一种时变连续信道的仿真方法技术

一种时变连续信道的仿真方法，包括如下步骤：采用栅格化的数据处理方法对时变衰落信道仿真模型参数进行处理，形成信道参数文件；信道仿真仪的参数更新模块实时读取步信道参数文件，从信道参数文件中提取仿真时长参数，并依据仿真时长参数动态更新时变衰落信道仿真模型的多径数、相对幅度和相对时延参数；信道仿真仪的时延模块根据相对时延参数对输入的信号进行延时输出；确认对数据的截位位数，最终使合成后的数据位宽与数据仿真仪DA的数据位宽一致。解决了输出信号相位不连续的问题，利用该方法可实现时变多径的叠加，保证输出信号不失真的同时也具有高效的实时性，从而实现对无线信道参数变速率、多径生灭等效应的逼真模拟。模拟。模拟。

【技术实现步骤摘要】
一种时变连续信道的仿真方法

：
[0001]本专利技术涉及地空信道仿真
，特别涉及一种适用于时变连续信道的模拟方法。

技术介绍
：
[0002]在通信系统中，评判信道传播特性的优劣往往需要进行实地测试，而一般情况下，实地测试耗费大、周期长，仿真测试与外场实测相比具有试验过程可控、可重复、保密性强等许多优点，因而在学术研究中，为了能更加透彻、简便地，解释信道的实际传播特性，无线信道仿真技术应运而生，内场仿真测试的准确性主要取决于所模拟的电波传播特性与实际环境一致的程度。
[0003]信道仿真仪可用于模拟还原真实的无线信道传播特性，并且可以重复地、实时地进行测量和研究，使其在学术界和产业界均受到了大量的关注。
[0004]传统信道模型通常认为传播信道的统计特性不随时间的推移而改变，信道仿真仪只支持对相对静止场景的仿真，仅可仿真广义平稳非相关信道模型。
[0005]对于汽车、高铁等快速切换的通信场景，考虑任意速度及加速度的移动信道，其非平稳特性更为明显，存在多径生灭、时延及幅度等参数的非匀速更新等问题，传统的信道仿真方法无法模拟时变连续信道。

