一种基于多探头暗室的三维信道重建的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种基于多探头暗室的三维信道重建方法及装置，该方法包括：确定各采样时间点的信号角度信息对应的角度功率谱和第一空间相关性；根据预设的凸优化算法，求解权重约束方程组，得到待重建的三维信道模型中的每个探头在各采样时间点对应的权重值；根据预设的第二空间相关性计算公式，确定第二空间相关性；根据预设的相关系数计算公式，确定第一空间相关性和所述第二空间相关性之间的相关系数；若相关系数满足预设条件，则基于待重建的三维信道模型中的每个探头的权重值，确定待重建的三维信道模型。可见，在本发明专利技术实施例中，总结出了一套适用于三维球面信道模型设备方案的实施流程，以提高三维球面信道模型的仿真效果。

A Method and Device for 3D Channel Reconstruction Based on Multi-probe Darkroom

The embodiment of the present invention provides a method and device for three-dimensional channel reconstruction based on multi-probe darkroom. The method includes: determining the angular power spectrum and the first spatial correlation of the signal angle information at each sampling time point; solving the weight constraint equations according to the preset convex optimization algorithm, and obtaining the pairs of each probe in the three-dimensional channel model to be reconstructed at each sampling time point. The corresponding weight values; the second spatial correlation is determined according to the presupposed second spatial correlation formula; the correlation coefficients between the first spatial correlation and the second spatial correlation are determined according to the presupposed correlation coefficient formula; if the correlation coefficients satisfy the presupposed conditions, the reconstructed one is determined based on the weight values of each probe in the three-dimensional channel model to be reconstructed. Three-dimensional channel model. It can be seen that in the embodiment of the present invention, a set of implementation process suitable for the equipment scheme of the three-dimensional spherical channel model is summarized to improve the simulation effect of the three-dimensional spherical channel model.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多探头暗室的三维信道重建的方法及装置
本专利技术涉及无线通信
，特别是涉及一种基于多探头暗室的三维信道重建的方法及装置。
技术介绍
近年来，在用户移动通讯、客厅与室外娱乐中心等应用场景中，业务形式在不断发生变革和发展，但是用户的最终接入方式无一例外均偏向于使用无线技术。传统无线终端一般利用空中性能测试(Over-The-Air，OTA)进行无线传输和组网性能评估，通过电波暗室建立一个无反射的自由空间，评估无线终端的射频及天线的整体性能。在第四代和第五代移动通信系统中，已经明确了多输入多输出(MIMOMultiple-InputMultiple-Output，MIMO)天线技术作为核心关键技术，以提升网络的频谱效率。由于MIMO性能紧密依赖信道环境，传统的电波暗室难以满足其要求。因此，针对MIMO，三维真实信道场景在电波暗室中的重建成为其理论研究与实现的重要参考依据。然而，现今的多入多出空中特性(Multiple-InputMultiple-OutputOver-the-Air，MIMOOTA)测试信道重建方案仍然主要是将三维的实际信道模型简化为二维，仅考虑二维平面的时延、多普勒以及水平面方位角分量，而忽略了垂直维度上的空间域信息，角度信息统计特性只存在方位角分量，而没有仰角分量，不能真实地反应实际中的信道，已经不适用于当下MIMO终端性能的测试与评估。