本发明专利技术公开了一种适用于5G高频段大带宽多通道信道探测装置及方法，属于无线通信领，本发明专利技术装置包括信号发生单元、数据采集接收单元和收发天线组成；信号发生单元完成5G信道探测矢量信号的生成和调制，在经过天线发射到无线信道中，接收天线接收无线信道中5G信道探测矢量信号，数据采集接收单元进行数据采集、存储和解调，同时基于信道测量采集的IQ数据提取瞬时信道参数，并对提取的信道测量瞬时参数进行统计分析，以统计的方式描述时变信道的平均特性，形成信道建模参数。本发明专利技术更真实反映无线信道MIMO特性；通过大带宽信道探测信号实现5G大带宽信道测量，宽带信道测试更真实反映无线信道大宽带特性。线信道大宽带特性。线信道大宽带特性。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于5G高频段大带宽多通道信道探测装置及方法
[0001]本专利技术属于无线通信领，特别涉及一种适用于5G高频段大带宽多通道信道探测装置及方法。
技术介绍
[0002]5G(The 5th Generation Mobile Communication System，5G)作为下一代移动通信系统，在频谱方面，5G技术虽然能够进一步提升频谱效率，但是5G依然面临新的频谱需求。WRC
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19专设1.13议题为IMT系统寻找新的频率，涉及频率范围为24.25
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86GHz。针对1.13议题，CEPT已就优先研究或重点关注的频段进行了初步讨论，焦点频段有24.25
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27.5GHz、31.8
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33.4GHz、40.5
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43.5GHz和45.5
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47.2GHz。不论为5G规划哪个频段，都需要从时域、频域、空域寻找兼容性分析的边界。因此，在开展兼容性分析时，需要掌握相关频段其它无线电业务的在用及规划的详尽信息，包括使用场景、地点、时间等，以更好地寻找共存共用的空间。5G面向高频段、大宽带领域，目前频段还在探索阶段，在探索使用频段的过程中，必须对其相邻或相近频段的业务进行电磁兼容分析研究，以保护双边业务的共同健康发展。由此可见，未来5G系统的频谱资源将依然紧缺，除了高效利用已分配资源，5G系统还需要寻求更多的频谱资源。
[0003]5G高频段信道探测成为5G系统新频谱资源的关键技术，能够实现对5G系统关键技术分析与验证、重点候选频段无线信道的测量与建模、与相关无线电业务的共存分析。目前国内，5G高频段传播特性测量多采用毫米波矢量网络分析仪+天线+转台的测量方案，其缺点一，是测量的参数是时分，对Sub
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6G影响比较小，对毫米波影响就不容忽视；其缺点二，矢量网络分析仪的信号为窄带，对于5G大带宽信道测量存在不完备性。
技术实现思路
[0004]本专利技术目的在克服传统时分和窄带信道测量的影响，提出了一种适用于5G高频段大带宽多通道信道探测装置及方法，通过系统同步实现毫米波MIMO信道测试，使其具有并行信道测试能力；通过大带宽信道探测信号实现5G大带宽信道测量，使其具有宽带信道测试能力。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种适用于5G高频段大带宽多通道信道探测装置，包括信号发生单元、数据采集接收单元、发射天线和接收天线组成；其中，
[0007]信号发生单元，被配置为用于完成5G信道探测矢量信号的生成和调制；
[0008]数据采集接收单元，被配置为用于进行数据采集、存储和解调，同时基于信道测量采集的IQ数据提取瞬时信道参数，并对提取的信道测量瞬时参数进行统计分析，以统计的方式描述时变信道的平均特性，形成信道建模参数；
[0009]发射天线，被配置为用于接收信号；
[0010]接收天线，被配置为用于发射信号；
[0011]信号发生单元完成5G信道探测矢量信号的生成和调制，经过发射天线发射到被测件无线信道中，接收天线接收被测件无线信道中5G信道探测矢量信号，数据采集接收单元进行数据采集、存储和解调，同时基于信道测量采集的IQ数据提取瞬时信道参数，并对提取的信道测量瞬时参数进行统计分析，以统计的方式描述时变信道的平均特性，形成信道建模参数。
[0012]优选地，信号发生单元，包括基带发射处理主机、毫米波多通道发射分机，功放组件、移动电源和原子钟；
[0013]基带发射处理主机，包括FPGA、DSP以及DAC，被配置为用于根据发送端DAC数据速率、所需的发送信号带宽、发送波形的时间长度以及通道数，生成Nu路相互正交的PN序列，并且根据这Nu路PN序列分别生成Nu路I/Q基带信号输出给毫米波多通道发射分机；