技术实现思路
：
[0006]为适应未来应用场景中通信系统日趋复杂、运动状态不断变化的情况，准确模拟复杂场景无线电波时变非平稳的传播效应，本专利技术提供了一种时变连续信道的仿真方法，利用该方法可实现时变多径的叠加，保证输出信号不失真的同时也具有高效的实时性，从而实现对无线信道参数变速率、多径生灭等效应的逼真模拟。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案：
[0008]一种时变连续信道的仿真方法，包括如下步骤：
[0009]步骤1：采用栅格化的数据处理方法对时变衰落信道仿真模型参数进行处理，形成信道参数文件；
[0010]步骤2：信道仿真仪的参数更新模块实时读取步骤1中的信道参数文件，从信道参数文件中提取仿真时长参数，并依据仿真时长参数动态更新时变衰落信道仿真模型的多径数、相对幅度和相对时延参数；
[0011]步骤3：信道仿真仪的时延模块根据相对时延参数对输入的信号进行延时输出；
[0012]步骤4：延时后的多径信号进入信道仿真仪的衰落模拟模块，采用动态截位的方法模拟平滑连续的多径生灭效应，根据时变多径的数目及通过扩位相加后数据的最高位数进行判断，确认对数据的截位位数，最终使合成后的数据位宽与数据仿真仪DA的数据位宽一致。
[0013]所述步骤1中栅格化的数据处理方法步骤如下：
[0014]1)检索并计算时变衰落信道仿真模型参数的每一快拍的多径数目；
[0015]2)以所有快拍中最大多径数目作为每一快拍的多径数构建信道冲激响应栅格网络；
[0016]3)将栅格网络的任一快拍的第一个数据设置为该快拍的仿真时长；
[0017]4)将时变衰落信道仿真模型参数填入2)中构建的栅格网络，将任一快拍中少于栅格网络多径数目的抽头的幅度置为0，且任一快拍中补为0的数据排列在后端；经过预处理生成的信道参数文件由仿真时长参数和信道模型参数组成，仿真时长参数决定了每一快拍的信道模型参数的仿真时间；信道模型参数区域的黑色实心圆点代表的是真实的多径抽头参数，白色的空心圆点代表补充的多径幅度为0抽头参数。
[0018]所述步骤4中数据的截位位数的确定方法步骤如下：
[0019]1)设置AD的数据位宽为a、DA的数据位宽b，模拟最大多径数目N；
[0020]2)若快拍中有n条多径，合成后数据位宽扩展了位，相应的合成后的数据位宽变成了p＝a+m，依据合成后的数据位宽p和DA的数据位宽b，确定对合成后的数据的截位位数，最终使合成后的数据位宽与数据仿真仪DA的数据位宽一致。
[0021]由于采用如上所述的技术方案，本专利技术具有如下优越性：
[0022]本专利技术提供的一种时变连续信道的仿真方法，利用栅格化的数据处理方法对时变衰落信道仿真模型参数进行实时更新、采用动态截位的方法模拟平滑连续的多径生灭效应，可用于模拟时变信道片段内的漂移、片段间的连续性演进，解决了输出信号相位不连续的问题，利用该方法可实现时变多径的叠加，保证输出信号不失真的同时也具有高效的实时性，从而实现对无线信道参数变速率、多径生灭等效应的逼真模拟。
附图说明：
[0023]图1为无线信道仿真仪的组成框图；
[0024]图2为时变连续信道和平稳信道多普勒功率谱图；
[0025]图3为图2的线性图；
[0026]图4为时变衰落信道单帧参数多径生灭现象；
[0027]图5为预处理后生成参数数据文件格式；
[0028]图6为扩位相加原理图；
具体实施方式：
[0029]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0030]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]如图1所示，所述信道仿真仪由AD单元2.1、信道模拟单元2.2、DA单元2.3、上位机
软件2.4，其中信道模拟单元包括参数更新模块2.2.1、时延模块2.2.2、衰落模拟模块2.2.3。
[0032]结合附图所述的一种时变连续信道的仿真方法，包括如下步骤：
[0033]步骤1：采用栅格化的数据处理方法对时变衰落信道仿真模型参数进行处理，形成信道参数文件；
[0034]栅格化的数据处理方法步骤如下：
[0035]1)检索并计算时变衰落信道仿真模型参数的每一快拍的多径数目，如图4所示；
[0036]2)以所有快拍中最大多径数目作为每一快拍的多径数构建信道冲激响应栅格网络；
[0037]3)将栅格网络的任一快拍的第一个数据设置为该快拍的仿真时长；
[0038]4)将时变衰落信道仿真模型参数填入2)中构建的栅格网络，将任一快拍中少于栅格网络多径数目的抽头的幅度置为0，且任一快拍中补为0的数据排列在后端；经过预处理生成的信道参数文件的格式如图4所示，信道参数文件由仿真时长参数和信道模型参数组成，仿真时长参数决定了每一快拍的信道模型参数的仿真时间；信道模型参数区域的黑色实心圆点代表的是真实的多径抽头参数，白色的空心圆点代表补充的多径幅度为0抽头参数。
[0039]步骤2：信道仿真仪的参数更新模块实时读取步骤1中的信道参数文件，从信道参数文件中提取仿真时长参数，并依据仿真时长参数动态更新时变衰落信道仿真模型的多径数、相对幅度和相对时延参数；
[0040]步骤3：信道仿真仪的时延模块根据相对时延参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时变连续信道的仿真方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：采用栅格化的数据处理方法对时变衰落信道仿真模型参数进行处理，形成信道参数文件；步骤2：信道仿真仪的参数更新模块实时读取步骤1中的信道参数文件，从信道参数文件中提取仿真时长参数，并依据仿真时长参数动态更新时变衰落信道仿真模型的多径数、相对幅度和相对时延参数；步骤3：信道仿真仪的时延模块根据相对时延参数对输入的信号进行延时输出；步骤4：延时后的多径信号进入信道仿真仪的衰落模拟模块，采用动态截位的方法模拟平滑连续的多径生灭效应，根据时变多径的数目及通过扩位相加后数据的最高位数进行判断，确认对数据的截位位数，最终使合成后的数据位宽与数据仿真仪DA的数据位宽一致。2.根据权利要求1所述的一种时变连续信道的仿真方法，其特征在于：所述步骤1中栅格化的数据处理方法步骤如下：1)检索并计算时变衰落信道仿真模型参数的每一快拍的多径数目；2)以所有快拍中最大多径数目作为每一快拍的多径数构建信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛涛，王满喜，汤云革，杨志飞，赵明洋，李浩，乔会东，杨来涛，王毅，何文雯，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三八九二部队，
类型：发明
国别省市：