多输入多输出方式系统的测试装置以及测试方法制造方法及图纸

MIMO方式以及波束成形处理的系统的测试装置。对由波束成形特性w和发送天线特性ξ确定的传播路径的特性A1，加入多普勒频移的特性Ψn和接收天线的特性Ξ而求出从发送天线至各接收天线的传播路径的特性A3，将多普勒频率可视为相同的射线彼此进行分组并进行傅立叶变换处理，求出每个载波间隔的传播路径的特性A5，对通过该特性A5和每个载波的调制信号Ssym的运算生成的传播信号SA进行窗函数的频率特性的卷积运算，关于该运算结果SB，按接收天线对多普勒频率不同的序列进行加法运算，根据该加法运算结果SC生成时域的信号SE，将其挪动窗函数的长度量来进行加法运算，从而生成连续的接收信号Srx。

【技术实现步骤摘要】
多输入多输出方式系统的测试装置以及测试方法
本专利技术涉及一种用于缩小测试装置的电路规模的技术，所述测试装置具有将与多输入多输出(MIMO,MultiInputMultiOutput)方式对应的终端或内置于该终端的电路基板和集成电路等作为测试对象，并对于在发送天线和接收天线之间假设的S×U个信道的传播路径进行衰落处理的功能，所述MIMO方式以基站侧天线数S、终端侧天线数U来传递从基站朝向移动终端的下行链路信号。
技术介绍
MIMO方式如图10所示，将朝向终端侧的下行链路信号Stx1～StxS从S个(该例子中设为S＝4)基站侧天线(以下称作发送天线)Atx1～AtxS进行发送，并以U个(该例子中设为U＝2)终端侧天线(以下称作接收天线)Arx1～ArxU进行接收。因此，在各发送天线和各接收天线之间假设S×U个传播路径(信道)，并且关于各信道假设不同的复数L(例如L＝4)个路径。若将包含路径的各信道的传播特性设为H(1，1，1～L)～H(S，U，1～L)，则在测试与MIMO方式对应的移动终端或用于该移动终端的电路等时，需要对下行链路信号进行加入了各信道的传播特性以及路径的损失、延迟、多普勒频移等特性的运算处理，最终生成从U个接收天线Arx1～ArxU输出的接收信号Srx1～SrxU并赋予到测试对象1。另一方面，近年来作为调制方式，已实现基于OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)、UFMC(UniversalFilteredMulticarrier)、GFDM(GeneralizedFrequencyDivisionMultiplexing)、FBMC(FilteredBankMulti-Carrier)等多载波调制方式的高速的信号传递，通过该多载波调制方式和MIMO方式的组合，可实现能够更快速地进行信息通信的MIMO方式系统，但需要对该系统进行测试的装置。并且，在下一代(第5代)通信方式中，提出使用更高的频带。若如此在通信中使用的频带变高，则能够缩小每个天线的尺寸而构成，因此通过采用将多个天线元件纵横排列的阵列天线结构，并通过赋予到这些天线元件的下行链路信号的相位控制，向通信对象的移动终端的存在方向高效地放射电波的所谓波束成形成为可能。由此，在将这种下一代移动终端作为测试对象的测试装置中，需要对于阵列化的大量的天线进行波束成形的运算处理。图11中示出用于对系统进行测试的测试装置的结构例，所述系统组合了多载波调制方式、MIMO方式以及基于阵列天线的波束成形处理。该测试装置10是与在多载波调制方式中利用复数K个子载波来进行与终端的通信的OFDM对应的装置，在层频域信号生成部11中，对于欲向测试对象传递的R个序列的传送数据(称作层或流)分别生成并输出复数K个子载波的每一个的调制信号(星座数据)Ssym(1，1)～Ssym(1，K)、Ssym(2，1)～Ssym(2，K)、……，Ssym(R，1)～Ssym(R，K)。该调制信号Ssym是按OFDM符号，将在频率轴上排列了K个星座数据的数据包含R个序列量的频域的信号。这些调制信号Ssym被输入到波束成形处理部12，且以从S个发送天线射出的电波的射束特性成为所希望的特性的方式进行运算处理，相对于1个发送天线，转换成复数K个子载波的每一个的波束成形处理信号Sbf(1，1)～Sbf(1，K)、Sbf(2，1)～Sbf(2，K)、……，Sbf(S，1)～Sbf(S，K)。