<PA_State_List>2,1,0,0</PA_State_List>
<RGI_List>SSS(80,11,-2);SSS(80,11,-2);SSS(80,55,-2);SSS(54,1,-2)</RGI_List>
<Segment_Length>1000;1000;1000;1000</Segment_Length>

如上,这要做PA 等级 = 2,1,0 TX扫描,2时 RGI从80扫描到11,步进为2, 每个RGI扫描持续1ms, 那么大约就是 (80 -11)/2*1 ms了。
速度是很快的。

那么每个PA state下都要扫出一张表,即RGI vs power vs Vbias(PA偏置电压) /Icq ,几张表合起来需要满足条件

1. 最大~最小,需要点余量,例如27~-60dBm
2. 每张表需要覆盖PA的切换点
3. 最小增益等级由于跨度大,考虑仪器量程,一般校准时分两次扫描。同时确保最小功率点能写进NV,因为NV尺寸有限。
举个例子,如果功率扫描出来18~ -56 dB,理论上是ok的, 但是由于RGI按1为步进,假设从80~1那么就有相应80个点,但其实写NV时只会写从大的到64的位置截止,这样就有风险最小功率区间不覆盖。然后去综测时发现最小功率有问题。很不幸的是,高通工具没法检测这个问题。 所以需要调整扫描上限或者扫描间隔用2

当有APT后,需要在全偏置电压,一般3.7v,即3700下扫描出fullbias的表,然后再把这个表插到char表里找到最优的PA bias进行动压即APT的扫描。

Tx 扫描时会顺便把回环HDET这个特性表扫描出来。HDET仅在大功率模式工作,所以仅需在PA最高增益做校准。

HDET是用来做闭环功率控制用的,仅针对3/4G技术。GSM还是按power level发射。

HDET其实就是描述某个功率到天线端,modem测对它的评估,即一个AGC值。例如发射24dBm,回环HDET = 3000.


HDET校准后会由NV HDET_VS_AGC来保存, 这个NV刻度了16个power区间,每个power对应一个HDET值。也即在online时,手机发射某功率A时,手机开始量取HDET, 然后把这个实时HDET插到HDET_VS_AGC估算出功率为为B, 然后开始比较A和B,判断是需要增加发射还是需要减低发射。

未知其他方案商是否有HDET机制。

GSM --Tx校准

校准Tx校准很多年都保留了V2,到现在虽然推出了V4算法,但需要做CHAR。 V4比起V2有很大效率提升。因为支持多band校准,且采用char,算下来大概3~5s做完4个band

GSM Tx 校准也是为了描述PA发射而做,分为DA何pre-dist预失真校准。

DA校准时设置pa range 开启扫描,RGI从31 ~1,同时会扫描出8psk,GMSK数据。

Pre-dist 校准仅针对edge 大功率模式,所以也只会在最大pa功率模式做。



----------2015、11、11--------end----


----------2017、7、17--------start----

一晃又过了两年,平时工作也忙,很少能上论坛看大家留言。 历经两年,高通平台推出新平台,所以算法也继续演进。 这次更新给大家说一下最新的QSC 也就是V5校准算法。

高通最新的QSC算法用于最新的MSM8998,SDM660, Modem 代号 Atlas

参考文档80-P1071-7_MPSS_AT_Factory_RF_Calibration_Software

1. 校准概述

--》 TX、RX,Fbrx,FDRSB,IP2
--> Tx的频率补偿校准全部拿掉,完全使用FBRX来做修正,FBRX支持多信道校准,且需要完成高低温的特征化(char),说白了高低温的FBRX校准,然后生成char的NV用于高低温补偿。 这样就能保证Tx的频率补偿能达到平坦。
--> 所有的RX校准都作为普通的单载波校准,也即没有DLCA校准的概念
--》 校准的路径(path)完全有RFC(RF的软件驱动)决定,不由校准脚本控制
--》 GSM 校准算法和此前一样,还是继续可以使用V2

2 校准步骤

a 仪器连接校准
FBRX参考校准  --》 需要仪器提前评估校准FBRX, 最大支持16信道
所有Rx 校准 --》 支持一个DL信号同时完成多个增益等级LNA校准
FDRSB 也需要一个DL信号


b 非仪器连接校准
--》 所有TX相关的校准都采样内部自校准,不能使用仪器校准,这个是强制的功能。
--》 因此需要上面FBRX校准部分完成精准校准, internal Tx 校准的实现依赖FBRX的系统

c. NV处理
除了GSM 所有3g/4g的校准NV 都是手机测自动处理并写入


由于采用TX校准,往往校准tx失败时大家不知道咋办了。这个时候可以采用跑APT的char,用仪器测量TX 状态,如果也没功率那就检查发射链路,如果正常那就要看看校准参数设置是否有问题, 比如timing设置。

QSC的校准参数精简了,其实可配的地方不多。


3. FBRX 校准

feedback rx 链路 如何精准评估功率 就需要进行校准了。 像PA一样,FB也是有增益等级的,高通要求在5/2/0增益等级下进行FBRX校准,同时要求PA工作在APT 模式(即保证线性区域)在12、-10、-30dBm 下校准

校准完成后存储下面数据

Ghw_cal(FBRX HW gain), Pcal(仪器测量功率), Gd_cal(FBRX数字增益),Gsw_cal(FBRX sw gain)

在online 或者TX校准时评估功率 步骤

Gd_exp = Gd_cal + f(Pexp- Pcal, Gfbrx)  --》 根据新的期望功率计算期望的数字增益 :Ghw_exp
Ghw_exp = Ghw_cal * f(Pexp-Pcal, Gd_exp – Gd_cal, Gfbrx) --》 计算期望的fbrx Hw gain :Ghw_exp

