Td-lte系统无线信道响应测量方法及装置的制造方法_2

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br>[0046] 所述合成处理模块用于基于得到的频偏和时延进行无线信道响应合成处理得到 无线信道冲击响应强度值。
[0047] 在本发明的一种实施例中,还包括第二计算模块,用于在所述合成处理模炔基于 得到的频偏和时延进行无线信道响应合成处理得到无线信道冲击响应强度值之前,根据所 述第一计算模块得到的载波中心频点的频偏和时延推算所述正交频分复用信号符号带宽 内至少一个其他子载波频点的频偏和时延。
[0048] 在本发明的一种实施例中,所述测量参数确定模块包括频点确定子模块和采样时 刻确定子模块;
[0049] 所述频点确定子模块用于在所述正交频分复用信号的符号带宽内均匀选择Nf个 子载波频点作为测量子载波频点,所述Nf大于等于1 ;
[0050] 所述采样时刻确定子模块用于在所述正交频分复用信号的符号周期内均匀选择 Nt个采样时刻作为测量采样时刻,所述Nt大于等于1。
[0051] 在本发明的一种实施例中,所述测量信号生成模块包括Nf个信号产生器,各信号 产生器用于在对应的测量子载波频点上,在每个测量采样时刻生成一个线性调频脉冲测量 信号,生成的线性调频脉冲测量信号的频域宽和时域宽度分别小于所述正交频分复用信号 的子载波带宽和奈奎斯特采样周期。
[0052] 在本发明的一种实施例中,所述测量信号处理模块包括信号处理子模块和信号注 入子模块;
[0053] 所述信号处理子模块用于利用NfXNt阶二维扰码C对所述线性调频脉冲测量信号 进行调制得到激励信号,所述NfXNt阶二维扰码C中的元素Cniin为+1或-1 ;所述m大于等 于〇,小于等于Nf-1 ;所述n大于等于0,小于等于Nt-1 ;
[0054] 所述信号注入子模块用于将得到的激励信号输入所述ID-LTE系统的无线信道。
[0055] 在本发明的一种实施例中,所述测量信号接收模块包括Nf+2N个信号接收器,所 述信号接收器用于在相应的子载波频点上接收经所述1D-LTE系统输出的线性调频脉冲测 量信号并输出接收的线性调频脉冲测量信号的自相关值R;所述Nf为选择的子载波频点个 数;所述N为对所述正交频分复用信号的最大频偏值除以所述正交频分复用信号的子载波 带宽得到的值进行取整。
[0056] 在本发明的一种实施例中,所述第一计算模块包括二维滑动计算子模块,用于利 用所述NfXNt阶二维扰码C对所述自相关值R进行时域和频域的二维滑动相关计算,得到 所述正交频分复用信号载波中心频点的频偏f和时延t。
[0057] 在本发明的一种实施例中,所述第二计算模块包括频偏计算子模块,用于根据所 述频偏f,利用多普勒频偏理论计算公式计算得到所述激励信号的到达角费:
[0058]
[0059] 所述F。为所述载波中心频点频率,所述f为正交频分复用信号载波中心频点的频 偏,所述v为所述1D-LTE系统当前的速度,所述c为光速;
[0060] 以及用于取所述激励信号在各子载波频点上的到达角都为,将该到达角炉带入 多普勒频偏理论计算公式得到各子载波频点上频偏值:
[0061]
[0062] 所述Fk为所述各子载波频点的频率,所述fk为各子载波频点的频偏,所述k大于 等于1,小于等于所述正交频分复用信号符号带宽内的子载波频点个数。
[0063] 在本发明的一种实施例中,所述第二计算模块还包括时延计算子模块,用于取所 述正交频分复用信号符号带宽内各子载波频点的时延都等于T。
[0064] 在本发明的一种实施例中,所述合成处理模块包括无线信道冲击响应强度值获取 子模块,用于根据多普勒频偏的数据对经典多径信道模型进行无线信道合成处理:
[0065]
[0066] 所述h(t,t)为无线信道冲击响应强度值,所述p表示时延个数,所述k表示频偏 个数,所述Wpk为第p个时延、第k个频偏的多径信号分量的信号强度值;所述fkl为第kl个 频偏,所述kl大于等于1,小于等于所述K;所述tpl为第P1个时延,所述P1大于等于1, 小于等于所述P;所述S(t-Tp)为时刻t输入的单位脉冲信号在时延^处的响应脉冲, t为当前测量的时刻。
[0067] 本发明的有益效果是:
