[发明专利]生成用于通信系统之中或之上具有预定质量标准的信号的方法和装置

说明书

本申请是国际申请日为2001年7月6日，申请号为01812417.8，发明名称为“生成用 于通信系统之中或之上具有预定质量标准的信号的方法和装置”的申请的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及通信系统，更具体地说，涉及用于通信系统的信号，用于生成这种 信号的方法和系统，利用这种信号测试通信系统的操作的方法，测试系统以及被配置为运 用这种方法的(电信)通信系统。

发明背景

为了测试诸如xDSL收发信机以及电缆或网络的通信系统和通信设备，特别需要这 样的测试信号，它们以代表每条电缆上具有大量的系统或系统装置的实际配置情况的方式 加载到通信系统和通信装置。

通过在实际(有噪声)测试条件下测量系统或系统装置的传输性能，人们可以改进 系统或者装置的设计，和/或证明它们的性能符合诸如ETSI、ITU或ANSI或其它(电信)通信 团体发布的标准。

一种执行这种性能测试的方法是生成被称为减损(impairment)的信号。更具体地 说，可以将减损细分为：

(i)串音噪声，它具有由例如来自相邻xDSL系统的谱包络和频谱幅度分布表征的 噪声分布；

(ii)干扰噪声，它由离散频率分量组成，也被称为射频干扰音(rfi-tone)，具有由 起源于例如无线电或业余广播的多个离散频率分量以及频谱幅度、调制深度和调制宽度参 数表征的噪声分布，以及

(iii)脉冲噪声，由例如开关操作和开关元件引起的信号脉冲表征。

对于干扰噪声来说，频率可以随时间变化(摆动)。

一种用于生成减损的装置被称为减损发生器，它被配置为生成所述串音噪声和干 扰噪声中的至少一种，特别用于通信系统之中或之上。

在实践中，为了测试通信系统和通信装置是否符合标准，已定义了各种噪声分布， 其中这些噪声分布根据如诸如通信电缆中线对的长度和数量以及传输数据速率系统参数 而变化。

另外，诸如电缆、铜电缆或光纤或其它类型的电缆等各种不同类型或长度的传输 媒体要求不同的噪声信号。

用于生成噪声分布的方法和装置在本领域中是已知的。具体地说，众所周知，滤波 技术和滤波器被用于从输入信号生成噪声，提供具有特定谱包络和频谱幅度分布的输出信 号。

但是，通过利用滤波技术和滤波器，在输入信号和输出信号间建立了因果关系。本 领域的技术人员将意识到，这种类型的信号不太适合现实模拟实际操作的通信系统和通信 装置。

WO00/16181公开了一种用于生成近似于预定幅度分布图的随机时域信号的方法 和装置。在第一步骤中，通过对诸如白噪声信号的噪声信号进行滤波来创建信号，进而产生 具有预定谱包络的信号。在下一步骤中，将非线性函数应用于这种滤波后的噪声信号，以产 生近似于预定幅度分布图的所需时域信号。再下一步，将脉冲响应滤波应用于时域信号，以 校正其谱包络并得到具有所需谱包络的输出信号。非线性函数和脉冲响应滤波函数是根据 提供的谱包络而选择的特殊函数。

WO00/16181限于这样一种情况：它仅提供一种只具有预定谱包络的时域信号。WO 00/16181未对要提供的时域信号所具有的其它质量标准作出说明，特别未对相位特性作出 说明。

发明概述

本发明的目的是提供一种改进信号，它被用于通信系统和通信装置，特别是用于 根据预定(标准化)噪声分布测试这些系统和装置。

在本发明的第一个方面中，公开了一种配置适合用在通信系统之中或之上具有预 定质量标准的信号的方法，所述方法包括以下步骤：

-表示第一信号，所述第一信号包括多个频率分量，每个分量具有频谱幅度特性以 及相位特性，以及

-通过根据所述或各种预定质量标准配置频谱幅度特性以及配置随机相位特性来 处理所表示的第一信号。

修改谱包络的传统方法是利用数字滤波器组。对本发明来说，所表示的第一信号 和要提供的信号之间不必建立因果关系，所以这种传统方法决非理想。这种根据本发明对 问题的理解大大简化了频率整形的完成。

例如，从具有随机相位特性的第一信号开始，所表示的第一信号的频率整形操作 足以提供满足预定质量标准的信号。可以以几种方式执行根据本发明的频率整形。