一种信道模拟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信道模拟方法及装置，针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度；确定相似度最大的列向量对应的备选探头，作为目标探头；如果确定出的目标探头的数目达到预设数目，基于确定出的目标探头，生成目标信道对应的模拟信道；如果确定出的目标探头的数目未达到预设数目，将备选探头中除已确定出的目标探头外的其他探头，作为当前的备选探头；基于当前的备选探头，确定当前的字典矩阵和目标信道当前的残差向量，并返回执行针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度的步骤。基于上述处理，可以使得生成的模拟信道与目标信道的差异较小。

【技术实现步骤摘要】
一种信道模拟方法及装置
本专利技术涉及移动通信
，特别是涉及一种信道模拟方法及装置。
技术介绍
相关技术中，当对移动通信系统中包含的天线阵列进行测试时，可以在MPAC(Multi-ProbeAnechoicChamber，多探头微波暗室)提供的多个探头(可以称为备选探头)中，选择预设数目个探头(可以称为目标探头)。然后，通过目标探头，按照天线阵列实际传输信号时使用的目标信道，生成对应的模拟信道，进而，可以基于模拟信道，对天线阵列进行测试。现有技术中，选择目标探头的方法可以包括以下步骤：确定目标信道对应的多个多径簇中功率最大的多径簇(可以称为第一多径簇)的空间角(可以称为第一空间角)，然后，判断当前的备选探头中，是否存在对应的空间角与第一空间角的距离，小于预设阈值的探头(可以称为第一探头)。如果不存在第一探头，确定除第一多径簇之外的，功率最大的多径簇(可以称为第二多径簇)的空间角(可以称为第二空间角)，并判断当前的备选探头中，是否存对应的空间角与第二空间角的距离，小于预设阈值的探头(可以称为第二探头)。另外，如果存在第一探头，则从第一探头中，选择对应的空间角与第一空间角的距离最小的探头，作为目标探头。然后，判断当前确定出的目标探头的数目，是否达到预设数目；如果未达到预设数目，将除当前已确定出的目标探头外的其他探头，作为当前的备选探头，并确定第二空间角，判断当前的备选探头中，是否存对应的空间角与第二空间角的距离，小于预设阈值的探头(即第二探头)。如果达到预设数目，则停止选择，并基于确定出的目标探头，生成模拟信道。如果存在第二探头，则从第二探头中选择对应的空间角与第二空间角的距离最小的探头，作为目标探头，并判断当前确定出的目标探头的数目，是否达到预设数目。如果不存在第二探头，则确定除第一多径簇和第二多径簇之外的，功率最大的多径簇(可以称为第三多径簇)的空间角(可以称为第三空间角)，并判断当前的备选探头中，是否存在对应的空间角与第三空间角的距离小于预设阈值的探头(可以称为第三探头)，如果存在，则从第三探头中选择对应的空间角与第三空间角的距离最小的探头，作为目标探头。以此类推，直至确定出的目标探头的数目达到预设数目。另外，如果直至对目标信道对应的所有多径簇进行处理结束后，确定出的目标探头的数目仍未达到预设数目，则将各个第一探头也作为目标探头，并判断当前的目标探头的数目是否达到预设数目，如果未达到，则将各个第二探头也作为目标探头。以此类推，直至确定出的目标探头的数目达到预设数目。然而，当预设数目较小时，基于功率较大的多径簇选择的目标探头的数目，可能已经到达预设数目，后续，不会再基于功率较小的多径簇确定目标探头，基于确定出的目标探头生成的模拟信道，不包含功率较小的多径簇所表示的信道的空间特征，即生成的模拟信道与目标信道的差异较大。另外，如果某一多径簇与各备选探头之间的空间角距离，均不小于预设阈值，则不会基于该多径簇确定目标探头，基于确定出的目标探头生成的模拟信道，也就不包含该多径簇所表示的信道的空间特征，也即生成的模拟信道与目标信道的差异较大。也就是说，现有技术中，生成的模拟信道与目标信道的差异较大。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种信道模拟方法及装置，用以解决生成的模拟信道与目标信道的差异较大的问题。具体技术方案如下：第一方面，为了达到上述目的，本专利技术实施例提供了一种信道模拟方法，所述方法包括：针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度，其中，所述残差向量用于表示目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，所述目标信道为待测试的天线阵列实际传输信号时所使用的信道，所述当前的字典矩阵中的各个列向量与当前的备选探头一一对应，所述各个列向量在所述当前的字典矩阵中的顺序，与当前的备选探头的排列顺序一致，每一所述列向量为该列向量对应的备选探头的传输向量；确定与所述目标信道当前的残差向量的相似度最大的列向量对应的备选探头，作为目标探头；如果确定出的目标探头的数目达到预设数目，基于确定出的目标探头，生成所述目标信道对应的模拟信道；如果确定出的目标探头的数目未达到所述预设数目，将所述备选探头中除已确定出的目标探头外的其他探头，作为当前的备选探头；基于当前的备选探头，确定当前的字典矩阵，以及确定所述目标信道当前的残差向量，并返回执行针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度的步骤。可选的，在针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度之前，所述方法还包括：针对所述各个多径簇中的每一多径簇，根据第一预设公式，确定该多径簇针对用于对所述天线阵列进行测试的测试区域的空间相关性向量，作为第一空间相关性向量，其中，所述第一预设公式为：ρ表示所述第一空间相关性向量，j表示虚数单位，λ表示该多径簇对应的波长，表示所述天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示所述第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，Ω表示该多径簇的单位空间角向量，P(Ω)表示该多径簇的球形功率谱；计算各所述第一空间相关性向量的加权和，得到所述目标信道当前的残差向量。可选的，在针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度之前，所述方法还包括：基于第二预设公式，确定当前的备选探头对应的字典矩阵，其中，所述第二预设公式为：f(m,n)表示当前的备选探头对应的字典矩阵中的第m行第n列的元素，j表示虚数单位，λ表示所述目标信道对应的一个多径簇对应的波长，表示所述天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示所述第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，表示当前的第n个备选探头的单位位置矢量。可选的，所述针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度，包括：针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算目标信道当前的残差向量在该列向量上的投影，得到该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度。可选的，所述基于确定出的目标探头，生成所述目标信道对应的模拟信道，包括：基于第三预设公式和确定出的目标探头，计算所述目标信道对应的模拟信道的空间相关性向量，作为第二空间相关性向量；其中，所述第三预设公式为：表示所述第二空间相关性向量，N表示所述预设数目，ωk表示确定出的目标探头中的第k个目标探头的功率权重，j表示虚数单位，λ表示所述目标信道对应的一个多径簇对应的波长，表示所述天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示所述第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，表示确定出的目标探头中的第k个目标探头的单位位置矢量；生成所述第二空间相关性向量对应的模拟信道，作为所述目标信道对应的模拟信道。可选的，所述确定所述目标信道当前的残差向量，包括：基于第四预设公式，确定所述目标信道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信道模拟方法，其特征在于，所述方法包括：/n针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度，其中，所述残差向量用于表示目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，所述目标信道为待测试的天线阵列实际传输信号时所使用的信道，所述当前的字典矩阵中的各个列向量与当前的备选探头一一对应，所述各个列向量在所述当前的字典矩阵中的顺序，与当前的备选探头的排列顺序一致，每一所述列向量为该列向量对应的备选探头的传输向量；/n确定与所述目标信道当前的残差向量的相似度最大的列向量对应的备选探头，作为目标探头；/n如果确定出的目标探头的数目达到预设数目，基于确定出的目标探头，生成所述目标信道对应的模拟信道；/n如果确定出的目标探头的数目未达到所述预设数目，将所述备选探头中除已确定出的目标探头外的其他探头，作为当前的备选探头；基于当前的备选探头，确定当前的字典矩阵，以及确定所述目标信道当前的残差向量，并返回执行针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度的步骤。/n