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种基于多探头暗室的三维信道重建的方法及装置，以提高三维球面信道模型的仿真效果。具体技术方案如下：第一方面，提供了一种基于多探头暗室的三维信道重建方法，所述方法包括：检测待重建的三维信道在各采样时间点的信号角度信息，所述信号角度信息中可以包括待重建的三维信道在各采样时间点的垂直维度角度信息和水平维度角度信息；根据预设的角度功率谱计算公式，确定所述信号角度信息对应的角度功率谱；根据预设的第一空间相关性计算公式和所述角度功率谱，确定所述信号角度信息对应的第一空间相关性；将所述各采样时间点的信号角度信息的第一空间相关性和预设的第二空间相关性计算公式，组成权重约束方程组；根据预设的凸优化算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述各采样时间点对应的权重值；根据预设的第二空间相关性计算公式和所述待重建的三维信道模型中的每个探头的权重值，确定第二空间相关性；根据预设的相关系数计算公式，确定所述第一空间相关性和所述第二空间相关性之间的相关系数；若所述相关系数满足预设条件，则基于所述待重建的三维信道模型中的每个探头的权重值，确定所述待重建的三维信道模型。可选的，所述检测待重建的三维信道在各采样时间点的信号角度信息的步骤，可以包括：基于待重建信道的模拟场景，以移动的被测设备为原点，建立三维坐标系；根据所述被测设备在所述待重建信道的模拟场景中的运动速度和运动轨迹，确定所述被测设备在各采样时间点的信号角度信息。可选的，所述根据预设的凸优化算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述各采样时间点对应的权重值的步骤，可以包括：判断所述待重建的三维信道中的被测设备是否为匀变速运动；若所述待重建的三维信道的被测设备是匀变速运动，则确定固定时隙的采样时间点对应的信号角度信息和固定时隙之间的各采样时间点对应信号角度信息；根据预设的凸优化算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述固定时隙的采样时间点对应的第一权重值；根据预设的趋势面光滑差值算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述固定时隙之间的各采样时间点对应的第二权重值。可选的，所述根据预设的凸优化算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述各采样时间点对应的权重值的步骤，可以包括：判断所述待重建的三维信道中的运被测设备是否为非匀变速运动；若所述待重建的三维信道中的被测设备是非匀变速运动，则确定固定时隙的采样时间点对应的信号角度信息和固定时隙之间的各采用时间点对应信号角度信息；根据预设的凸优化算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述固定时隙的采样时间点对应的第三权重值；根据预设的样条插值算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述固定时隙之间的各采样时间点对应的第四权重值。第二方面，提供了一种基于多探头暗室的三维信道重建装置，所述装置包括：检测模块，用于检测待重建的三维信道在各采样时间点的信号角度信息，所述信号角度信息中可以包括待重建的三维信道在各采样时间点的垂直维度角度信息和水平维度角度信息；角度功率谱确定模块，用于根据预设的角度功率谱计算公式，确定所述信号角度信息对应的角度功率谱；第一空间相关性确定模块，用于根据预设的第一空间相关性计算公式和所述角度功率谱，确定所述信号角度信息对应的第一空间相关性；权重约束方程组组成模块，用于将所述各采样时间点的信号角度信息的第一空间相关性和预设的第二空间相关性计算公式，组成权重约束方程组；权重值得到模块，用于根据预设的凸优化算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述各采样时间点对应的权重值；第二空间相关性确定模块，用于根据预设的第二空间相关性计算公式和所述待重建的三维信道模型中的每个探头的权重值，确定第二空间相关性；相关系数确定模块，用于根据预设的相关系数计算公式，确定所述第一空间相关性和所述第二空间相关性之间的相关系数；待重建的三维信道模型确定模块，用于若所述相关系数满足预设条件，则基于所述待重建的三维信道模型中的每个探头的权重值，确定所述待重建的三维信道模型。可选的，所述检测模块，可以包括：三维坐标系建立子模块，用于基于待重建信道的模拟场景，以移动的被测设备为原点，建立三维坐标系；信号角度信息确定子模块，用于根据所述被测设备在所述待重建信道的模拟场景中的运动速度和运动轨迹，确定所述被测设备在各采样时间点的信号角度信息。可选的，所述权重值得到模块，包括：第一判断子模块，用于判断所述待重建的三维信道中的被测设备是否为匀变速运动；第一固定时隙之间信号角度信息确定子模块，用于若所述待重建的三维信道的被测设备是匀变速运动，则确定固定时隙的采样时间点对应的信号角度信息和固定时隙之间的各采样时间点对应信号角度信息；第一权重值得到子模块，用于根据预设的凸优化算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述固定时隙的采样时间点对应的第一权重值；第二权重值得到子模块，用于根据预设的趋势面光滑差值算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述固定时隙之间的各采样时间点对应的第二权重值。