天线分集信道模拟装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种天线分集信道模拟装置及方法。本发明专利技术能够、实时地根据天线分集模式以及其衰落类型，对数字基带信号进行衰落模拟，适用于对天线分集模式的模拟测试，具有结构简单、扩展性好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线信息传输
，特别设及一种天线分集信道模拟装置，针对 多种通信场景时的天线分集信道模拟。
技术介绍
移动通信网中如何保证信号传输链路的可靠性，是一项重要指标。为了达到运一 目的，可W通过多种技术来实现，从影响接收端信号功率的=个主要因素来分析:第一、自 由空间的传播损耗和弥散，运可通过加大发射机功率来改善;第二、地形起伏、建筑物及障 碍物的遮挡引起的阴影衰落，运可通过"宏分集"技术来改善;第=、在传输路径中各种物体 产生的直射波、反射波和散射波的相互影响，即多径衰落，W及多普勒频移产生的损耗，运 可通过"微分集"技术来改善。从W上的分析可W看出，分集技术对改善无线传输链路的性 能可W起到很大的作用。分集技术就是利用两个或更多的不相关信号进行处理，不相关信 号的采集可W通过空域、时域和频域=种方式实现。 其中空间分集，即天线分集，是移动通信中使用较多的分集形式，简单的说，就是 采用多付接收天线来接收信号，然后进行合并。为保证接收信号的不相关性，运就要求天线 之间的距离足够大，在理想情况下，接收天线之间的距离只要波长A的一半就可W 了。 随着通信技术的发展，人们更加追求高质量、高速率的移动多媒体传输。然而，无 线信号传播过程中，容易受周围环境、天气、移动速度等因素的影响，产生随机衰落。多天线 分集是一种简单高效的抗衰落技术，但是，各天线接收信号衰落之间的相关性不可忽略，因 此相关衰落分集信道的理论分析和建模仿真对辅助研究分集技术、系统容量和误码性能等 具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服或减缓至少上述缺点中的部分，特此提供一种天线分集信道 模拟方法，其包括： (1)根据模拟的通信场景，确定衰落模型； (2)选择发射天线分集模式或接收天线分集模式；[000引（3)根据选择的发射天线分集模式或接收天线分集模式，建立相关系数； (4)根据衰落模型建立不相关衰落因子； (5)根据相关系数对不相关的衰落因子进行矩阵运算，取得对应衰落模型W及天 线分集模式的相关衰落因子； (6)对采集的数字基带信号与相关衰落因子进行复数运算后输出。 根据权利要求1所述的天线分集信道模拟方法，其特征在于， 于(1)中，所述衰落模型为瑞利衰落模型或莱斯衰落模型或纯多普勒衰落模型。 优选地，于(3)中，所述发射或接收天线分集模式的相关系数为P，其相关信道，其中，ha(t)，hb(t)均为不相关的不相关衰落因子。优选地，于(4)中，所述不相关衰落因子如)=巧("/的+與0的)千娜的，[001引其中，a，0为系数因子，巧灼=心表示视距路径分量； 式咬，巧^分别是视距路径的幅度、入射角和相位； Ul(t)，UQ(t)为统计不相关的高斯随机变量； a = 〇，e辛0时，知O为纯多普勒信道对应的不相关衰落因子； 口 * 0，0 = 0时，如）为瑞利信道对应的不相关衰落因子；[002引 a，0辛0时，如)为莱斯信道对应的不相关衰落因子。 本专利技术示范性的公开了一种天线分集信道模拟装置，其包括： 参数配置计算单元， -功能，设立衰落模型及其相关参数，另一功能，选择天线分集模式，并设置选择的天线分集模式对应的相关系数，根据 所述相关系数计算选择的天线分集模式对应的相关信道；相关衰落因子产生单元， -功能，根据所述参数配置计算单元中设立的衰落模型W及相关参数，取得不相 关衰落因子， 另一功能，根据不相关衰落因子W及选择的天线分集模式对应的相关信道，取得 相关衰落因子； 衰落模拟单元，对相关衰落因子W及输入的数字基带信号进行复数运算后输出。 优选地，所述参数配置计算单元为PC机，用户在PC机根据模拟的通信场景选择合 适的利衰落模型或莱斯衰落模型或纯多普勒衰落模型，并键入相关参数;再选择天线发射 分集模式或者天线接收分集模式，并键入相关系数，W取得天线发射分集模式或者天线接 收分集模式的相关信道； 优选地，所述相关衰落因子产生单元根据衰落模型及其相关参数且采用谐波叠加 法计算所述不相关衰落因子;所述不相关衰落因子与所述相关信道的矩阵运算，取得相关 衰落因子。 优选地，所述衰落模拟单元通过A/D转换器采集数字基带信号，所述数字基带信号 与相关衰落因子进行复数乘法运算，取得模拟衰落数据，所述模拟衰落数据通过D/A转换器 输出至外部。 优选地，所述相关衰落因子产生单元和/或衰落模拟单元集成于FPGA，FPGA通过 CPCI与PC机通讯。 本专利技术旨在于，（1)通过对不相关衰落W及相关信道进行的矩阵运算取得相关衰 落因子，实时性高，可满足实际测试需要。（2)实时模拟发射天线分集模式的相关信道和接 收天线分集模式的相关信道，其结构简单、扩展性好。【附图说明】 现在将参照所附附图更加详细地描述本专利技术的运些和其它方面，其所示为本专利技术 的当前优选实施例。其中： 图1为天线分集信道模拟装置的结构框图； 图2为天线分集信道模拟装置中相关衰落因子产生单元的原理框图。 图中：UPC机;2、FPGA;21、相关衰落因子产生单元;22、衰落模拟单元。【具体实施方式】 下面结合附图和具体实例，进一步阐明本专利技术，应理解运些实施例仅用于说明本 专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种 等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。 如图1所示，本实施例示范性的公开了一种天线分集信道模拟装置，至少包括PC机 IW及通过CPCI与PC机1通讯的FPGA2。 在PC机1内预先地设定多种衰落模式及其相关参数，例如瑞利衰落模型、莱斯衰落 模型和纯多普勒衰落模型；同时设定天线分集模式及其相关信道，例如天线发射分集模式 和天线接收分集模式，并键入相关系数。 用户通过对PC机1进行设置，调用瑞利衰落模型、莱斯衰落模型和纯多普勒衰落模 型中的任意一种，并通过键盘输入对应相关系数的数值;同时，设定天线分集模式为天线发 射分集模式和天线接收分集模式。 在用户通过PC机1完成上述设置后，PC机1根据设定的衰落模型W当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线分集信道模拟方法，其特征在于包括：(1)根据模拟的通信场景，确定衰落模型；(2)选择发射天线分集模式或接收天线分集模式；(3)根据选择的发射天线分集模式或接收天线分集模式，建立相关系数；(4)根据衰落模型建立不相关衰落因子；(5)根据相关系数对不相关的衰落因子进行矩阵运算，取得对应衰落模型以及天线分集模式的相关衰落因子；(6)对采集的数字基带信号与相关衰落因子进行复数运算后输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周生奎，陈应兵，包思云，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37