一种信道模拟方法及装置与流程

本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种信道模拟方法及装置。

背景技术：

相关技术中，当对移动通信系统中包含的天线阵列进行测试时，可以在mpac(multi-probeanechoicchamber，多探头微波暗室)提供的多个探头(可以称为备选探头)中，选择预设数目个探头(可以称为目标探头)。然后，通过目标探头，按照天线阵列实际传输信号时使用的目标信道，生成对应的模拟信道，进而，可以基于模拟信道，对天线阵列进行测试。

现有技术中，选择目标探头的方法可以包括以下步骤：

确定目标信道对应的多个多径簇中功率最大的多径簇(可以称为第一多径簇)的空间角(可以称为第一空间角)，然后，判断当前的备选探头中，是否存在对应的空间角与第一空间角的距离，小于预设阈值的探头(可以称为第一探头)。

如果不存在第一探头，确定除第一多径簇之外的，功率最大的多径簇(可以称为第二多径簇)的空间角(可以称为第二空间角)，并判断当前的备选探头中，是否存对应的空间角与第二空间角的距离，小于预设阈值的探头(可以称为第二探头)。

另外，如果存在第一探头，则从第一探头中，选择对应的空间角与第一空间角的距离最小的探头，作为目标探头。然后，判断当前确定出的目标探头的数目，是否达到预设数目；如果未达到预设数目，将除当前已确定出的目标探头外的其他探头，作为当前的备选探头，并确定第二空间角，判断当前的备选探头中，是否存对应的空间角与第二空间角的距离，小于预设阈值的探头(即第二探头)。如果达到预设数目，则停止选择，并基于确定出的目标探头，生成模拟信道。

如果存在第二探头，则从第二探头中选择对应的空间角与第二空间角的距离最小的探头，作为目标探头，并判断当前确定出的目标探头的数目，是否达到预设数目。如果不存在第二探头，则确定除第一多径簇和第二多径簇之外的，功率最大的多径簇(可以称为第三多径簇)的空间角(可以称为第三空间角)，并判断当前的备选探头中，是否存在对应的空间角与第三空间角的距离小于预设阈值的探头(可以称为第三探头)，如果存在，则从第三探头中选择对应的空间角与第三空间角的距离最小的探头，作为目标探头。

以此类推，直至确定出的目标探头的数目达到预设数目。另外，如果直至对目标信道对应的所有多径簇进行处理结束后，确定出的目标探头的数目仍未达到预设数目，则将各个第一探头也作为目标探头，并判断当前的目标探头的数目是否达到预设数目，如果未达到，则将各个第二探头也作为目标探头。以此类推，直至确定出的目标探头的数目达到预设数目。

然而，当预设数目较小时，基于功率较大的多径簇选择的目标探头的数目，可能已经到达预设数目，后续，不会再基于功率较小的多径簇确定目标探头，基于确定出的目标探头生成的模拟信道，不包含功率较小的多径簇所表示的信道的空间特征，即生成的模拟信道与目标信道的差异较大。另外，如果某一多径簇与各备选探头之间的空间角距离，均不小于预设阈值，则不会基于该多径簇确定目标探头，基于确定出的目标探头生成的模拟信道，也就不包含该多径簇所表示的信道的空间特征，也即生成的模拟信道与目标信道的差异较大。

也就是说，现有技术中，生成的模拟信道与目标信道的差异较大。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种信道模拟方法及装置，用以解决生成的模拟信道与目标信道的差异较大的问题。具体技术方案如下：

第一方面，为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种信道模拟方法，所述方法包括：

针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度，其中，所述残差向量用于表示目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，所述目标信道为待测试的天线阵列实际传输信号时所使用的信道，所述当前的字典矩阵中的各个列向量与当前的备选探头一一对应，所述各个列向量在所述当前的字典矩阵中的顺序，与当前的备选探头的排列顺序一致，每一所述列向量为该列向量对应的备选探头的传输向量；

确定与所述目标信道当前的残差向量的相似度最大的列向量对应的备选探头，作为目标探头；

如果确定出的目标探头的数目达到预设数目，基于确定出的目标探头，生成所述目标信道对应的模拟信道；

如果确定出的目标探头的数目未达到所述预设数目，将所述备选探头中除已确定出的目标探头外的其他探头，作为当前的备选探头；基于当前的备选探头，确定当前的字典矩阵，以及确定所述目标信道当前的残差向量，并返回执行针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度的步骤。

