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

本发明专利技术能够以较小的电路规模、较少的耗电量来实现对于一种系统的测试装置，所述系统组合了多载波、MIMO方式以及波束成形处理。本发明专利技术中，对于由层频域信号生成部(31)输出的R层量的各载波的调制信号，窗函数运算部(32)进行窗函数的频率特性的卷积运算。另一方面，对于由衰落设定部(51)输出的各路径的传播路径特性，波束成形等价运算部(52)进行与波束成形处理等价的运算处理，且对于其运算结果，傅立叶变换部(53)进行傅立叶变换。运算部(54)进行两个运算结果Ht、Fsym的乘法运算，求出由各接收天线接收的信号的频谱信息，将其通过基于时间区域信号生成部(33)的傅立叶逆变换处理来转换成时间区域的信号，并通过位移加法运算部(34)挪动窗函数的长度量来进行加法运算，从而生成各接收天线的接收信号。

Test device and test method for MIMO system

The invention can implement a system testing device for a system with smaller circuit size and less power consumption. The system combines multi carrier, MIMO mode and beamforming processing. In the present invention, the modulation signals of each carrier of the R layer output by the layer frequency signal generating unit (31) are convoluted by the window function operation unit (32) for the frequency characteristics of the window function. On the other hand, for the propagation path characteristics of each path produced by the fading setting unit (51), the equivalent operation section of the beamforming unit (52) is equivalent to the beamforming processing, and the Fu Liye transform unit (53) is used to carry out the Fu Liye transform for the result of its operation. The operation unit (54) carries out the multiplication of the two operation results Ht and Fsym, and finds out the spectrum information of the signals received by each receiving antenna, and converts it to the signal of the time region through the Fu Liye inverse transformation processing based on the time region signal generator (33) and the length of the function of the bit shift unit (34) by the bit shift arithmetic unit (34). The addition operation is used to generate the received signals of the receiving antennas.

【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定的N×M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N、终端侧天线数M来传递从基站朝向移动体终端的下行链路信号。
技术介绍
MIMO方式如图9所示，将朝向终端侧的下行链路信号Stx1～StxN从N个(该例子中设为N＝4)基站侧天线(以下称作发送天线)Atx1～AtxN进行发送，并以M个(该例子中设为M＝2)终端侧天线(以下称作接收天线)Arx1～ArxM进行接收。因此，在各发送天线和各接收天线之间假定N×M个传播路径(信道)，并且关于各信道假定不同的复数U(例如U＝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～U)～H(N,M,1～U)，则在测试与MIMO方式对应的移动体终端或用于该移动体终端的电路等时，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M个接收天线Arx1～ArxM输出的接收信号Srx1～SrxM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，向通信对象的移动体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体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10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是按照每一个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N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(N,1)～Sbf(N,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N组的时间区域信号生成部13(1)～13(N)。各时间区域信号生成部13(i)(i＝1～N)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，从各时间区域信号生成部13(1)～13(N)输出用于赋予到N个发送天线Atx1～AtxN的发送信号(下行链路信号)Stx1～StxN。这些发送信号Stx1～StxN被输入到模拟了N×M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假定在N个发送天线和M个接收天线之间形成的N×M个信道，且对于这些各信道分别假定复数U个路径，对这些N×M×U个的各路径附加所希望的延迟和衰落，并假想生成由M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N个序列的发送信号Stx1～StxN分别设定的复数U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～U)，Stx(2,1,1～U)，……，Stx(N,M,1～U)和由衰落设定部22得到的传播特性H(1,1,1～U)，H(2,1,1～U)，……，H(N,M,1～U)的乘加运算(行列的乘法运算)，生成经由N×M×U个假想的传播路径并由M个接收天线接收的接收信号Srx1～SrxM。在此，延迟设定部21例如将基于存储器的1个样本单位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(N,1,i)·Stx(N,1,i)Srx2＝ΣH(1,2,i)·Stx(1,2,i)+ΣH(2,2,i)·Stx(2,2,i)+……+ΣH(N,2,i)·Stx(N,2,i)……SrxM＝ΣH(1,M,i)·Stx(1,M,i)+ΣH(2,M,i)·Stx(2,M,i)+……+ΣH(N,M,i)·Stx(N,M,i)。其中，记号Σ表示i＝1～U为止的总和。将如此得到的接收信号Srx1～SrxM赋予到测试对象1，由此能够测试与由测试装置设定的发送接收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，虽然在传播路径模拟器中未包含，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：US2014/0126618A1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N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N个序列量来进行的时间区域信号生成部13需要128组，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U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，仍能够实现较小的电路规模、较少的耗电量的测试装置以及测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MIMO方式系统的测试装置，该测试装置将在相对于1个移动体终端的通信中采用以下3种方式的系统作为测试对象即使用复数K个载波的多载波调制方式、发送天线数为N且接收天线数为M的MIMO方式以及对基于所述天线数为N的发送天线的放射束特性进行设定的波束成形处理方式，并且在所述发送天线和接收天线之间假定N×M个信道、以及在各信道分别具有复数U个路径的模拟传播路径，生成经由该传播路径并由M个接收天线接收的接收信号来赋予所述测试对象，所述MIMO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)，对于用于向所述测试对象传递的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；窗函数运算部(32)，对于所述层频域信号生成部所输出的R×K个序列量的调制信号，作为相当于基于时间区域内的窗函数的乘法运算的信号切割的频域内的处理，进行所述窗函数的频率特性的卷积运算；传播路径模拟器(50)，求出在所述发送天线和所述接收天线之间假定的全部路径的传播路径特性，进行与用于将基于所述天线数为N的发送天线的放射束特性设为所希望的特性的波束成形处理等价的运算处理，进行加入了每一路径的延迟的傅立叶变换，求出频域中的传播路径特性，并结合所述窗函数运算部的运算结果，生成以所述各接收天线分别接收的信号的频谱信息；时间区域信号生成部(33)，对于所述传播路径模拟器的运算结果进行傅立叶逆变换处理，生成以所述各接收天线分别接收的时间区域的信号；以及位移加法运算部(34)，将所述时间区域信号生成部所生成的时间区域的信号挪动所述窗函数的长度量来进行加法运算，从而生成由所述各接收天线分别接收的连续的接收信号。...