可选的，所述权重值得到模块，包括：第二判断子模块，用于判断所述待重建的三维信道中的运被测设备是否为非匀变速运动；第二固定时隙之间信号角度信息确定子模块，用于若所述待重建的三维信道中的被测设备是非匀变速运动，则确定固定时隙的采样时间点对应的信号角度信息和固定时隙之间的各采样时间点对应信号角度信息；第三权重值确定子模块，用于根据预设的凸优化算法，求解所述权重约本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多探头暗室的三维信道重建方法，其特征在于，所述方法包括：检测待重建的三维信道在各采样时间点的信号角度信息，所述信号角度信息中包括待重建的三维信道在各采样时间点的垂直维度角度信息和水平维度角度信息；根据预设的角度功率谱计算公式，确定所述信号角度信息对应的角度功率谱；根据预设的第一空间相关性计算公式和所述角度功率谱，确定所述信号角度信息对应的第一空间相关性；将所述各采样时间点的信号角度信息的第一空间相关性和预设的第二空间相关性计算公式，组成权重约束方程组；根据预设的凸优化算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述各采样时间点对应的权重值；根据预设的第二空间相关性计算公式和所述待重建的三维信道模型中的每个探头的权重值，确定第二空间相关性；根据预设的相关系数计算公式，确定所述第一空间相关性和所述第二空间相关性之间的相关系数；若所述相关系数满足预设条件，则基于所述待重建的三维信道模型中的每个探头的权重值，确定所述待重建的三维信道模型。

【技术特征摘要】
1.一种基于多探头暗室的三维信道重建方法，其特征在于，所述方法包括：检测待重建的三维信道在各采样时间点的信号角度信息，所述信号角度信息中包括待重建的三维信道在各采样时间点的垂直维度角度信息和水平维度角度信息；根据预设的角度功率谱计算公式，确定所述信号角度信息对应的角度功率谱；根据预设的第一空间相关性计算公式和所述角度功率谱，确定所述信号角度信息对应的第一空间相关性；将所述各采样时间点的信号角度信息的第一空间相关性和预设的第二空间相关性计算公式，组成权重约束方程组；根据预设的凸优化算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述各采样时间点对应的权重值；根据预设的第二空间相关性计算公式和所述待重建的三维信道模型中的每个探头的权重值，确定第二空间相关性；根据预设的相关系数计算公式，确定所述第一空间相关性和所述第二空间相关性之间的相关系数；若所述相关系数满足预设条件，则基于所述待重建的三维信道模型中的每个探头的权重值，确定所述待重建的三维信道模型。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述检测待重建的三维信道在各采样时间点的信号角度信息的步骤，包括：基于待重建信道的模拟场景，以移动的被测设备为原点，建立三维坐标系；根据所述被测设备在所述待重建信道的模拟场景中的运动速度和运动轨迹，确定所述被测设备在各采样时间点的信号角度信息。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据预设的凸优化算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述各采样时间点对应的权重值的步骤，包括：判断所述待重建的三维信道中的被测设备是否为匀变速运动；若所述待重建的三维信道的被测设备是匀变速运动，则确定固定时隙的采样时间点对应的信号角度信息和固定时隙之间的各采样时间点对应信号角度信息；根据预设的凸优化算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述固定时隙的采样时间点对应的第一权重值；根据预设的趋势面光滑差值算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述固定时隙之间的各采样时间点对应的第二权重值。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据预设的凸优化算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述各采样时间点对应的权重值的步骤，包括：判断所述待重建的三维信道中的运被测设备是否为非匀变速运动；若所述待重建的三维信道中的被测设备是非匀变速运动，则确定固定时隙的采样时间点对应的信号角度信息和固定时隙之间的各采样时间点对应信号角度信息；根据预设的凸优化算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述固定时隙的采样时间点对应的第三权重值；根据预设的样条插值算法，求解所述权重约束方程组，得到所述待重建的三维信道模型中的每个探头在所述固定时隙之间的各采样时间点对应的第四权重值。5.一种基于多探头暗室的三维信道重建装置，其特征在于，所述装置包括：检测模块，用于检测待重建的三维信道在各采样...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭木根，吴佳伟，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11