另外，在以下的说明中，包括附图在内，有时将j个一组的信号Sx(i，1)～Sx(i，j)简单记作Sx(i，1～j)。这些波束成形处理信号Sbf被输入到S组的时域信号生成部13(1)～13(S)。各时域信号生成部13(i)(i＝1～S)对于K个1组的波束成形处理信号Sbf(i，1～K)进行傅立叶逆变换(IFFT)处理、循环前缀(CP)附加处理、限带处理等，并以OFDM方式转换成规定的时间轴上的信号。由此，从各时域信号生成部13(1)～13(S)输出用于赋予到S个发送天线Atx1～AtxS的发送信号(下行链路信号)Stx1～StxS。这些发送信号Stx1～StxS被输入到模拟了S×U个信道的传播路径的特性的传播路径模拟器20。传播路径模拟器20假设在S个发送天线和U个接收天线之间形成的S×U个信道，且对于这些各信道分别假设复数L个路径，对这些S×U×L个的各路径附加所希望的延迟和衰落，并假想生成由U个接收天线分别收到的接收信号。该传播路径模拟器20是赋予表示无线通信中的接收电平变动的分布的瑞利衰落的模拟器，其具有：延迟设定部21，向对于S个序列的发送信号Stx1～StxS分别设定的复数L个路径赋予规定的延迟并进行输出；衰落设定部22，求出被赋予多普勒频移、MIMO相关信息的瑞利分布的传播路径的特性；以及运算部23，通过利用了从延迟设定部21输出的全部路径量的延迟处理信号Stx(1，1，1～L)、Stx(2，1，1～L)、……，Stx(S，U，1～L)和由衰落设定部22得到的传播特性H(1，1，1～L)、H(2，1，1～L)、……，H(S，U，1～L)的乘加运算(矩阵的乘法运算)，生成经由S×U×L个假想的传播路径并由U个接收天线接收的接收信号Srx1～SrxU。在此，延迟设定部21例如将基于存储器的1个样本单元的延迟和基于重采样滤波器的1个样本以下的延迟进行组合，以此来赋予各路径所希望的延迟。并且，运算部23的运算处理例如如下：Srx1＝ΣH(1，1，i)·Stx(1，1，i)+ΣH(2，1，i)·Stx(2，1，i)+……+ΣH(S，1，i)·Stx(S，1，i)Srx2＝ΣH(1，2，i)·Stx(1，2，i)+ΣH(2，2，i)·Stx(2，2，i)+……+ΣH(S，2，i)·Stx(S，2，i)……SrxU＝ΣH(1，U，i)·Stx(1，U，i)+ΣH(2，U，i)·Stx(2，U，i)+……+ΣH(S，U，i)·Stx(S，U，i)。其中，符号Σ表示i＝1～L为止的总和。将如此得到的接收信号Srx1～SrxU赋予到测试对象1，由此能够测试与由测试装置设定的收发天线之间的传播路径的状态相对应的测试对象1的动作。另外，虽然未包含传播路径模拟器，但用于对如上述将多载波调制方式和MIMO方式进行组合的系统进行测试的测试装置例如公开在以下专利文献1中。专利文献1：日本特开2014-93758号公报如上述结构的测试装置，在进行波束成形处理的系统中，阵列化的发送天线的数量S例如如128这样变得非常的大，随此将傅立叶逆变换处理并列S个序列量来进行的时域信号生成部13需要128组，导致电路规模变得非常庞大。并且，传播路径模拟器20的延迟设定部21如前述，需要通过存储器和重采样滤波器的组合来赋予任意延迟的硬件结构，因此为了如上述向对于128个序列的信号分别设定的复数L个路径赋予任意的延迟，仍旧导致其电路规模非常庞大，且装置大型化，制造成本变高以及耗电量变大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种即使在组合了多载波调制方式、MIMO方式以及波束成形处理的系统中发送天线数较多时，仍能够实现较小电路规模、较少耗电量的测试装置以及测试方法。