【技术特征摘要】
2016.12.19 JP 2016-2456041.一种MIMO方式系统的测试装置，该测试装置将在相对于1个移动体终端的通信中采用以下3种方式的系统作为测试对象即使用复数K个载波的多载波调制方式、发送天线数为N且接收天线数为M的MIMO方式以及对基于所述天线数为N的发送天线的放射束特性进行设定的波束成形处理方式，并且在所述发送天线和接收天线之间假定N×M个信道、以及在各信道分别具有复数U个路径的模拟传播路径，生成经由该传播路径并由M个接收天线接收的接收信号来赋予所述测试对象，所述MIMO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)，对于用于向所述测试对象传递的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；窗函数运算部(32)，对于所述层频域信号生成部所输出的R×K个序列量的调制信号，作为相当于基于时间区域内的窗函数的乘法运算的信号切割的频域内的处理，进行所述窗函数的频率特性的卷积运算；传播路径模拟器(50)，求出在所述发送天线和所述接收天线之间假定的全部路径的传播路径特性，进行与用于将基于所述天线数为N的发送天线的放射束特性设为所希望的特性的波束成形处理等价的运算处理，进行加入了每一路径的延迟的傅立叶变换，求出频域中的传播路径特性，并结合所述窗函数运算部的运算结果，生成以所述各接收天线分别接收的信号的频谱信息；时间区域信号生成部(33)，对于所述传播路径模拟器的运算结果进行傅立叶逆变换处理，生成以所述各接收天线分别接收的时间区域的信号；以及位移加法运算部(34)，将所述时间区域信号生成部所生成的时间区域的信号挪动所述窗函数的长度量来进行加法运算，从而生成由所述各接收天线分别接收的连续的接收信号。2.根据权利要求1所述的MIMO方式系统的测试装置，其特征在于，所述传播路径模拟器具备：衰落设定部(51)，求出在所述发送天线和所述接收天线之间假定的全部路径的传播路径特性；波束成形等价运算部(52)，对于由所述衰落设定部求出的N×M×U个路径量的传播路径特性，进行与波束成形处理等价的运算处理，所述波束成形处理用于将基于所述天线数为N的发送天线的放射束特性设为所希望的特性；傅立叶变换部(53)，对于通过所述波束成形等价运算部得到的全部路径的传播路径特性，进行加入了每一路径的延迟的傅立叶变换，并求出频域中的传播路径特性；以及运算部(54)，通过由所述傅立叶变换部得到的频域中的传播路径特性和所述窗函数运算部的运算结果的乘法运算，求出由所述各接收天线分别接收的信号的频谱信息。3.根据权利要求1所述的MIMO方式系统的测试装置，其特征在于，所述传播路径模拟器具备：衰落设定部(51)，求出在所述发送天线和所述接收天线之间假定的全部路径的传播路径特性；傅立叶变换部(53′)，对于由所述衰落设定部得到的全部路径的传播路径特性，进行加入了每一路径的延迟的傅立叶...

【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