可选的，在针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度之前，所述方法还包括：

针对所述各个多径簇中的每一多径簇，根据第一预设公式，确定该多径簇针对用于对所述天线阵列进行测试的测试区域的空间相关性向量，作为第一空间相关性向量，其中，所述第一预设公式为：

ρ表示所述第一空间相关性向量，j表示虚数单位，λ表示该多径簇对应的波长，表示所述天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示所述第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，ω表示该多径簇的单位空间角向量，p(ω)表示该多径簇的球形功率谱；

计算各所述第一空间相关性向量的加权和，得到所述目标信道当前的残差向量。

可选的，在针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度之前，所述方法还包括：

基于第二预设公式，确定当前的备选探头对应的字典矩阵，其中，所述第二预设公式为：

f(m,n)表示当前的备选探头对应的字典矩阵中的第m行第n列的元素，j表示虚数单位，λ表示所述目标信道对应的一个多径簇对应的波长，表示所述天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示所述第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，表示当前的第n个备选探头的单位位置矢量。

可选的，所述针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度，包括：

针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算目标信道当前的残差向量在该列向量上的投影，得到该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度。

可选的，所述基于确定出的目标探头，生成所述目标信道对应的模拟信道，包括：

基于第三预设公式和确定出的目标探头，计算所述目标信道对应的模拟信道的空间相关性向量，作为第二空间相关性向量；其中，所述第三预设公式为：

表示所述第二空间相关性向量，n表示所述预设数目，ωk表示确定出的目标探头中的第k个目标探头的功率权重，j表示虚数单位，λ表示所述目标信道对应的一个多径簇对应的波长，表示所述天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示所述第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，表示确定出的目标探头中的第k个目标探头的单位位置矢量；

生成所述第二空间相关性向量对应的模拟信道，作为所述目标信道对应的模拟信道。

可选的，所述确定所述目标信道当前的残差向量，包括：

基于第四预设公式，确定所述目标信道当前的残差向量，其中，所述第四预设公式为：

a＝b-ωf

a表示所述目标信道当前的残差向量，b表示确定第一个目标探头时所述目标信道的残差向量，ω表示当前已确定出的目标探头的功率权重向量，f表示当前已确定出的目标探头的传输矩阵，所述传输矩阵的各个列向量与当前已确定出的目标探头的传输向量一一对应，所述功率权重向量中的元素与当前已确定出的目标探头的功率权重一一对应。

第二方面，为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种信道模拟装置，所述装置包括：

第一确定模块，用于针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度，其中，所述残差向量用于表示目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，所述目标信道为待测试的天线阵列实际传输信号时所使用的信道，所述当前的字典矩阵中的各个列向量与当前的备选探头一一对应，所述各个列向量在所述当前的字典矩阵中的顺序，与当前的备选探头的排列顺序一致，每一所述列向量为该列向量对应的备选探头的传输向量；

第二确定模块，用于确定与所述目标信道当前的残差向量的相似度最大的列向量对应的备选探头，作为目标探头；

生成模块，用于如果确定出的目标探头的数目达到预设数目，基于确定出的目标探头，生成所述目标信道对应的模拟信道；

第三确定模块，用于如果确定出的目标探头的数目未达到所述预设数目，将所述备选探头中除已确定出的目标探头外的其他探头，作为当前的备选探头；基于当前的备选探头，确定当前的字典矩阵，以及确定所述目标信道当前的残差向量，并返回执行针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度的步骤。

可选的，所述装置还包括：

第一处理模块，用于针对所述各个多径簇中的每一多径簇，根据第一预设公式，确定该多径簇针对用于对所述天线阵列进行测试的测试区域的空间相关性向量，作为第一空间相关性向量，其中，所述第一预设公式为：

ρ表示所述第一空间相关性向量，j表示虚数单位，λ表示该多径簇对应的波长，表示所述天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示所述第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，ω表示该多径簇的单位空间角向量，p(ω)表示该多径簇的球形功率谱；

