专利名称：测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测试高速环境下移动台(Mobile Station,简称 MS)接收灵敏度的系统，本发明还涉及一种测试高速环境下移动台接收灵 敏度的方法。
技术背景随着蜂窝移动网、无线局域网以及广播电视网通信技术的快速发展， 刺激了人们想在任何时刻、任何地方、任何环境使用基于上述通信网技术 的移动台观看移动业务内容的需求。现有的商用蜂窝移动终端技术的应用 场景均为低速场景(即移动台相对其基站的运动速度小于200km/s)。随着时速超过200km/s的高速列车不断投入商用，开发能在高速列车 环境下使用的移动台成为一个急需解决的关键技术问题。解决该技术问题 的一个首要条件，是要形成能测试、验证该项技术的测试方法、验证方法， 以便能为解决该技术形成故障检测、定位的手段、技术改进方向和性能评 价的基础。目前迫切需要一种测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统和 方法。 发明内容本发明所要解决的第一个技术问题就是为了克服以上的不足，提出了 一种用于测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统。本发明所要解决的第二个技术问题就是为了克服以上的不足，提出了 一种测试高速环境下移动台接收灵敏度的方法。本发明的第一个技术问题通过以下的技术方案予以解决 一种用于测 试高速环境下移动台接收灵敏度的系统，包括基站模拟器和用于模拟多普 勒效应的衰落信道模拟器；所述衰落信道模拟器耦合在基站模拟器和被测 移动台之间；所述基站模拟器、衰落信道模拟器和被测移动台都位于电磁 屏蔽室内。优选地，所述衰落信道模拟器包括多普勒信号发生器、本振发生器、 下变频器、上变频器和混频器；所述下变频器输入分别耦合有基站模拟器和本振发生器的输出，所述混频器输入分别耦合有下变频器和多普勒信号 发生器的输出，所述上变频器输入分别耦合有混频器和本振发生器的输出， 所述上变频器输出与被测移动台输入耦合。所述衰落信道模拟器为扫频信号源，所述扫频信号源的扫频幅度和扫 频周期可调。还包括双工器；所述基站模拟器的下行信号经衰落信道模拟器、双工器传递给被测移动台，所述被测移动台上行信号经双工器传递给基站模拟 器。所述基站模拟器和衰落信道模拟器之间通过低损耗射频电缆连接，所 述衰落信道模拟器和双工器之间通过低损耗射频电缆连接。本发明的第二个技术问题通过以下的技术方案予以解决 一种测试高 速环境下移动台接收灵敏度的方法，包括如下步骤A、将基站模拟器、 被测移动台和用于模拟多普勒效应的衰落信道模拟器放置于电磁屏蔽室， 所述衰落信道模拟器耦合在基站模拟器和被测移动台之间；设置所述基站 模拟器的信道参数，使所述被测移动台处于待接收状态；B、测出被测移 动台的接收灵敏度。优选地，所述衰落信道模拟器包括多普勒信号发生器、本振发生器、 下变频器、上变频器和混频器；所述下变频器输入分别耦合有基站模拟器 和本振发生器的输出，所述混频器输入分别耦合有下变频器和多普勒信号 发生器的输出，所述上变频器输入分别耦合有混频器和本振发生器的输出， 所述上变频器输出与被测移动台输入耦合。所述步骤B具体包括如下步骤Bl、调节衰落信道模拟器多普勒频移 的扫描周期至预定周期值、扫描幅度至预定幅度值；B2、基站模拟器与 被测移动台之间进行数据收发，测量出在该预定周期和预定扫描幅度下移 动台的误码比特率不大于预设值时的最大接收灵敏度。所述步骤Bl之前还包括如下步骤设置衰落信道模拟器多普勒频移 的扫描周期为零、扫描幅度为零，基站模拟器与被测移动台之间进行数据 收发，测量出此时被测移动台的误码比特率不大于预设值时的最大接收灵 敏度。本发明与现有技术对比的有益效果是本发明提出了一种测试高速环 境下移动台接收灵敏度的系统和方法，该系统和方法将为正确设计和客观评价高速移动应用场景所需的技术提供基础。本发明的系统结构简 单、易实现；本发明的方法对环境要求低，简便易行。
