[发明专利]多天线信道模拟系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种天线输入输出系统，特别是关于一种多天线信道模拟系统及方法。

背景技术

在如今的无线通讯时代，由于无线网通产品日趋重要导致无线网通产品的需求快速地成长。有关无线网通产品的通讯质量中，最重要的一环即为高频天线的设计。此外，由于日益增加的数据传输质量以及数据量的增加需求，多天线输入输出(MIMO)系统亦在此番规格竞赛中脱颖而出。各种通讯规格的MIMO系统都将应用于高度多路径散射的环境中，使得MIMO系统更能受益于通讯质量的提升。

MIMO系统提供了增加系统效能以及容量的可能性，因此测试MIMO系统组件需要提供一个能正确且高效率展现无线通道的仿真平台。然而，提供一个在真实信道环境下的MIMO系统常常是困难重重，其主要原因是MIMO系统需要许多的传送/接收信道组合。以一般常见的2X2MIMO系统为例，由于该系统本身含有四个信道，如果仅仅利用两个单独无相关性的通道，并无法仿真出多通道效应。

一般常见的通道测试仿真方式有两种：真实信道量测纪录方法以及硬件型信道仿真器的测试方式。其中，真实信道量测纪录方法对于正处设计或验证阶段的无线产品并不是一种有效率的方法，其主要原因是由于通道的敏感性而不可掌控通道特性，以及由于通道的不稳定性因而需要进行不同环境的多次量测。硬件型信道仿真器的测试方法需要采用特殊硬件加速装置制作的信道仿真器，其具有实时的优异运算效益，使得能够提供真实的通道效应。然而，由于信道仿真器的硬件扩充性的限制而无法实现太复杂的MIMO系统，以及由于信道仿真器的成本价格较高而不能成为大众化的测试方式。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种多天线信道模拟系统，能够模拟出复杂的多天线输入输出系统信道以及提供具有稳定效能的信道模拟结果。

此外，还有必要提供一种多天线信道模拟方法，能够模拟出复杂的多天线输入输出系统信道以及提供具有稳定效能的信道模拟结果。

一种多天线信道模拟系统包括：多天线模拟单元、天线相关度计算单元以及天线信道产生单元。所述的多天线模拟单元用于根据从输入设备输入的相关参数建立一个多天线系统三维模型，模拟出多天线三维系统的远场场形，以及获取各天线在水平面上的远场场形。所述的天线相关度计算单元用于根据各天线在水平面上的远场场形产生各天线的水平角能量分布频谱，以及根据各天线的水平角能量分布频谱计算各天线之间的相关度。所述的天线信道产生单元用于根据各天线的远场场形以及各天线之间的相关度产生多天线输入输出的系统信道。此外，该多天线信道模拟系统还包括天线信道分析单元，用于将输入信号进行信号编码以及信号调变，将调变信号输入系统信道中进行信道模拟传输，将经系统信道输出的调变信号进行信号解码以及信号逆调变，以及根据逆调变信号分析传输信号的误码率。

一种多天线信道模拟方法，该方法包括如下步骤：根据输入的信道模拟参数建立一个多天线系统三维模型；根据所述的信道模拟参数模拟出多天线三维系统的远场场形；获取各天线在水平面上的远场场形；根据各天线在水平面上的远场场形产生各天线的水平角能量分布频谱；根据各天线的水平角能量分布频谱计算各天线之间的相关度；以及根据各天线的远场场形以及各天线之间的相关度产生一个天线输入输出系统信道。此外，该多天线信道模拟方法还包括如下步骤：将输入信号进行信号编码以及信号调变；将调变信号输入系统信道中进行信道模拟传输；将经系统信道输出的调变信号进行信号解码以及信号逆调变；以及根据逆调变信号分析传输信号的误码率。

相较于现有技术，所述的多天线信道模拟系统及方法能够模拟出复杂的多天线输入输出的信道系统，节约了模拟多天线信道系统的成本，以及提供具有稳定效能的信道模拟结果。

附图说明

图1是本发明多天线信道模拟系统较佳实施例的架构图。

图2是本发明多天线信道模拟方法较佳实施例的流程图。

图3A-3B是由两条天线构成的双天线三维系统模型的示意图。

图4A-4B是各种机率模型的水平角能量分布频谱图。

图5是对信号进行时空编码以及信号调变的示意图。

图6是对信号进行信号解码以及信号逆调变的示意图。

具体实施方式