计算各所述第一空间相关性向量的加权和，得到所述目标信道当前的残差向量。

可选的，所述装置还包括：

第二处理模块，用于基于第二预设公式，确定当前的备选探头对应的字典矩阵，其中，所述第二预设公式为：

f(m,n)表示当前的备选探头对应的字典矩阵中的第m行第n列的元素，j表示虚数单位，λ表示所述目标信道对应的一个多径簇对应的波长，表示所述天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示所述第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，表示当前的第n个备选探头的单位位置矢量。

可选的，所述第一确定模块，具体用于针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算目标信道当前的残差向量在该列向量上的投影，得到该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度。

可选的，所述生成模块，具体用于基于第三预设公式和确定出的目标探头，计算所述目标信道对应的模拟信道的空间相关性向量，作为第二空间相关性向量；其中，所述第三预设公式为：

表示所述第二空间相关性向量，n表示所述预设数目，ωk表示确定出的目标探头中的第k个目标探头的功率权重，j表示虚数单位，λ表示所述目标信道对应的一个多径簇对应的波长，表示所述天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示所述第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，表示确定出的目标探头中的第k个目标探头的单位位置矢量；

生成所述第二空间相关性向量对应的模拟信道，作为所述目标信道对应的模拟信道。

可选的，所述第三确定模块，具体用于基于第四预设公式，确定所述目标信道当前的残差向量，其中，所述第四预设公式为：

a＝b-ωf

a表示所述目标信道当前的残差向量，b表示确定第一个目标探头时所述目标信道的残差向量，ω表示当前已确定出的目标探头的功率权重向量，f表示当前已确定出的目标探头的传输矩阵，所述传输矩阵的各个列向量与当前已确定出的目标探头的传输向量一一对应，所述功率权重向量中的元素与当前已确定出的目标探头的功率权重一一对应。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面所述的信道模拟方法步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的信道模拟方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的信道模拟方法。

本发明实施例提供的一种信道模拟方法，可以针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度；确定与目标信道当前的残差向量的相似度最大的列向量对应的备选探头，作为目标探头；如果确定出的目标探头的数目达到预设数目，基于确定出的目标探头，生成目标信道对应的模拟信道；如果确定出的目标探头的数目未达到预设数目，将备选探头中除已确定出的目标探头外的其他探头，作为当前的备选探头；基于当前的备选探头，确定当前的字典矩阵，以及确定目标信道当前的残差向量，并返回执行针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度的步骤。

基于上述处理，由于残差向量能够表示目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，因此，基于残差向量确定出的目标探头，可以体现目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，进而，基于目标探头生成的模拟信道能够包含目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，使得生成的模拟信道与目标信道的差异较小。

当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中提供的信道模拟方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种信道模拟方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种信道模拟方法示例的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种基于圆形多探头微波暗室的测试系统的结构图；

图5为本发明实施例提供的一种基于扇形多探头微波暗室的测试系统的结构图；

图6为本发明实施例提供的一种信道模拟装置的结构图；

图7为本发明实施例提供的一种电子设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图1为现有技术中提供的信道模拟方法的流程图，该方法可以包括以下步骤：

s101：按照功率由大到小的顺序，对目标信道当前的备选多径簇进行排序。

s102：根据目标信道当前的备选多径簇的排列顺序，确定目标信道当前的备选多径簇中的第一多径簇的第一空间角。

其中，第一多径簇为标信道当前的备选多径簇中功率最大的多径簇。

s103：将除第一多径簇以外的其他多径簇，作为目标信道当前的备选多径簇，并判断当前的备选探头中，是否存在对应的空间角与第一空间角的距离，小于预设阈值的第一探头，如果否，执行步骤s101，如果是，执行步骤s104。

s104：从第一探头中，选择对应的空间角与第一空间角的距离最小的探头，作为目标探头，并将除当前已确定出的目标探头外的其他探头，作为当前的备选探头。

s105：判断当前确定出的目标探头的数目是否达到预设数目，如果否，执行步骤s106，如果是，执行步骤s108。

s106：判断第一多径簇是否为上述排序结果中的最后一个备选多径簇，如果否，执行步骤s101，如果是，执行步骤s107。

s107：确定各个第一探头为目标探头，并执行步骤s105。

s108：停止选择，并基于确定出的目标探头，生成模拟信道。

基于上述处理，当预设数目较小时，基于功率较大的多径簇选择的目标探头的数目，可能已经到达预设数目，后续，不会再基于功率较小的多径簇确定目标探头，基于确定出的目标探头生成的模拟信道，不包含功率较小的多径簇所表示的信道的空间特征，即生成的模拟信道与目标信道的差异较大。另外，如果某一多径簇与各备选探头之间的空间角距离，均不小于预设阈值，则不会基于该多径簇确定目标探头，基于确定出的目标探头生成的模拟信道，也就不包含该多径簇所表示的信道的空间特征，也即生成的模拟信道与目标信道的差异较大。