【技术特征摘要】
1.一种信道模拟方法，其特征在于，所述方法包括：
针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度，其中，所述残差向量用于表示目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，所述目标信道为待测试的天线阵列实际传输信号时所使用的信道，所述当前的字典矩阵中的各个列向量与当前的备选探头一一对应，所述各个列向量在所述当前的字典矩阵中的顺序，与当前的备选探头的排列顺序一致，每一所述列向量为该列向量对应的备选探头的传输向量；
确定与所述目标信道当前的残差向量的相似度最大的列向量对应的备选探头，作为目标探头；
如果确定出的目标探头的数目达到预设数目，基于确定出的目标探头，生成所述目标信道对应的模拟信道；
如果确定出的目标探头的数目未达到所述预设数目，将所述备选探头中除已确定出的目标探头外的其他探头，作为当前的备选探头；基于当前的备选探头，确定当前的字典矩阵，以及确定所述目标信道当前的残差向量，并返回执行针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度的步骤。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度之前，所述方法还包括：
针对所述各个多径簇中的每一多径簇，根据第一预设公式，确定该多径簇针对用于对所述天线阵列进行测试的测试区域的空间相关性向量，作为第一空间相关性向量，其中，所述第一预设公式为：



ρ表示所述第一空间相关性向量，j表示虚数单位，λ表示该多径簇对应的波长，表示所述天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示所述第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，Ω表示该多径簇的单位空间角向量，P(Ω)表示该多径簇的球形功率谱；
计算各所述第一空间相关性向量的加权和，得到所述目标信道当前的残差向量。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度之前，所述方法还包括：
基于第二预设公式，确定当前的备选探头对应的字典矩阵，其中，所述第二预设公式为：



f(m,n)表示当前的备选探头对应的字典矩阵中的第m行第n列的元素，j表示虚数单位，λ表示所述目标信道对应的一个多径簇对应的波长，表示所述天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示所述第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，表示当前的第n个备选探头的单位位置矢量。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度，包括：
针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算目标信道当前的残差向量在该列向量上的投影，得到该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于确定出的目标探头，生成所述目标信道对应的模拟信道，包括：
基于第三预设公式和确定出的目标探头，计算所述目标信道对应的模拟信道的空间相关性向量，作为第二空间相关性向量；其中，所述第三预设公式为：




表示所述第二空间相关性向量，N表示所述预设数目，ωk表示确定出的目标探头中的第k个目标探头的功率权重，j表示虚数单位，λ表示所述目标信道对应的一个多径簇对应的波长，表示所述天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示所述第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，表示确定出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫民，王珩，吴永乐，刘元安，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11