图1是本发明的用于测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统的结构示意图；图2是本发明的衰落信道模拟器的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式并结合附图对本发明做进一步详细说明。 如图1所示， 一种用于测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统，包 括基站模拟器1、用于模拟多普勒(D叩pler)效应的衰落信道模拟器2、 双工器3。所述基站模拟器1的下行信号经衰落信道模拟器2、双工器3 传递给被测移动台4，所述被测移动台4的上行信号经双工器3传递给基 站模拟器1。所述基站模拟器1和衰落信道模拟器2之间通过低损耗射频 (RF)电缆连接，所述衰落信道模拟器2和双工器3之间通过低损耗射频 电缆连接。所述基站模拟器1、衰落信道模拟器2、双工器3和被测移动台 4都位于电磁屏蔽室内。所述移动台即移动终端，包括手持终端、上网卡 等。如图2所示，所述衰落信道模拟器2包括多普勒信号发生器21、本振 发生器22、下变频器23、上变频器24和混频器25。所述下变频器,23输 入分别耦合有基站模拟器1和本振发生器22的输出，所述混频器25输入 分别耦合有下变频器23和多普勒信号发生器21的输出，所述上变频器24 输入分别耦合有混频器25和本振发生器22的输出，所述上变频器24输出 与被测移动台4输入耦合。下变频器23对基站模拟器1输出的标准频率信 号fin和本振发生器22输出的频率为flo的本振信号进行下变频为固定频 率信号fif，其中fif:fm-flo。多普勒信号发生器21输出的多普勒信号可以 为fd或-fd，混频器25对固定频率信号fif和多普勒信号(fd或-fd)进行 混频，输出混频信号fif土fd至上变频器24。上变频器24对混频信号fif土fd 和本振信号flo进行上变频得到衰落信道模拟器2的输出信号fout， fout= (fif土fd) +flo= (fm-flo) ±fd+flo=fm±fd。这样就形成了一个完整的信号 模拟流程。下面以一个实例说明本发明可以完全模拟出高速环境下移动台的接收 场景。具体的模拟不同速度的过程原理设置如下:设定多普勒信号发生器21输出的多普勒信号fd = 0时，衰落信道模拟器2的输出信号fout就是基 站模拟器输出1的标准频率信号fm (fout=fm)，此时模拟出了移动台与基 站之间的相对静止的物理状态。设定多普勒信号发生器21输出的多普勒信 号为fd时，衰落信道模拟器2的输出信号fout=fm+fd，此时就模拟出了移 动台以x千米/秒的速度靠近基站的物理过程。设定多普勒信号发生器21 输出的多普勒信号为-fd时，衰落信道模拟器2的输出信号fout-fm-fd，此 时就模拟出了移动台以x千米/秒的速度远离基站的物理过程。显然，所述衰落信道模拟器也可为扫频信号源，所述扫频信号源的扫 频幅度和扫频周期可调。一种测试高速环境下移动台接收灵敏度的方法，包括如下步骤 第一步:建立被测移动台无线链路正常工作所需高速信道环境和条件， 使所述被测移动台处于该环境和条件的正常无线链路工作状态。具体包括 如下步骤将基站模拟器、被测移动台、双工器和用于模拟多普勒效应的衰落信道模拟器放置于电磁屏蔽室。通过低损耗射频(RF)电缆将基站模拟器、被测移动台、双工器和衰落信道模拟器按照图1的连接关系进行连 接，建立正常的无线链路。设置所述基站模拟器和被测移动台的信道参数， 使所述被测移动台处于待接收状态。第二步测出被测移动台在上述环境和条件下的接收灵敏度。移动台 的接收灵敏度将作为移动台在高速运动时产生频移的自适应控制能力的重 要参考标准之一。我们评定接收灵敏度的标准是通过移动台与基站模拟 器之间进行数据收发时,测出移动台所发生的误码比特率小于等于预设值 (优选1%)时的最大接收灵敏度，该最大接收灵敏度即为移动台的接收 灵敏度。第二步可具体包括如下步骤设置衰落信道模拟器D叩pler频移的扫 描周期Td-0、扫描幅度Ad:0，此时表征被测移动台与基站模拟器之间的 相对速度为0km/s (即相对静止)。基站模拟器与被测移动台之间进行数据 收发，测量出此时被测移动台的接收灵敏度(假定为M)。调节衰落信道 模拟器Doppler频移的扫描周期至预定周期值(即Td=t)、扫描幅度至预 定幅度值(Ad=aO)，此时表征被测移动台与基站模拟器之间的相对速度为 X千米/秒。基站模拟器与被测移动台之间进行数据收发，测量出在该预定 周期和预定扫描幅度下移动台的误码比特率不大于预设值时的最大接收灵 敏度。该最大接收灵敏度即为被测移动台与基站模拟器之间的相对速度为X千米/秒，被测移动台的接收灵敏度(假定为N)。预定周期值t和预定幅 度值a0可以根据需要进行调整，从而可以逐步增大被测移动台与基站模拟 器之间的相对速度，使测量更准确。通过比较被测移动台的接收灵敏度M (基站模拟器与被测移动台之间相对静止时)与接收灵敏度N (基站模拟 器与被测移动台之间的相对速度为X千米/秒)，可以评估被测移动台在高 速条件下的自适应控制能力的优劣。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说 明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明.。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若 干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种用于测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统，其特征在于包括基站模拟器和用于模拟多普勒效应的衰落信道模拟器；所述衰落信道模拟器耦合在基站模拟器和被测移动台之间；所述基站模拟器、衰落信道模拟器和被测移动台都位于电磁屏蔽室内。