也就是说，现有技术中，生成的模拟信道与目标信道的差异较大。

为了解决上述问题，参见图2，图2为本发明实施例提供的一种信道模拟方法的流程图。该方法可以应用于电子设备，该电子设备可以为与包含mpac的测试系统连接的终端，或者，该电子设备也可以为包含mpac的测试系统中的处理模块，该电子设备用于生成模拟信道。

该方法可以包括以下步骤：

s201：针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度。

其中，残差向量用于表示目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征。目标信道为待测试的天线阵列实际传输信号时所使用的信道。当前的字典矩阵中的各个列向量与当前的备选探头一一对应，各个列向量在当前的字典矩阵中的顺序，与当前的备选探头的排列顺序一致，每一列向量为该列向量对应的备选探头的传输向量。

s202：确定与目标信道当前的残差向量的相似度最大的列向量对应的备选探头，作为目标探头。

s203：如果确定出的目标探头的数目达到预设数目，基于确定出的目标探头，生成目标信道对应的模拟信道。

s204：如果确定出的目标探头的数目未达到预设数目，将备选探头中除已确定出的目标探头外的其他探头，作为当前的备选探头；基于当前的备选探头，确定当前的字典矩阵，以及确定目标信道当前的残差向量，并返回执行步骤s201。

基于本发明实施例提供的信道模拟方法，由于残差向量能够表示目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，因此，基于残差向量确定出的目标探头，可以体现目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，进而，基于目标探头生成的模拟信道能够包含目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，使得生成的模拟信道与目标信道的差异较小。

针对步骤s201，待测试的天线阵列可以为基站中部署的天线阵列，或者，也可以为其他具备接收和/或发送信号功能的设备中部署的天线阵列。天线阵列中的每两个天线都可以构成一个天线对。

目标信道为待测试的天线阵列实际传输信号时所使用的任一信道。

当信号在目标信道中传输时，由于多径效应会生成该信号对应的多个子信号，一个子信号可以表示目标信道的一个子径，目标信道的各个子径的波长为该信号的波长。一个多径簇可以包含多个子径，且包含的多个子径的时延属于预设时延范围。

备选探头可以包括mpac提供的所有探头。一个备选探头的传输向量中的元素可以表示该备选探头生成的信号，从各天线对中的一个天线传输至另一个天线时，该信号的相位信息，或者，也可以表示该备选探头生成的信号，从各天线对中的一个天线传输至另一个天线时，该信号的幅度信息和该信号的相位信息。

在本发明的一个实施例中，在步骤s201之前，在确定第一个目标探头之前，电子设备还可以确定目标信道当前的残差向量，相应的，该方法还可以包括以下步骤：

步骤一，针对各个多径簇中的每一多径簇，根据第一预设公式，确定该多径簇针对用于对天线阵列进行测试的测试区域的空间相关性向量，作为第一空间相关性向量。

其中，第一预设公式可以为：

ρ表示第一空间相关性向量，j表示虚数单位，λ表示该多径簇对应的波长，表示天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，ω表示该多径簇的单位空间角向量，p(ω)表示该多径簇的球形功率谱。

一个多径簇对应的波长可以为该多径簇中的子径的波长。

一种实现方式中，电子设备可以确定待测试的天线阵列的中心点，并以该中心点作为原点，建立坐标系，然后，针对待测试的天线阵列中的每一天线，电子设备可以确定该天线在该坐标系中的位置，即为该天线的位置矢量。

另外，针对各个多径簇中的每一多径簇，电子设备还可以根据第五预设公式，确定该多径簇的球形功率谱，其中，第五预设公式可以为：

p(ω)＝p(φ)p(θ)(2)

p(ω)表示该多径簇的球形功率谱，ω表示该多径簇的单位空间角向量，φ表示该多径簇的方位角，p(φ)表示该多径簇的方位角功率谱，θ表示该多径簇的仰角，p(θ)表示该多径簇的仰角功率谱。