[0068] 本发明提供的TD-LTE系统无线信道响应测量方法及装置,适用于对高铁TD-LTE 系统进行测量,测量时,根据1D-LTE系统的正交频分复用信号的符号带宽和符号周期确定 测量子载波频点和测量采样时刻;在确定的测量子载波频点上根据确定的测量采样时刻生 成线性调频脉冲测量信号;将线性调频脉冲测量信号处理后输入ID-LTE系统的无线信道; 在相应的子载波频点上接收经1D-LTE系统输出的线性调频脉冲测量信号并得到接收的线 性调频脉冲测量信号的自相关值;根据该自相关值得到正交频分复用信号载波中心频点的 频偏和时延,然后在基于得到的频偏和时延进行无线信道响应合成处理得到无线信道冲击 响应强度值。可见,本发明中的测量信号采用的是在时域和频域能取得最优化分辨率的线 性调频脉冲测量信号,因此在时域和频域上可同时得到准确的测量结果,基于该测量结果 得到的无线信道冲击响应强度值在时域和频域上也都更为准确。
[0069] 其次,在本发明中,在进行合成处理得到无线信道冲击响应强度值之前,还可进一 步根据得到的正交频分复用信号载波中心频点的频偏和时延推算出正交频分复用信号符 号带宽内至少一个其他子载波频点的频偏和时延,例如推算出正交频分复用信号符号带宽 内所有其他子载波频点的频偏和时延,然后基于得到的所有子载波频点的频偏和时延进行 合成计算,进而使得到的无线信道冲击响应强度值更为准确。
【附图说明】
[0070] 图1为本发明实施例一提供的TD-LTE系统无线信道响应测量方法示意图;
[0071] 图2为本发明实施例一提供的对线性调频脉冲测试信号进行二维扰码调制的示 意图;
[0072] 图3为本发明实施例一提供进行二维滑动相关计算的示意图;
[0073] 图4为本发明实施例一提供的TD-LTE系统无线信道响应测量装置的结构示意图
[0074] 图5为本发明实施例一提供的TD-LTE系统无线信道响应测量装置的结构示意图 --〇
【具体实施方式】
[0075] 以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。
[0076] 实施例一:
[0077] 本实施例提供的TD-LTE系统测量方法,主要针对具有多径无线信道、且相对地面 的速度大于等于300千米每小时的TD-LTE系统,例如高铁TD-LTE系统。本实施例中的测 量过程请参见图1所示,包括:
[0078] 步骤101 :根据待测ID-LTE系统的正交频分复用信号(0FDM信号)的符号带宽和 符号周期确定测量子载波频点和测量采样时刻;
[0079] 步骤102 :在确定的测量子载波频点上根据测量采样时刻生成线性调频脉冲测量 信号;
[0080] 步骤103 :将线性调频脉冲测量信号处理后输入TD-LTE系统的无线信道;
[0081] 步骤104 :在相应的子载波频点上接收经所TD-LTE系统输出的线性调频脉冲测量 信号并得到接收的线性调频脉冲测量信号的自相关值;
[0082] 步骤105 :根据得到的自相关值得到正交频分复用信号载波中心频点的频偏和时 延;
[0083] 步骤106 :基于得到的频偏和时延进行无线信道响应合成处理得到无线信道冲击 响应强度值。
[0084] 在本实施例中,为了进一步提升测量结果的准确性,在上述步骤106之前,步骤 105之后,还可进一步包括:
[0085] 根据步骤105得到的载波中心频点的频偏和时延推算正交频分复用信号符号带 宽内至少一个其他子载波频点的频偏和时延。然后步骤106中则是基于得到的所有频偏和 时延进行合成处理,得到更为精确的无线信道冲击响应强度值。为了更好的理解本发明,下 面对上述各步骤进行详细说明。
[0086] 对于上述步骤101,对于高铁TD-LTE这类系统而言,无线信道对其无线传输的影 响主要来源与收发信机之间高速相对运动引起的多普勒频率偏移在0FDM信号内引起子载 波间符号干扰。因此,需要根据TD-LTE中0FDM信号的符号周期Ts、带宽Bs、奈奎斯特采样 周期Tsa_以及子载波带宽Bsub。设置测量参数,优先保证信道测量在频域的分辨率小于或 等于Bsub。,同时使得信道测量的时域分辨率尽可能小于或等于Tsani^。
[0087] 由于无线信道测量的基本原理是注入激励信号,然后对激励信号进行相干检测, 从而获得无线信道对信号的时间延迟、相位偏移以及频率偏移,所以激励源信号本身的时 域和频域宽度直接决定了无线信道测量的时域和频域分辨率。信号分析理论给出信号的时 域和频域宽度分别为:
[0088]
[0089] 其中,S(?)表示信号的频谱函数,s(t)表示信号的时域函数,s' (t)表示信号 的时域函数的共轭,〇"和〇t分别表示信号的频域宽度和时域宽度。
[0090]
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