为了实现所述目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多输入多输出方式系统的测试装置，其为应用使用复数K个载波的多载波调制方式、使用复数S个发送天线和复数U个接收天线的多输入多输出方式以及设定基于所述复数S个发送天线的放射束特性的波束成形处理方式的系统中的、生成从所述复数S个发送天线发出并经由包含N个散射体的传播环境通过所述复数U个接收天线接收的接收信号并赋予测试对象的多输入多输出方式系统的测试装置，所述多输入多输出方式系统的测试装置的特征在于，具备：层频域信号生成部(31)，对于用于传递至所述测试对象的R层量的数据信号串，分别生成R×K个序列量的所述复数K个载波的每一个的频域的调制信号；第1传播路径运算部(41)，对于由所述发送天线和所述层数确定的S×R个序列量的波束成形特性，乘以模拟所述发送天线所发出的信号根据该发送天线的特性对应每一个散射体输出为M个射线并到达所对应的散射体为止的传播路径的特性，由此求出考虑了波束成形特性的传播路径的特性；第2传播路径运算部(42)，对于所述第1传播路径运算部的运算结果，乘以用于赋予因所述接收天线与所述测试对象一起进行移动而产生的多普勒频移的相位特性，由此求出考虑了所述测试对象的移动状态的传播路径的特性；第3传播路径运算部(43)，对于所述第2传播路径运算部的运算结果，乘以表示所述接收天线的接收特性的接收天线特性，由此求出考虑了所述各接收天线的接收特性的传播路径的特性；傅立叶变换部(44)，所述第3传播路径运算部的运算结果中，按所述各接收天线，将多个多普勒频移可视为相同的所述射线进行分组并设为1个单元，并且分别对多普勒频率不同的L个单元量的传播路径的特性进行傅立叶变换处理，由此求出所述复数K个载波的间隔的每一个的频域中的传播路径的特性；传播信号运算部(51)，对于所述傅立叶变换部的运算结果，乘以由所述层频域信号生成部生成的R×K个序列量的调制信号，由此每个所述载波以U×L个序列生成经由所述多个发送天线至所述多个接收天线的模拟传播路径的频域的传播信号；窗函数运算部(52)，对于由所述传播信号运算部获得的每个所述载波的U×L个序列的传播信号，作为相当于基于以与该各序列对应的多普勒频率进行旋转的窗函数的乘法运算的信号切割的频域中的处理，进行所述窗函数的频率特性的卷积运算，由此每个所述载波进行U×L个序列的传播信号的提取处理；路径信号加法运算部(53)，对于所述窗函数运算部的运算结果，按所述接收天线进行L个单元的信号的加法运算处理，由此每个所述载波生成U个序列的传播信号；时域信号生成部(54)，对于所述路径信号加法运算部的运算结果进行傅立叶逆变换处理，由此生成由所述各接收天线分别接收的时域的信号；及位移加法运算部(55)，对于所述时域信号生成部所生成的时域的信号，挪动所述窗函数的长度量来进行加法运算，由此生成通过所述各接收天线接收的连续的接收信号。...

【技术特征摘要】
2017.06.20 JP 2017-1206191.一种多输入多输出方式系统的测试装置，其为应用使用复数K个载波的多载波调制方式、使用复数S个发送天线和复数U个接收天线的多输入多输出方式以及设定基于所述复数S个发送天线的放射束特性的波束成形处理方式的系统中的、生成从所述复数S个发送天线发出并经由包含N个散射体的传播环境通过所述复数U个接收天线接收的接收信号并赋予测试对象的多输入多输出方式系统的测试装置，所述多输入多输出方式系统的测试装置的特征在于，具备：层频域信号生成部(31)，对于用于传递至所述测试对象的R层量的数据信号串，分别生成R×K个序列量的所述复数K个载波的每一个的频域的调制信号；第1传播路径运算部(41)，对于由所述发送天线和所述层数确定的S×R个序列量的波束成形特性，乘以模拟所述发送天线所发出的信号根据该发送天线的特性对应每一个散射体输出为M个射线并到达所对应的散射体为止的传播路径的特性，由此求出考虑了波束成形特性的传播路径的特性；第2传播路径运算部(42)，对于所述第1传播路径运算部的运算结果，乘以用于赋予因所述接收天线与所述测试对象一起进行移动而产生的多普勒频移的相位特性，由此求出考虑了所述测试对象的移动状态的传播路径的特性；第3传播路径运算部(43)，对于所述第2传播路径运算部的运算结果，乘以表示所述接收天线的接收特性的接收天线特性，由此求出考虑了所述各接收天线的接收特性的传播路径的特性；傅立叶变换部(44)，所述第3传播路径运算部的运算结果中，按所述各接收天线，将多个多普勒频移可视为相同的所述射线进行分组并设为1个单元，并且分别对多普勒频率不同的L个单元量的传播路径的特性进行傅立叶变换处理，由此求出所述复数K个载波的间隔的每一个的频域中的传播路径的特性；传播信号运算部(51)，对于所述傅立叶变换部的运算结果，乘以由所述层频域信号生成部生