以上,f()代表函数公式,具体细节看不到。Pexp 即期望的功率,

FBRX 采样或 , 手机测得到当前的FBRX HW gain:  Ghw_current

因此可计算当前的功率  Pcurrent = Pexp – f(Ghw_current – Ghw_cal)



----------2017、7、17--------end----

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发表于 2014-5-1 17:10:59 | 显示全部楼层
楼上提到的文档,刚好我有那就共享 一下了O(∩_∩)O~

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发表于 2014-7-31 10:09:57 | 显示全部楼层
楼主说的文档,我给大家分享下

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发表于 2015-2-27 00:53:47 | 显示全部楼层
andywei 发表于 2014-4-2 10:56
都是回帖赚R币的啊,等6楼回复,如果6楼知道,顺便帮忙解答一下什么是detrough

ET大家都知道了    就是让Vcc大小  动态密切地随着RF讯号大小变化




所谓的de-trough  就是让你PA的Vcc  绝对不能为零
不管怎样RF讯号怎样变动  




  


而ET的架构如下图   可以看到会有两个路径
一个是Vcc   一个是RF讯号   最后合成
两个路径   就可能会有相位差   
意即Vcc跟RF讯号抵达时间不一样   表示其中一方有所Delay




而Delay越严重   其ACLR就会越恶化






而De-trough还有另一个好处   就是可以降低你主频两旁频谱
意即改善ACLR





若搭配上述的delay概念  
就是可以降低Delay对ACLR的劣化
意即同样的delay值   de-trough可以让ACLR可以稍微好一些


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发表于 2014-7-31 10:02:55 | 显示全部楼层
在这个处处都要银币的时代,不得不弄个牛B的数字来显眼,于是我抄下了这段话,专门用来回帖,好让我每天有固定的积分收入来为学习作准备。
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发表于 2014-6-19 16:32:24 | 显示全部楼层
pein2012de 发表于 2014-5-1 17:10
楼上提到的文档,刚好我有那就共享 一下了O(∩_∩)O~

文档不是都有水印么?咋能这样共享呢?
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发表于 2014-4-8 16:31:05 | 显示全部楼层
jack1_lu 发表于 2014-4-8 16:26
80-NG201-4_B_QFE110x_APT_SW_Overview  这个文档可以共享下嘛,不方便挂附件就分享个百度盘地址啊

不做高通,看这些文档也没意义。
做高通的公司,自然会有这些文档。
这个文档不能放,太新了。抓我坐牢咋办。
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发表于 2014-4-8 16:26:27 | 显示全部楼层
shunqis 发表于 2014-4-8 16:21
ICQ指PA静态工作电流,最新MIPI技术,支持PA静态工作电流的调整,进而优化PA效率。相对应的也会调整PA偏执电 ...

80-NG201-4_B_QFE110x_APT_SW_Overview  这个文档可以共享下嘛,不方便挂附件就分享个百度盘地址啊
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发表于 2014-4-8 10:28:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 jack1_lu 于 2014-4-8 11:43 编辑

RGI =>RF gain index, qualcomm校准log里主要针对GSM的(3G 4G也有RGI就是一个增益指示),我理解的是校准过程中,基站(CMW500)控制手机打一定的功率值,校准准确后以NV形式cal入flash中,以后手机如果想打某个功率值,直接从NV中调用控制PA增益就可以了。这个值是DAC之后生成一个功率表,对应之后写入NV的一个参数,相当于PA的一个精细的驱动表
ICQ=>index channel quality,信道品质指示。这里是用来手机和基站选择调制方式的。例如LTE中上行有QPSK 16QAM等调制方式。如何选择就是根据ICQ反馈的值,印象中是ICQ的范围是0~15.15代表信道品质最高,0代表最低(大牛帮忙确认下)。根据协议来确定0~15哪个段调制方式选择哪种。
第三个标准的特征化还不理解楼主指的什么。有点印象,忘了。
写了这么多,也不知道理解的对不对,大牛看到了指正下错误。谢谢~
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发表于 2014-4-1 14:25:35 | 显示全部楼层
等候2楼回复
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 楼主| 发表于 2014-4-1 17:28:32 | 显示全部楼层
等候4楼回复
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发表于 2014-4-1 21:25:53 | 显示全部楼层

我也在等候4楼回复
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 楼主| 发表于 2014-4-2 10:56:09 | 显示全部楼层
都是回帖赚R币的啊,等6楼回复,如果6楼知道,顺便帮忙解答一下什么是detrough
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发表于 2014-4-3 10:18:30 | 显示全部楼层
等7楼
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发表于 2014-4-4 13:14:48 | 显示全部楼层
我等一楼回复
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发表于 2014-4-9 15:29:55 | 显示全部楼层
什么的校准呀?
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发表于 2014-4-28 11:56:35 | 显示全部楼层
感恩分享!
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发表于 2014-5-3 16:37:50 | 显示全部楼层
学习一下!!!!
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发表于 2014-5-4 15:22:45 | 显示全部楼层
pein2012de 发表于 2014-5-1 17:10
楼上提到的文档,刚好我有那就共享 一下了O(∩_∩)O~

哥们收费有点贵呀

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下载了,里面全是英文的。我狂晕  发表于 2014-7-31 10:06
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发表于 2014-5-5 12:26:11 | 显示全部楼层
楼主做的什么平台?
呵呵,几个月前,我刚刚把这个APT校准的方法搞懂个皮毛!!
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发表于 2014-5-5 18:17:36 | 显示全部楼层
学习一下!
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发表于 2014-5-6 06:42:07 来自手机 | 显示全部楼层
太贵了 哥们来自: Android客户端
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发表于 2014-5-6 11:39:00 | 显示全部楼层
想要,太贵。
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