步骤二，计算各第一空间相关性向量的加权和，得到目标信道当前的残差向量。

一种实现方式中，在确定每一多径簇的空间相关性向量(即第一空间相关性向量)之后，电子设备可以按照预设权重，计算各第一空间相关性向量的加权和，得到目标信道的空间相关性向量(可以称为第三空间相关性向量)，第三空间相关性向量即为目标信道当前的残差向量。

另外，电子设备还可以基于各多径簇的功率，确定各多径簇各自的第一空间相关性向量的权重。

一种实现方式中，电子设备可以计算各多径簇的功率的和值(可以称为功率和值)，然后，针对每一多径簇，电子设备可以计算该多径簇的功率与功率和值的比值，即为该多径簇的第一空间相关性向量的权重。

另外，在本发明的一个实施例中，电子设备还可以确定当前的字典矩阵，相应的，在步骤s201之前，该方法还可以包括以下步骤：

基于第二预设公式，确定当前的备选探头对应的字典矩阵。

其中，第二预设公式可以为：

f(m,n)表示当前的备选探头对应的字典矩阵中的第m行第n列的元素，j表示虚数单位，λ表示目标信道对应的一个多径簇对应的波长，表示天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，表示当前的第n个备选探头的单位位置矢量。

电子设备可以将待测试的天线阵列的中心点作为原点，建立坐标系，然后，针对每一备选探头，电子设备可以确定该备选探头在该坐标系中的位置，即为该备选探头的单位位置矢量。

该字典矩阵中的第m行第n列的元素可以为第n个备选探头产生的信号，从第m个天线对中的一个天线传输至第m个天线对中的另一个天线时，该信号的相位的差值。或者，也可以为第n个备选探头产生的信号，从第m个天线对中的一个天线传输至第m个天线对中的另一个天线时，该信号的幅度的差值和该信号的相位的差值。

一种实现方式中，针对每一备选探头，电子设备可以基于上述公式(3)，确定该备选探头生成的信号，从第1个天线对中的一个天线传输至第1个天线对中的另一个天线时该信号的相位的差值，并作为该备选探头的传输向量中的第1个元素，然后，电子设备可以基于上述公式(3)，确定该信号从第2个天线对中的一个天线传输至第2个天线对中的另一个天线时该信号的相位的差值，并作为该备选探头的传输向量中的第2个元素，以此类推，直至确定出该信号在各天线对中传输时，该信号对应的相位的差值，可以得到该备选探头的传输向量。进而，可以得到当前的备选探头对应的字典矩阵。

在步骤s201中，在确定目标信道当前的残差向量和当前的字典矩阵之后，针对当前的字典矩阵中的每一列向量，电子设备可以按照预设相似度算法，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度。

其中，预设相似度算法可以由技术人员根据经验设置，例如，预设相似度算法可以为皮尔逊相关系数算法，或者，预设相似度算法也可以为余弦相似度算法，但并不限于此。

在本发明的一个实施例中，针对当前的字典矩阵中的每一列向量，电子设备可以基于余弦相似度算法，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度，相应的，步骤s201可以包括以下步骤：

针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算目标信道当前的残差向量在该列向量上的投影，得到该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度。

一种实现方式中，针对当前的字典矩阵中的每一列向量，电子设备可以确定目标信道当前的残差向量与该列向量的夹角的余弦值，然后，计算目标信道当前的残差向量的模与该夹角的余弦值的乘积，得到目标信道当前的残差向量在该列向量上的投影，即为该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度。

在步骤s202中，在确定各列向量各自与目标信道当前的残差向量的相似度之后，电子设备可以从各列向量中，确定最大的相似度对应的列向量，进而，可以确定该列向量对应的备选探头，即为目标探头。

在步骤s203中，每确定出一个目标探头之后，电子设备可以判断当前确定出的目标探头的数目是否达到预设数目，如果达到，表明基于当前确定出的目标探头生成的模拟信道与目标信道的差异较小，则电子设备可以基于确定出的目标探头，生成目标信道对应的模拟信道。