成的R×K个序列量的调制信号，由此每个所述载波以U×L个序列生成经由所述多个发送天线至所述多个接收天线的模拟传播路径的频域的传播信号；窗函数运算部(52)，对于由所述传播信号运算部获得的每个所述载波的U×L个序列的传播信号，作为相当于基于以与该各序列对应的多普勒频率进行旋转的窗函数的乘法运算的信号切割的频域中的处理，进行所述窗函数的频率特性的卷积运算，由此每个所述载波进行U×L个序列的传播信号的提取处理；路径信号加法运算部(53)，对于所述窗函数运算部的运算结果，按所述接收天线进行L个单元的信号的加法运算处理，由此每个所述载波生成U个序列的传播信号；时域信号生成部(54)，对于所述路径信号加法运算部的运算结果进行傅立叶逆变换处理，由此生成由所述各接收天线分别接收的时域的信号；及位移加法运算部(55)，对于所述时域信号生成部所生成的时域的信号，挪动所述窗函数的长度量来进行加法运算，由此生成通过所述各接收天线接收的连续的接收信号。2.一种多输入多输出方式系统的测试装置，其为应用使用复数K个载波的多载波调制方式、使用复数S个发送天线和复数U个接收天线的多输入多输出方式以及设定基于所述复数S个发送天线的放射束特性的波束成形处理方式的系统中的、假设从所述复数S个发送天线发出并经由包含N个散射体的传播环境到达所述测试对象所具有的所述复数U个接收天线的模拟传播路径，生成用于经由该传播路径分别射入所述复数U个接收天线的入射波，并在电波暗室内通过U’个探针天线对测试对象赋予所述入射波的多输入多输出方式系统的测试装置，所述多输入多输出方式系统的测试装置的特征在于，具备：层频域信号生成部(31)，对于用于传递至所述测试对象的R层量的数据信号串，分别生成R×K个序列量的所述复数K个载波的每一个的频域的调制信号；第1传播路径运算部(41)，对于由所述发送天线和所述层数确定的S×R个序列量的波束成形特性，乘以模拟所述发送天线所发出的信号根据该发送天线的特性对应每一个散射体输出为M个射线并到达所对应的散射体为止的传播路径的特性，由此求出考虑了波束成形特性的传播路径的特性；第2传播路径运算部(42)，对于所述第1传播路径运算部的运算结果，乘以用于赋予因所述接收天线与所述测试对象一同进行移动而产生的多普勒频移的相位特性，由此求出考虑了所述测试对象的移动状态的传播路径的特性；傅立叶变换部(44′)，所述第2传播路径运算部的运算结果中，将多个从所述测试对象观察的电波的入射方向可视为相同的所述射线进行分组并设为1个单元，并且分别对入射方向不同的L个单元量的传播路径的特性进行傅立叶变换处理，由此求出所述复数K个载波的间隔的每一个的频域中的传播路径的特性；传播信号运算部(51′)，对于所述傅立叶变换部的运算结果，乘以由所述层频域信号生成部生成的R×K个序列量的调制信号，由此每个所述载波以L个序列生成经由所述多个发送天线至所述测试对象所具有的所述多个接收天线的入射路径为止的模拟传播路径的频域的传播信号；窗函数运算部(52′)，对于由所述传播信号运算部获得的L各序列的传播信号，作为相当于基于以与该各序列对应的多普勒频率进行旋转的窗函数的乘法运算的信号切割的频域中的处理，进行所述窗函数的频率特性的卷积运算，由此每个所述载波进行L个序列的传播信号的提取处理；加权运算部(53′)，对于所述窗函数运算部的运算结果，按所述探针天线进行L个单元的信号的加权合成处理，由此每个所述载波生成U’各序列的传播信号；时域信号生成部(54′)，对于所述加权运算部的运算结果进行傅立叶逆变换处理，由此生成用于从所述各探针天线输出的时域的信号；及位移加法运算部(55′)，对于所述时域信号生成部所生成的时域的信号，挪动所述窗函数的长度量来进行加法运算，由此生成从所述各探针天线分别输出并朝向所述测试对象射入的连续的入射波。3.根据权利要求1或2所述的多输入多输出方式系统的测试装置，其特征在于，所述傅立叶变换部包含：傅立叶变换运算机构(44a)，进行对所述L个单元量的传播路径...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林武史，
申请(专利权)人：安立股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP