[发明专利]一种MIMO无线信道仿真仪相位测量方法

说明书

本发明属于通信技术领域，涉及一种MIMO无线信道仿真仪相位测量方法。本发明的主要流程为：首先伪随机序列发生器产生长度为N的伪随机(PN)序列P(i),i＝1,…,N。将P(i)进行QPSK调制和成型后，发射射频处理模块，射频处理模块将信号加载到相应频段后，送入无线信道中。无线信道的输出信号进行下变频处理后产生的基带信号经匹配滤波后，与本地序列进行相关检测可获取无线信道系数的相位。本发明的有益效果为，能够准确地测量出MIMO无线信道仿真仪的相位信息。实现简单，相位测量结果准确。基于这些相位信息，可以验证MIMO无线信道仿真仪的信道冲击响应是否符合给定信道模型的参数信息。从而验证MIMO无线信道仿真仪信道建模的正确性以及硬件实现的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种MIMO无线信道仿真仪相位测量方法。

背景技术

MIMO无线通信最主要的特点是利用无线信道的多径特征，设计合理的算法，可达到最大化利用多天线的空间资源，提供系统的容量。MIMO的许多关键技术和算法设计都与实际的MIMO无线信道环境密切相关。只有当信道传输矩阵H接近满秩时，才能获得最大的自由度，充分发挥多天线的空间优势，获得最大的信道容量。因此建立合理且贴近实际的MIMO无线信道对于MIMO系统技术的分析和评估是至关重要的。

无线信道建模可以通过软件或硬件实现。软件仿真开发成本低，只适用于系统级性能评估。硬件仿真可以提供更加实际的测试，既可用于系统级性能评估，也能用于实际产品的验证。目前市面上的无线信道仿真仪有很多种。如何验证这些仿真仪器的信道模型是否正确，也是各厂家引进仪器时需要慎重考虑的问题。

对无线信道仿真仪器的验证类似于MIMO信道测量。对给定信道模型参数的情况下，验证无线信道仿真仪的径数、各径时延、各径增益、到达角、离开角等参数是否与给定模型参数一致。目前，对于MIMO无线信道仿真仪的测量都是基于系统容量的测量方法，只能间接验证无线信道仿真仪的系统性能，并不能直接反应无线信道仿真仪信道模型的正确性和硬件实现的可靠性。针对MIMO无线信道仿真仪的相位信息，目前并没有直接和有效的方法。只有测量无线信道仿真仪的相位信息，才能直接验证仪器信道建模的正确性、硬件实现的稳定性和可靠性。

发明内容

本发明所要解决的，就是针对上述问题，提出一种MIMO无线信道仿真仪相位测量方法。

为便于理解，首先对本发明所依据的技术原理进行说明

无线信道与有线信道不同，其信道是不固定的，由于传播环境中的遮挡，存在多径时延、角度扩展等造成的信号能量衰减。无线信道仿真仪就是通过硬件实现的方式对多径信道进行建模。无线通信中，用信道冲击响应H(τ,t)表征无线信道模型。3GPP38.901中，非视距场景(NLOS)H(τ,t)的建模如下：

式中N_p表示多径的数量，τ_n表示第n条径对应的时延。δ(t)表示单位冲击响应，其定义如下：

H_n(t)表示第n条径对应的信道系数矩阵。其建模方式可参照38.901协议。对无线信道仿真仪相位的测量，就是对无线信道仿真仪信道建模得到的信道系数的相位测量。

本发明的技术方案是：

一种MIMO无线信道仿真仪相位测量方法，包括以下步骤：

S1、产生长度为N的PN序列P(i),i＝1,…,N，经射频信号发射端处理后发送到无线信道仿真仪；具体包括：将P(i)进行QPSK调制和成型后，发射射频处理模块，射频处理模块将信号加载到相应频段后，送入无线信道中；

S2、对无线信道仿真仪的输出信号进行采样，采样后获得长度为N的信号序列s_d(i),i＝1,…,N；