[发明专利]多路独立信号并行的无线衰落信道模拟方法及信道模拟器

说明书

本发明公开一种多路独立信号并行的无线衰落信道模拟方法及信道模拟器，该方法色噪声的获得方法是通过读取RAM中存储的不同谱型的色噪声数据，每组数据对应不同的多普勒扩展与不同的成型滤波器谱型，为使生成的色噪声的采样率适应数百路不同采样率的信号，对其进行FARROW插值滤波。较传统方法的生成方式，色噪声的产生只需存储少量数据，其他采样率的数据通过适当的插值来实现速率的匹配，极大地节约了资源。

技术领域

本发明涉及无线通信同步技术领域，尤其是一种多路独立信号并行的无线衰落信道模拟方法。

背景技术

无线信道作为通信系统的重要组成部分，它的传输性能的优劣直接影响通信质量的好坏。在无线信道中，电磁波传输过程中由于受周围环境影响，存在衰落的现象。为更为逼真地模拟外场试验环境，提出了一种适应强、参数可变、范围广的多信道模拟方法，搭建了一种谱型可变的多信道模拟系统。

无线信道衰落分为大尺度衰落和小尺度衰落。大尺度衰落是长距离传输之后信号衰落的表现（包括路径损耗、阴影效应），小尺度衰落是传输过程中瞬时的衰耗的一个表现。本信道模拟器应用包含大尺度衰落和小尺度衰落情况。多径效应是信号在多径传输时，由于各条多径信号到达接收机的时间不同而引起的干涉延时效应，主要表现为多普勒扩展与多径时延扩展。

目前市场上现有的信道模拟器，由于受到FPGA器件规模的限制，大多产品仅针对有限数量的无线信道进行模拟。

发明内容

为解决现有技术中的技术问题，本发明提供了一种多路独立信号并行的无线衰落信道模拟方法。

本发明的技术方案为：一种多路独立信号并行的无线衰落信道模拟方法，包括以下步骤：

S1 多径延迟：对输入信号的每一路进行多径延迟；

S2 幅相调整：对每个独立的信道模拟单元时延后的每一路信号进行幅度相位调整；

S3 色噪声生成

（1）上位机下发参数，

（2）读取RAM存储的不同谱型的数据，

（3）色噪声通过读取RAM存储的数据经过FARROW适当的插值来实现与不同路信号的速率匹配，生成与路径信号采样率匹配的色噪声；

S4 多普勒频移：不同路径的信号与速率匹配的色噪声相乘；

S5 将每一路信号叠加后合并成一路信号；

S6 大尺度衰落：将合并后的信号经过大尺度衰落；

S7 数据输出。

优选地，所述下发参数包括多普勒谱型、小尺度衰落参数、符号速率、多普勒频移，所述小尺度衰落参数包括各径延迟点数、各径瑞利噪声幅度和快慢变化。

优选地，所述RAM存储的不同谱型包括U型谱、高斯谱与平坦谱。

优选地，还包括上位机控制模块，主要用于控制整个过程中的每一个步骤。

一种信道模拟器，包括上位机控制模块、多径延迟模块、幅相调整模块、色噪声生成模块、多普勒频移模块、大尺度衰落模块以及FARROW插值模块。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

一、色噪声的获得方法是通过读取RAM中存储的不同谱型的色噪声数据。每组数据对应不同的多普勒扩展与不同的成型滤波器谱型。为使生成的色噪声的采样率适应数百路不同采样率的信号，对其进行FARROW插值滤波。较传统方法的生成方式，色噪声的产生只需存储少量数据，其他采样率的数据通过适当的插值来实现速率的匹配，极大地节约了资源。