其中，预设数目可以由技术人员根据经验设置。

在本发明的一个实施例中，步骤s203可以包括以下步骤：

步骤1，基于第三预设公式和确定出的目标探头，计算目标信道对应的模拟信道的空间相关性向量，作为第二空间相关性向量。

其中，第三预设公式可以为：

表示第二空间相关性向量，n表示预设数目，ωk表示确定出的目标探头中的第k个目标探头的功率权重，j表示虚数单位，λ表示目标信道对应的一个多径簇对应的波长，表示天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，表示确定出的目标探头中的第k个目标探头的单位位置矢量。目标探头的功率权重表示基于目标探头各自的功率权重对应的功率进行信道模拟，可以使得生成的模拟信道与目标信道的差异较小。

步骤2，生成第二空间相关性向量对应的模拟信道，作为目标信道对应的模拟信道。

一种实现方式中，在确定目标信道对应的模拟信道的空间相关性向量(即第二空间相关性向量)之后，电子设备可以生成包含第二空间相关性向量所表示的空间特征的模拟信道，该模拟信道包含目标信道的空间特征。

在步骤s204中，如果当前确定出的目标探头的数目未达到预设数目，表明基于当前确定出的目标探头生成的模拟信道与目标信道的差异较大，则电子设备可以将备选探头中除已确定出的目标探头外的其他探头，作为当前的备选探头。然后，电子设备可以基于当前的备选探头，确定当前的字典矩阵和目标信道当前的残差向量。

一种实现方式中，电子设备可以将确定出的目标探头对应的列向量，从字典矩阵中移出，将包含剩余的列向量的字典矩阵，作为当前的字典矩阵。

在本发明的一个实施例中，电子设备还可以确定目标信道当前的残差向量，相应的，步骤s204可以包括以下步骤：

基于第四预设公式，确定目标信道当前的残差向量。

其中，第四预设公式可以为：

a＝b-ωf(5)

a表示目标信道当前的残差向量，b表示确定第一个目标探头时目标信道的残差向量，ω表示当前已确定出的目标探头的功率权重向量，f表示当前已确定出的目标探头的传输矩阵，传输矩阵的各个列向量与当前已确定出的目标探头的传输向量一一对应，功率权重向量中的元素与当前已确定出的目标探头的功率权重一一对应。

一种实现方式中，电子设备可以基于凸优化算法对第六预设公式求解，确定使得第六预设公式取得最小值时ω的值，即为目标探头的权重向量。

其中，第六预设公式可以为：

minω表示以ω作为自变量的最小值函数，ω表示当前已确定出的目标探头的功率权重向量，‖ωf-b‖2表示ωf-b的二阶范数，b表示确定第一个目标探头时目标信道的残差向量，f表示当前已确定出的目标探头的传输矩阵，ωk表示当前已确定出的目标探头中的第k个目标探头的功率权重。ωk为ω中的第k个元素。

进而，针对当前的字典矩阵中的每一列向量，电子设备可以计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度，并基于计算得到的相似度，再次从当前的备选探头中选择目标探头，以此类推，直至确定出的目标探头的数目达到预设数目。

在本发明的一个实施例中，在确定目标信道对应的模拟信道之后，电子设备还可以基于第七预设公式、目标信道对应的模拟信道的空间相关性向量(即第二空间相关性向量)，以及目标信道的空间相关性向量(即第三空间相关性向量)，计算相关性误差向量，相关性误差向量可以表示模拟信道与目标信道的差异。

其中，第七预设公式可以为：

r表示相关性误差向量，表示第二空间相关性向量，c表示第三空间相关性向量。

参见图3，图3为本发明实施例提供的一种信道模拟方法示例的流程图，该方法可以包括以下步骤：

s301：针对目标信道对应的各个多径簇中的每一多径簇，根据第一预设公式，确定该多径簇针对用于对天线阵列进行测试的测试区域的空间相关性向量，作为第一空间相关性向量。

其中，目标信道为待测试的天线阵列实际传输信号时所使用的信道。第一预设公式为：

ρ表示第一空间相关性向量，j表示虚数单位，λ表示该多径簇对应的波长，表示天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，ω表示该多径簇的单位空间角向量，p(ω)表示该多径簇的球形功率谱。

s302：计算各第一空间相关性向量的加权和，得到目标信道当前的残差向量。

其中，残差向量用于表示目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征。

s303：基于第二预设公式，确定当前的备选探头对应的字典矩阵。

其中，当前的字典矩阵中的各个列向量与当前的备选探头一一对应，各个列向量在当前的字典矩阵中的顺序，与当前的备选探头的排列顺序一致，每一列向量为该列向量对应的备选探头的传输向量。第二预设公式为：