[0014]毫米波多通道发射分机，包括发射通道模块和本振模块；基带信号进入发射通道模块的调制器，本振模块根据信号发生单元所需发射的载波频率产生本振信号，进入发射通道模块经倍频、滤波后输入到调制器，调制器将基带信号调制为射频信号，输出给功放组件；
[0015]功放组件，被配置为用于将射频信号进行功率放大，然后输出给发射天线；
[0016]原子钟，被配置为用于提供GPS参考时钟和同步信号，用于信号发生单元的同步；
[0017]移动电源，被配置为用于提供交流电输出，为信号发生单元提供电源，用于室外信道测试需求。
[0018]优选地，数据采集接收单元，包括基带接收处理主机、毫米波多通道接收分机、存储设备、低噪放组件、移动电源和原子钟；
[0019]毫米波多通道接收分机，包括接收通道模块和本振模块；接收通道模块接收射频信号经过幅度调整后进入到接收模块中的混频器，本振模块根据接收通道接收到的信号频率产生相应的本振信号经过倍频、滤波后输入到混频器；接收通道中的混频器混频出的中频基带信号经过放大、滤波后输入到基带接收处理主机进行信号分析；
[0020]基带接收处理主机，包括FPGA、DSP和ADC，中频基带信号通过AD采集，分成IQ两路16bit信号，通过基带处理后，经过光口传输给存储设备；
[0021]存储设备，被配置为用于存储处理后的信道探测数据，提取瞬时信道参数，并对提取的信道测量瞬时参数进行统计分析，以统计的方式描述时变信道的平均特性，形成信道参数；
[0022]低噪放组件，被配置为用于通过接收天线接收低功率的射频信号，对其进行放大后输出到毫米波多通道接收分机；
[0023]原子钟，被配置为用于提供GPS参考时钟和同步信号，用于数据采集接收单元的同步；
[0024]移动电源，被配置为用于提供交流电输出，为数据采集接收单元提供电源，用于室外信道测试需求。
[0025]此外，本专利技术还提到一种适用于5G高频段大带宽多通道信道探测方法，该方法采用如上所述的一种适用于5G高频段大带宽多通道信道探测装置，具体包括如下步骤：
[0026]步骤1：通过信号发生单元完成5G信道探测矢量信号的生成和调制；
[0027]步骤2：5G信道探测矢量信号经过发射天线发射到被测件无线信道中；
[0028]步骤3：接收天线接收被测件无线信道中5G信道探测矢量信号；
[0029]步骤4：通过数据采集接收单元进行数据采集、存储和解调，同时基于信道测量采集的IQ数据提取瞬时信道参数，并对提取的信道测量瞬时参数进行统计分析，以统计的方式描述时变信道的平均特性，形成信道建模参数。
[0030]本专利技术所带来的有益技术效果：
[0031]本专利技术通过多通道MIMO信道测试，并行信道测试能更真实反映无线信道MIMO特性；通过大带宽信道探测信号实现5G大带宽信道测量，宽带信道测试更真实反映无线信道大宽带特性；本装置在工作频点、通道数、工作模式等具有灵活的可扩展性，能够实现对5G系统关键技术分析与验证、重点候选频段无线信道的测量与建模；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于5G高频段大带宽多通道信道探测装置，其特征在于：包括信号发生单元、数据采集接收单元、发射天线和接收天线组成；其中，信号发生单元，被配置为用于完成5G信道探测矢量信号的生成和调制；数据采集接收单元，被配置为用于进行数据采集、存储和解调，同时基于信道测量采集的IQ数据提取瞬时信道参数，并对提取的信道测量瞬时参数进行统计分析，以统计的方式描述时变信道的平均特性，形成信道建模参数；发射天线，被配置为用于接收信号；接收天线，被配置为用于发射信号；信号发生单元完成5G信道探测矢量信号的生成和调制，经过发射天线发射到被测件无线信道中，接收天线接收被测件无线信道中5G信道探测矢量信号，数据采集接收单元进行数据采集、存储和解调，同时基于信道测量采集的IQ数据提取瞬时信道参数，并对提取的信道测量瞬时参数进行统计分析，以统计的方式描述时变信道的平均特性，形成信道建模参数。2.根据权利要求1所述的适用于5G高频段大带宽多通道信道探测装置，其特征在于：信号发生单元，包括基带发射处理主机、毫米波多通道发射分机，功放组件、移动电源和原子钟；基带发射处理主机，包括FPGA、DSP以及DAC，被配置为用于根据发送端DAC数据速率、所需的发送信号带宽、发送波形的时间长度以及通道数，生成Nu路相互正交的PN序列，并且根据这Nu路PN序列分别生成Nu路I/Q基带信号输出给毫米波多通道发射分机；毫米波多通道发射分机，包括发射通道模块和本振模块；基带信号进入发射通道模块的调制器，本振模块根据信号发生单元所需发射的载波频率产生本振信号，进入发射通道模块经倍频、滤波后输入到调制器，调制器将基带信号调制为射频信号，输出给功放组件；功放组件，被配置为用于将射频信号进行功率放大，然后输出给发射天线；原子钟，被配置为用于提供GPS参考时钟和同步信号，用于信号发生单元的同步；移动电源，被配置为用于提供交流电输出，为信号发生单元提供...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐兰天，凌云志，张煜，袁行猛，陶长亚，李运，
申请(专利权)人：中电科思仪科技安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：
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