2. 根据权利要求1所述的用于测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统， 其特征在于所述衰落信道模拟器包括多普勒信号发生器、本振发生器、 下变频器、上变频器和混频器；所述下变频器输入分别耦合有基站模拟器 和本振发生器的输出，所述混频器输入分别耦合有下变频器和多普勒信号 发生器的输出，所述上变频器输入分别耦合有混频器和本振发生器的输 出，所述上变频器输出与被测移动台输入耦合。
3. 根据权利要求1所述的用于测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统， 其特征在于所述衰落信道模拟器为扫频信号源，所述扫频信号源的扫频 幅度和扫频周期可调。
4. 根据权利要求1-3任一所述的用于测试高速环境下移动台接收灵敏度 的系统，其特征在于还包括双工器；所述基站模拟器的下行信号经衰落 信道模拟器、双工器传递给被测移动台，所述被测移动台上行信号经双工 器传递给基站模拟器。
5. 根据权利要求4所述的用于测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统， 其特征在于所述基站模拟器和衰落信道模拟器之间通过低损耗射频电缆 连接，所述衰落信道模拟器和双工器之间通过低损耗射频电缆连接。
6. —种测试高速环境下移动台接收灵敏度的方法，其特征在于包括如下 步骤A. 将基站模拟器、被测移动台和用于模拟多普勒效应的衰落信道模拟器 放置于电磁屏蔽室，所述衰落信道模拟器耦合在基站模拟器和被测移 动台之间；设置所述基站模拟器的信道参数，使所述被测移动台处于 待接收状态；B. 测出被测移动台的接收灵敏度。
7. 根据权利要求6所述的测试高速环境下移动台接收灵敏度的方法，其特 征在于所述衰落信道模拟器包括多普勒信号发生器、本振发生器、下变 频器、上变频器和混频器；所述下变频器输入分别耦合有基站模拟器和本振发生器的输出，所述混频器输入分别耦合有下变频器和多普勒信号发生 器的输出，所述上变频器输入分别耦合有混频器和本振发生器的输出，所 述上变频器输出与被测移动台输入耦合。
8. 根据权利要求6或7所述的测试高速环境下移动台接收灵敏度的方法，其特征在于所述步骤B具体包括如下步骤Bl、调节衰落信道模拟器多普勒频移的扫描周期至预定周期值、扫描幅度 至预定幅度值；B2、基站模拟器与被测移动台之间进行数据收发，测量出在该预定周期和 预定扫描幅度下移动台的误码比特率不大于预设值时的最大接收灵敏度。
9. 根据权利要求8所述的测试高速环境下移动台接收灵敏度的方法，其特 征在于所述步骤Bl之前还包括如下步骤设置衰落信道模拟器多普勒频移的扫描周期为零、扫描幅度为零，基站模拟器与被测移动台之间进行 数据收发，测量出此时被测移动台的误码比特率不大于预设值时的最大接 收灵敏度。
全文摘要
本发明公开了一种测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统和方法，该系统包括基站模拟器和用于模拟多普勒效应的衰落信道模拟器；衰落信道模拟器耦合在基站模拟器和被测移动台之间；基站模拟器、衰落信道模拟器和被测移动台都位于电磁屏蔽室内。该方法包括如下步骤将基站模拟器、被测移动台和用于模拟多普勒效应的衰落信道模拟器放置于电磁屏蔽室，衰落信道模拟器耦合在基站模拟器和被测移动台之间；设置基站模拟器的信道参数，使被测移动台处于待接收状态；测出被测移动台的接收灵敏度。本发明提的系统和方法将为正确设计和客观评价高速移动应用场景所需的技术提供基础。
文档编号H04Q7/34GK101217754SQ200710125600
公开日2008年7月9日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年12月29日
发明者兵 何, 刘香山, 孔庆富, 曹真华, 罗江友, 健 陈 申请人:深圳市桑达无线通讯技术有限公司