f(m,n)表示当前的备选探头对应的字典矩阵中的第m行第n列的元素，j表示虚数单位，λ表示目标信道对应的一个多径簇对应的波长，表示天线阵列中的第m个天线中的一个天线的位置矢量，表示第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，表示当前的第n个备选探头的单位位置矢量。

s304：针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算目标信道当前的残差向量在该列向量上的投影，得到该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度。

s305：确定与目标信道当前的残差向量的相似度最大的列向量对应的备选探头，作为目标探头。

s306：判断确定出的目标探头的数目是否达到预设数目，如果是，执行步骤s307，如果否，执行步骤s308。

s307：基于确定出的目标探头，生成目标信道对应的模拟信道。

s308：将备选探头中除已确定出的目标探头外的其他探头，作为当前的备选探头；基于当前的备选探头，确定当前的字典矩阵，以及确定目标信道当前的残差向量，并返回执行步骤s304。

参见图4，图4为本发明实施例提供的一种基于圆形多探头微波暗室的测试系统的结构图。该测试系统可以包括：综测仪、信道模拟器、功率放大器模块1、功率放大器模块2、探头选择模块1、探头选择模块2、包含多个备选探头的微波暗室和待测设备。待测设备可以为待测试的天线阵列。

探头选择模块可以从备选探头中确定目标探头，并将确定出的目标探头与功率放大器模块连接。由于功率放大器模块与信道模拟器相连接，信道模拟器可以确定选择的目标探头，并基于目标探头，生成模拟信道。

进而，综测仪可以生成测试信号，并将测试信号通过模拟信道发送至功率放大器模块，功率放大器模块可以对测试信号进行功率放大，并发送至探头选择模块，探头选择模块可以将测试信号发送至待测设备，进而，待测设备可以接收测试信号。

参见图5，图5为本发明实施例提供的一种基于扇形多探头微波暗室的测试系统的结构图。该测试系统可以包括：微波暗室(anechoicchamber)、探头选择与电路转换模块(switchcircuity)、信道模拟器(channelemulator)、用户设备模拟器(ueemulator)。微波暗室可以包括待测设备(deviceundertest)和扇形探头墙(probewall)，扇形探头墙包含多个备选探头。待测设备可以为待测试的天线阵列。

电子设备可以将待测试的天线阵列的中心点作为原点，建立三维坐标系。探头选择与电路转换模块可以确定天线阵列中的各天线在该坐标系中的位置，以及各备选探头在该坐标系中的位置，并基于确定出的位置，从备选探头中确定目标探头。然后，探头选择与电路转换模块可以将确定出的目标探头与信道模拟器连接，进而，信道模拟器可以基于连接的目标探头，生成模拟信道。

进而，用户设备模拟器可以生成测试信号，并将测试信号通过模拟信道发送至探头选择与电路转换模块，探头选择与电路转换模块可以将测试信号发送至待测设备，进而，待测设备可以接收测试信号。

与图2的方法实施例相对应，参见图6，图6为本发明实施例提供的一种信道模拟装置的结构图，所述装置包括：

第一确定模块601，用于针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度，其中，所述残差向量用于表示目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，所述目标信道为待测试的天线阵列实际传输信号时所使用的信道，所述当前的字典矩阵中的各个列向量与当前的备选探头一一对应，所述各个列向量在所述当前的字典矩阵中的顺序，与当前的备选探头的排列顺序一致，每一所述列向量为该列向量对应的备选探头的传输向量；

第二确定模块602，用于确定与所述目标信道当前的残差向量的相似度最大的列向量对应的备选探头，作为目标探头；

生成模块603，用于如果确定出的目标探头的数目达到预设数目，基于确定出的目标探头，生成所述目标信道对应的模拟信道；

第三确定模块604，用于如果确定出的目标探头的数目未达到所述预设数目，将所述备选探头中除已确定出的目标探头外的其他探头，作为当前的备选探头；基于当前的备选探头，确定当前的字典矩阵，以及确定所述目标信道当前的残差向量，并返回执行针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度的步骤。

可选的，所述装置还包括：

第一处理模块，用于针对所述各个多径簇中的每一多径簇，根据第一预设公式，确定该多径簇针对用于对所述天线阵列进行测试的测试区域的空间相关性向量，作为第一空间相关性向量，其中，所述第一预设公式为：

