Td-lte系统无线信道响应测量方法及装置的制造方法_4

文档序号:9289939阅读:来源:国知局
信道模型进行无线信道合成处理:
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[0131] 上式中,h(t,t)为无线信道冲击响应强度值,p表示时延个数,k表示频偏个数, 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;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pi个时延,所述pi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。
[0132] 经上述步骤,针对每次测量我们都能得到一个较为精确的h(t,t),然后针对每次 测量得到的h(t,计算其时域和频域的自相关,具体如下:
[0133]
(11)
[0134] 上式中,R(At,At)为测量得到的无线信道响应的时间-延迟二维自相关函数, At为无线信道响应样本在时间域内的偏移量,△T为无线信道响应样本在延迟域内的偏 移量,Nttial为无线信道响应的样本数量,hJt+At,T+AT)为无线信道响应样本在经过 时间偏移和延迟偏移后的共轭。
[0135] 然后对信道响应的时域和频域自相关做傅里叶变换,即可得到被测ID-LTE无线 信道的统计特征,包括:时间延迟谱、多普勒扩展谱、角度扩展谱、相干时间以及相干带宽等 统计参数。
[0136] 实施例二:
[0137] 本实施例提供了一种ID-LTE系统测量装置,可用于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ID-LTE系统进行有效的测量。请参见图4所示,本 实施例提供的1D-LTE系统测量装置包括测量参数确定模块、测量信号生成模块、测量信号 处理模块、测量信号接收模块、第一计算模块和合成处理模块,其中:
[0138] 测量参数确定模块用于根据ID-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;
[0139] 测量信号生成模块用于在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;
[0140] 测量信号处理模块用于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;
[0141] 测量信号接收模块用于在相应的子载波频点上接收经ID-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;
[0142] 第一计算模块用于根据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;
[0143] 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。
[0144] 在本实施例中,为了进一步提升测量结果的准确性,请参见图5所示,TD-LTE系统 测量装置还可进一步包括第二计算模块,用于在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。
[0145] 为了更好的理解本发明,下面对上述各功能模块的结构进行进一步详细的说明。
[0146] 本实施例中的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;
[0147] 频点确定子模块用于在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;
[0148] 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,所述队大于等于1。
[0149] 测量子载波频点和测量采样时刻的具体确定过程在此不再赘述。
[0150] 本实施例中,由于线性调频脉冲能够取得在时域和频域最优化的分辨率。本实施 例采用线性调频脉冲信号作为测试信号输入。其具体产生过程在实施例一种已有明确的说 明,在此不再赘述。本实施例中的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正交频分复用信号的子载波带 宽和奈奎斯特采样周期。本实施例中的信号产生器优选采用声表面波色散换能器来实现。 当然也可采用其他能生成上述线性调频脉冲信号的其他装置实现。
[0151] 本实施例中,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;其中,
[0152] 信号处理子模块用于利用NfXNt阶二维扰码C对线性调频脉冲测量信号进行调制 得到激励信号,NfXNt阶二维扰码C中的元素、n为+1或-1;m大于等于0,小于等于Nf-1; n大于等于0,小于等于Nt-1 ;其具体处理过程请参见实施例一;
[0153] 信号注入子模块用于将得到的激励信号输入ID-LTE系统的无线信道。
[0154] 为了保证在可能的频点上都能接收到线性调频脉冲测试信号,本实施例中的测 量信号接收模块包括Nf+2N个信号接收器,信号接收器用于在相应的子载波频点上接收经 ID-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;其中,Nf为选择的子载波频点个数;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。本实施例中的信号接收器也优选 采用声表面波色散换能器来实现,其得到各线性调频脉冲测量信号的自相关值R的具体过 程请参见实施例一所示。
[0155] 本实施例中的第一计算模块包括二维滑动计算子模块,用于利用上述NfXNt阶二 维扰码C对图3所示的自相关值R进行时域和频域的二维滑动相关计算,得到正交频分复 用信号载波中心频点的频偏f和时延t。
[0156] 本实施例中的第二计算模块包括频偏计算子模块,用于根据信号载波中心频点的 频偏f,利用多普勒频偏理论计算公式(见实施例一中的式(7))计算得到所述激励信号 的到达角灼以及用于取激励信号在各子载波频点上的到达角都为梦,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,具体计算公式请参见实施例一种的式 ⑶。
[0157] 第二计算模块还包括时延计算子模块,用于取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。
[0158] 本实施例中的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得到为无线信道冲击响应 强度值h(t,具体计算公式请参见实施例一中的式(9)。
[0159] 通过上述各功能模块的协同工作,针对每次测量都能得到一个较为精确的 h(t,然后利用统计分析模块,针对每次测量得到的h(t,计算其时域和频域的自相 关,然后对信道响应的时域和频域自相关做傅里叶变换,即可得到被测1D-LTE无线信道的 统计特征,包括:时间延迟谱、多普勒扩展谱、角度扩展谱、相干时间以及相干带宽等统计参 数。
[0160] 应当理解的是,本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤和上 述各功能模块可通过程序来指令相关硬件完成,上述程序可以存储于计算机可读存储介质 中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个 或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现, 也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结 合。
[0161] 可见,本发明中的测量信号采用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,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。
[0162] 同时,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时,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。
[0163] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,仅仅参照较佳实施例对本发 明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改 或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范 围当中。
【主权项】
1. 一种TD-LTE系统无线信道响应测量方法,所述TD-LTE系统具有多径无线信道,相对 地面的速度大于等于300千米每小时;其特征在于,所述无线信道响应测量方法包括: 根据所述TD-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; 在所述测量子载波频点上根据所述测量采样时刻生成线性调频脉冲测量信号; 将所述线性调频脉冲测量信号处理后输入所述TD-LTE系统的无线信道; 在相应的子载波频点上接收经所述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R; 根据所述自相关值R得到所述正交频分复用信号载波中必频点的频
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