[发明专利]一种面向毫米波通信的MIMO并行通道探测装置及其方法

权利要求书

1.一种MIMO并行通道探测装置，其特征在于包括基带处理子系统；其中，

所述基带处理子系统中，位于发射端的基带处理单元接收来自多通道触发器的触发时钟信号和发送端触发器的触发信号，生成并行通道上的基带信号，通过N元天线阵发送到接收端，其中N为正整数；

在接收端，所述N元天线阵接收的无线信号通过并行通道进入下变频器和A/D变换器，经过转换后获得基带测量信号，作为原始数据实时存储到磁盘阵列中。

2.如权利要求1所述的MIMO并行通道探测装置，其特征在于：

在发射端，每个通道使用单级直接转换的上变频器将所述基带信号转换成具有特定频率的射频信号。

3.如权利要求1所述的MIMO并行通道探测装置，其特征在于：

由GPS系统或者北斗系统提供稳定的脉冲序列，作为任意波形发生器产生初始粗同步所需周期信号的触发信号。

4.如权利要求1所述的MIMO并行通道探测装置，其特征在于还包括位于接收端的数据存储子系统；

所述数据存储子系统包括顺序连接的基带IQ获取单元及数据流存储单元，所述数据流存储单元连接所述磁盘阵列。

5.一种多通道高精度同步方法，用在权利要求1～4中任意一项所述的MIMO并行通道探测装置中，其特征在于包括如下步骤：

(1)让每个通道共享相同的参考时钟；

(2)根据不同的信道采样频率，设置一个共享触发参考时钟，其周期等于各种采样时钟周期的最小公倍数，将每个通道和共享触发参考时钟的采样时钟都锁定在所述参考时钟上；

(3)由预定通道生成一个共享同步脉冲时钟，所述共享同步脉冲时钟通过精确校准的路径分布到不同的通道，以确保这些共享同步脉冲时钟信号之间的相位精确对齐；

(4)使用外部触发信号，由预定通道生成同步脉冲并将其分配到所有通道；在检测到所述同步脉冲后，每个通道测量共享同步脉冲时钟的第一个上升边缘与共享触发参考时钟信号之间的延迟间隙，根据其相对于所述预定通道的延迟间隙调整输出相位。

6.一种并行数据高速流盘方法，用在权利要求1～4中任意一项所述的MIMO并行通道探测装置中，其特征在于：

在数据存储过程中，只执行从FPGA到内核缓冲区和从套接字缓冲区到磁盘的两次DMA数据传输。

7.如权利要求6所述的并行数据高速流盘方法，其特征在于省略从内核缓冲区到用户缓冲区和从用户缓冲区到套接字缓冲区的两个复制进程。

8.一种多通道并行校准方法，用在权利要求1～4中任意一项所述的MIMO并行通道探测装置中，其特征在于：

使用M进N出的射频耦合器连接并行通道的TX端和RX端，通过并行模式获取校准数据；其中，M、N为正整数。

9.如权利要求8所述的多通道并行校准方法，其特征在于包括如下步骤：

由TX端的M个通道传输正交PN序列，RX端的N个通道记录接收的原始数据；

从N个通道接收到的校准数据中，通过与M个通道发送的PN序列的相关运算，得到N×M个初始校准射频通道响应；

对所述射频耦合器的响应去卷积运算后，得到N×M个去除所述射频耦合器响应后的处理后校准射频通道响应；

对所述处理后校准射频通道响应与原始传输信号序列进行卷积，得到N×M个等效的传输信号；

对接收信号使用N×M个等效的传输信号进行相关运算，得到不包含收发通道射频响应的空口无线信道响应。