无线设备的空中辐射测试系统、方法和测试仪技术方案

一种无线设备的空中辐射测试系统、方法和测试仪，首先获取测试仪与无线设备之间在多个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵，然后将具有预设频段的期望测试信号按照频段分为多个子频段对应的期望测试信号，最后将各个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵加载至相应的子频段对应的期望测试信号中，以在测试仪与无线设备之间建立虚拟线缆连接，实现对无线设备执行空中辐射测试，解决了具有较宽带宽的预设频段的期望测试信号中幅度和相位的不平坦度较高，而导致的使用辐射两阶段(RTS)方法执行测试时隔离度低，测试精度低的问题。测试精度低的问题。测试精度低的问题。

【技术实现步骤摘要】
无线设备的空中辐射测试系统、方法和测试仪


[0001]本专利技术涉及通信测试领域，具体涉及一种无线设备的空中辐射测试系统、方法和测试仪。

技术介绍

[0002]现代无线技术为了提高数据传输速度，大量采用MIMO(multi
‑
input multi
‑
output)技术。MIMO无线设备具有至少两个接收机端口(与接收天线相连)或/和发射机端口(与发射天线相连)。其中，MIMO OTA测试是一种多天线整机性能测试方法,该方法通过对信道模型的仿真，在电波暗室中实现复杂的电磁环境来测量无线设备的接收性能。
[0003]如图1所示，基站中有M个发射天线，作为终端的无线设备具有N个接收天线，信号从基站的发射端口传输到无线设备的接收机端口，经过了多种路径，包括直射路径和反射路径，MIMO信道模型的基本参数包括功率分布，发射角(AoA)，到达角(AoD)，时延以及多普勒效应等等，这些基本参数在3GPP中有着详细的定义，基站中第m个发射端口和终端中第n个接收机端口之间的信道模型h
n,m
(t)可以描述如下：
[0004][0005]其中，l是L个子路径之一，t为时间，f为测试的中心频率；ψl，Φ
l
和τ
l
分别为第l个子路径的主相位、多普勒效应和时延；和(x代表天线极化)分别是终端的第n个接收天线和基站的第m个发射天线的天线增益，α
l,AoA
，β
l,AoD
和是第l个子路径中从天线极化y到x的AoA、AoD和路径损耗。
[0006]在传统的MIMO测试中，以2
×
2MIMO测试为例，如图2所示，通常以电缆线直接连接信道模拟器的输出端口和无线终端的天线端口，将无线终端的天线方向图集成到信道模拟器中进行计算，最终将测试信号通过电缆线馈入到无线终端的天线端口，来实现无线终端的MIMO性能测量。然而这种测试方式会产生以下2个问题：
[0007](1)传导的形式使得无线终端的两个天线链路之间的隔离度很高，而无线终端实际工作时，两个天线的隔离度有限；
[0008](2)无线终端自身的噪声对MIMO性能的影响(即相关技术中的Desense)在测试结果中无法体现。
[0009]综上，传导测量与整机OTA测量相比，无线终端的状态不同，无法用传导的方法代替OTA测量，另外随着毫米波广泛的应用，很多毫米波天线直接设于毫米波模组上(AiP),整个模组没有传导接口，这也使得毫米波的MIMO测量无法通过传导的形式实现。
[0010]3GPP和CTIA标准中的MIMO OTA测试方法包括辐射两阶段(RTS)方法和多探头消声
室(MPAC)方法。MPAC方法直接通过测试探头的空间分布来实现对信道模型的模拟。RTS方法通过“空口直连”(空中接口直接连接)的方式使发射机与接收机之间的链路连接一一对应，类似通过电缆相连(又称“虚拟电缆”)，这种方式符合整机测试的要求，保留了天线间的耦合以及硬件与天线之间的噪声干扰，更加真实地反应了无线终端的MIMO性能。

