[发明专利]一种多通道基带信道模拟装置及方法

说明书

本公开提供了一种多通道基带信道模拟装置及方法，本公开基于软件无线电技术的多通道基带信道模拟装置，对基带信号进行信道模拟，可以实现多种信道模型，满足多种信道衰落类型及多普勒频谱要求，具有操作简单，成本低等优点。

技术领域

本公开涉及一种多通道基带信道模拟装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

信道模拟器可以在实验室中模拟实际通信场景对无线信号传播的影响，广泛应用于通信设备的研发与测试。随着科学技术的高速发展，人们对无线通信的可靠性和实时性要求越来越高。由于无线通信设备之间的相对运动产生多普勒频移，同时无线信号传输过程中受周围传播环境的反射、散射等影响产生多径效应，从而造成信号包络随机起伏，即产生多径衰落，一般服从瑞利、莱斯分布；此外，由于周围障碍物的遮挡使得接收信号平均功率随机起伏变化，即产生阴影衰落，一般服从对数正态分布。信道模拟器可以用于评估通信设备的有效性、可靠性等，为通信设备的优化设计提供可靠地科学依据，同时，还可以降低研发成本，缩短研发周期。

由于无线传播信号受周围障碍物反射、散射等的影响，经过多条路径到达接收端，因此一般采用延迟抽头模型建立信道模型，表示为

其中，L表示路径数目，分别表示收发基带信号；表示第l条路经基带信道冲击响应，包括路径损耗、多径衰落和阴影衰落；表示等效的基带信道噪声。

信道衰落模拟产生方法主要有滤波器发和谐波叠加法。其中，滤波器法实现精度受滤波器阶数影响，设计算法复杂，仅适用于软件仿真；谐波叠加法结构简单，易于软硬件实现，该模型可表示为

其中，N表示散射支路数，f_d表示多普勒频率θ_n,分别表示各散射路径入射角和相位，N→∞时，u(t)服从高斯分布。

在现有仪器设备中，伊莱比特公司的PropsimF8，它可以支持几何模型(SCM)、SCM扩展模型(SCME)等3GPP推荐的信道模型，可满足大部分场景下移动通信信道的模拟测试需求；AEROFLEX公司的宽带通道模拟器CS8007，可仿真多普勒频率和多普勒加速度，能够模拟通带幅度、相位畸变及各种衰落；思博伦公司的VERTEX可针对具有多样性波束形成和MIMO的先进接收机，准确的仿真复杂的宽带无线信道特征，能够实现复杂的MIMO信道测试。然而大多数设备是将射频或中频信号下变频到基带，再在基带信号上模拟信道衰落，该方法在下变频过程中容易产生信号失真，同时存在操作复杂，成本较高的问题。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种多通道基带信道模拟装置及方法，本公开基于软件无线电技术的多通道基带信道模拟装置，对基带信号进行信道模拟，可以实现多种信道模型，满足多种信道衰落类型及多普勒频谱要求，具有操作简单，成本低等优点。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种多通道基带信道模拟装置，包括控制单元、多个并联的模拟单元和数据交互单元，其中：

所述控制单元，被配置为执行信道模型的选择，计算信道参数，并向模拟单元传递相应的控制参数；

所述模拟单元均包括依次连接的信号采集模块、信号处理模块、信号输出模块和信号调理模块，所述信号采集模块采集相应通道的模拟信号并转换为数字基带信号，所述信号处理模块对相应通道的数字基带信号进行处理，所述信号输出模块将处理后的数字基带信号转换为模拟信号，所述信号调理模块对模拟信号进行消除信号镜像分量以及信号衰减的调理动作并输出；

所述数据交互单元，被配置为实现各个模拟单元的两两互联。