ρ表示所述第一空间相关性向量，j表示虚数单位，λ表示该多径簇对应的波长，表示所述天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示所述第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，ω表示该多径簇的单位空间角向量，p(ω)表示该多径簇的球形功率谱；

计算各所述第一空间相关性向量的加权和，得到所述目标信道当前的残差向量。

可选的，所述装置还包括：

第二处理模块，用于基于第二预设公式，确定当前的备选探头对应的字典矩阵，其中，所述第二预设公式为：

f(m,n)表示当前的备选探头对应的字典矩阵中的第m行第n列的元素，j表示虚数单位，λ表示所述目标信道对应的一个多径簇对应的波长，表示所述天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示所述第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，表示当前的第n个备选探头的单位位置矢量。

可选的，所述第一确定模块601，具体用于针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算目标信道当前的残差向量在该列向量上的投影，得到该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度。

可选的，所述生成模块603，具体用于基于第三预设公式和确定出的目标探头，计算所述目标信道对应的模拟信道的空间相关性向量，作为第二空间相关性向量；其中，所述第三预设公式为：

表示所述第二空间相关性向量，n表示所述预设数目，ωk表示确定出的目标探头中的第k个目标探头的功率权重，j表示虚数单位，λ表示所述目标信道对应的一个多径簇对应的波长，表示所述天线阵列中的第m个天线对中的一个天线的位置矢量，表示所述第m个天线对中的另一个天线的位置矢量，表示确定出的目标探头中的第k个目标探头的单位位置矢量；

生成所述第二空间相关性向量对应的模拟信道，作为所述目标信道对应的模拟信道。

可选的，所述第三确定模块604，具体用于基于第四预设公式，确定所述目标信道当前的残差向量，其中，所述第四预设公式为：

a＝b-ωf

a表示所述目标信道当前的残差向量，b表示确定第一个目标探头时所述目标信道的残差向量，ω表示当前已确定出的目标探头的功率权重向量，f表示当前已确定出的目标探头的传输矩阵，所述传输矩阵的各个列向量与当前已确定出的目标探头的传输向量一一对应，所述功率权重向量中的元素与当前已确定出的目标探头的功率权重一一对应。

基于本发明实施例提供的信道模拟装置，由于残差向量能够表示目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，因此，基于残差向量确定出的目标探头，可以体现目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，进而，基于目标探头生成的模拟信道能够包含目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，使得生成的模拟信道与目标信道的差异较小。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图7所示，包括处理器701、通信接口702、存储器703和通信总线704，其中，处理器701，通信接口702，存储器703通过通信总线704完成相互间的通信，

存储器703，用于存放计算机程序；

处理器701，用于执行存储器703上所存放的程序时，实现如下步骤：

针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度，其中，所述残差向量用于表示目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，所述目标信道为待测试的天线阵列实际传输信号时所使用的信道，所述当前的字典矩阵中的各个列向量与当前的备选探头一一对应，所述各个列向量在所述当前的字典矩阵中的顺序，与当前的备选探头的排列顺序一致，每一所述列向量为该列向量对应的备选探头的传输向量；

确定与所述目标信道当前的残差向量的相似度最大的列向量对应的备选探头，作为目标探头；

如果确定出的目标探头的数目达到预设数目，基于确定出的目标探头，生成所述目标信道对应的模拟信道；

如果确定出的目标探头的数目未达到所述预设数目，将所述备选探头中除已确定出的目标探头外的其他探头，作为当前的备选探头；基于当前的备选探头，确定当前的字典矩阵，以及确定所述目标信道当前的残差向量，并返回执行针对当前的字典矩阵中的每一列向量，计算该列向量与目标信道当前的残差向量的相似度的步骤。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(peripheralcomponentinterconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extendedindustrystandardarchitecture，eisa)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory，nvm)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

基于本发明实施例提供的电子设备，由于残差向量能够表示目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，因此，基于残差向量确定出的目标探头，可以体现目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，进而，基于目标探头生成的模拟信道能够包含目标信道对应的各个多径簇所表示的信道的空间特征，使得生成的模拟信道与目标信道的差异较小。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的信道模拟方法的步骤。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的信道模拟方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solidstatedisk(ssd))等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、电子设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。