技术实现思路

[0011]本专利技术主要解决的技术问题是如何对无线设备执行空中辐射测试。
[0012]根据第一方面，一种实施例中提供一种无线设备的空中辐射测试系统，其中，所述空中辐射测试系统包括测试仪和至少两个测试天线，其中：
[0013]所述测试天线用于在所述测试仪与所述无线设备之间建立无线通信链路，以使所述测试仪与所述无线设备进行无线通信；
[0014]所述测试仪被配置用于：
[0015]获取所述测试仪与所述无线设备之间在多个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵；
[0016]获取具有预设频段的期望测试信号，将所述具有预设频段的期望测试信号按照频段分为多个子频段对应的期望测试信号；其中，所述多个子频段组成的频率范围为所述预设频段对应的频率范围；
[0017]将所述各个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵加载至相应的子频段对应的期望测试信号中，得到各个子频段对应的发射测试信号，以在所述测试仪与所述无线设备之间建立虚拟线缆连接，对所述无线设备执行空中辐射测试。
[0018]根据第二方面，一种实施例中提供一种无线设备的空中辐射测试方法，其中，所述空中辐射测试方法包括：
[0019]获取测试仪与无线设备之间在多个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵；
[0020]获取具有预设频段的期望测试信号，将所述具有预设频段的期望测试信号按照频段分为多个子频段对应的期望测试信号；其中，所述多个子频段组成的频率范围为所述预设频段对应的频率范围；
[0021]将所述各个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵加载至相应的子频段对应的期望测试信号中，得到各个子频段对应的发射测试信号，以在所述测试仪与所述无线设备之间建立虚拟线缆连接，对所述无线设备执行空中辐射测试。
[0022]根据第三方面，一种实施例中提供一种测试仪，其中，包括：
[0023]逆矩阵获取模块，用于获取所述测试仪与无线设备之间在多个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵；
[0024]子频段获取模块，用于获取具有预设频段的期望测试信号，将所述具有预设频段的期望测试信号按照频段分为多个子频段对应的期望测试信号；其中，所述多个子频段组成的频率范围为所述预设频段对应的频率范围；
[0025]逆矩阵加载模块，将所述各个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵加载至相应的子频段对应的期望测试信号中，得到各个子频段对应的发射测试信号，以在所述测试仪与所述无线设备之间建立虚拟线缆连接，对所述无线设备执行空中辐射测试。
[0026]根据第四方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述介质上存储有
程序，所述程序能够被处理器执行以实现如上述任一个实施例所述的空中辐射测试方法。
[0027]依据上述实施例的无线设备的空中辐射测试系统、方法和测试仪，获取测试仪与无线设备之间在多个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵，将具有预设频段的期望测试信号按照频段分为多个子频段对应的期望测试信号，最后将各个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵加载至相应的子频段对应的期望测试信号中，以在测试仪与无线设备之间建立虚拟线缆连接，实现对无线设备执行空中辐射测试。
附图说明
[0028]图1为现有技术中MIMO信道模型的示意图；
[0029]图2为现有的2
×
2多输入多输出(MIMO)测试系统的结构示意图；
[0030]图3为2
×
2多输入多输出(MIMO)测试系统中对于交叉信号的示意图；
[0031]图4为2
×
2多输入多输出(MIMO)测试系统中对于总发射矩阵的示意图；
[0032]图5为一种实施例的无线设备的空中辐射测试系统的结构示意图；
[0033]图6为将具有预设频段的期望测试信号划分为多个子频段的示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线设备的空中辐射测试系统，其特征在于，所述空中辐射测试系统包括测试仪和至少两个测试天线，其中：所述测试天线用于在所述测试仪与所述无线设备之间建立无线通信链路，以使所述测试仪与所述无线设备进行无线通信；所述测试仪被配置用于：获取所述测试仪与所述无线设备之间在多个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵；获取具有预设频段的期望测试信号，将所述具有预设频段的期望测试信号按照频段分为多个子频段对应的期望测试信号；其中，所述多个子频段组成的频率范围为所述预设频段对应的频率范围；将所述各个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵加载至相应的子频段对应的期望测试信号中，得到各个子频段对应的发射测试信号，以在所述测试仪与所述无线设备之间建立虚拟线缆连接，对所述无线设备执行空中辐射测试。2.如权利要求1所述的空中辐射测试系统，其特征在于，所述获取测试仪与所述无线设备之间在多个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵包括：获取下行逆矩阵，和/或，获取上行逆矩阵。3.如权利要求2所述的空中辐射测试系统，其特征在于，所述获取下行逆矩阵包括：获取所述无线设备的每个接收机端口接收到的由所述测试仪的每个发射端口分别发射的各个子频段信号的幅度变化；获取所述无线设备的每个接收机端口接收到的由所述测试仪的任意两个发射端口同时发射的各个子频段信号的相位差；根据各个子频段信号对应的所述幅度变化和所述相位差，获取所述测试仪到所述无线设备的接收机之间在多个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵。4.如权利要求2所述的空中辐射测试系统，其特征在于，所述获取上行逆矩阵包括：获取所述测试仪的每个接收端口接收到的由所述无线设备的每个发射机端口分别发射的各个子频段信号的幅度变化；获取所述测试仪的每个接收端口接收到的由所述无线设备的任意两个发射机端口同时发射的各个子频段信号的相位差；根据各个子频段信号对应的所述幅度变化和所述相位差，获取所述无线设备的发射机到所述测试仪之间在多个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵。5.如权利要求1所述的空中辐射测试系统，其特征在于，将所述具有预设频段的期望测试信号按照频段分为多个子频段对应的期望测试信号包括：将所述具有预设频段的期望测试信号从时域转换至频域，在频域中，按照频段将所述具有预设频段的期望测试信号分为多个子频段对应的期望测试信号。6.如权利要求5所述的空中辐射测试系统，其特征在于，所述多个子频段对应的期望测试信号需满足以下条件：任意两个所述子频段对应的期望测试信号的相位差小于预设相位值。7.如权利要求5所述的空中辐射测试系统，其特征在于，将所述各个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵加载至相应的子频段对应的期望测试信号中，得到各个子频段对应的发射测试信号包括：
将所述各个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵加载至相应的子频段对应的期望测试信号中，得到频域中的各个子频段对应的发射测试信号；将频域中的各个子频段对应的发射测试信号从频域转换至时域，得到各个子频段对应的发射测试信号。8.一种无线设备的空中辐射测试方法，其特征在于，所述空中辐射测试方法包括：获取测试仪与无线设备之间在多个子频段对应的空间传输矩阵的逆矩阵；获取具有预设频段的期望测试信号，将所述具有预设频段的期望测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，于伟，漆一宏，沈鹏辉，
申请(专利权)人：深圳市通用测试系统有限公司，
类型：发明
国别省市：