[发明专利]一种动态场景信道的四维空口性能测试方法

权利要求书

1.一种动态场景信道的四维空口性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、进行动态场景信道建模；

步骤1.1、确定具体的场景与待测时间T内待测设备的运动速度与轨迹，确定基站的位置、发射功率、频率以及用户设备的位置、运动速度和方向；

步骤1.2、将待测时间段T离散化为N个时刻[t₁，t₂，...，t_n，...，t_N]，每个时刻分别对应用户设备的一个位置[p₁，p₂，...，p_n，...，p_N]，分别对每个时刻的用户设备进行信道建模算法仿真，得到每个时刻的空间信道模型，包括每个簇的水平到达角，垂直到达角，水平离开角，垂直离开角，功率以及时延；规定每个簇的水平到达角角度扩展，垂直到达角角度扩展，水平离开角角度扩展，垂直离开角角度扩展以及角度功率谱，从而完成对动态场景簇延时线信道的建模；

步骤1.3、通过各时刻待测设备与基站之间的相对视距方向，对得到的信道模型进行修正，通过三维转台模拟终端与基站之间的相对位置，配合空口探头模拟的多径分量，达到动态的效果；

步骤2、在多探头暗室法测试系统中构建动态场景信道模型；

步骤2.1、构建的目标信道角度功率谱与待测设备天线阵列，确定在多探头暗室法扇区内的目标巴特勒波束赋形功率方向图B_t，t_n时刻B_t(Ω，t_n)＝a^H(Ω)R_t(t_n)a(Ω)，其中Ω＝(θ，φ)为立体角，θ为垂直方位角，φ为水平方位角，a(Ω)∈C^U×1表示待测设备在远场条件下空间角度为Ω时的阵列导向矢量，其第u个元素为k＝2π/λ[cosθcosφ，cosθsinφ，sinθ]为角度为Ω＝(θ，φ)时的波矢量，其中λ为波长；r_u＝[x_u，y_u，z_u]为第u个天线的位置矢量，其中x_u，y_u，z_u分别为第u个天线对应的x，y，z方向的直角坐标；R_t(t_n)天线的待测设备目标信道的空间相关性矩阵，R_t(t_n)＝∮a(Ω)P_t(Ω，t_n)a^H(Ω)，其中P_t(Ω，t_n)为t_n时刻空间角度为Ω时对应的归一化角度功率谱功率；

步骤2.2、根据信道建模得到的各时刻簇的角度功率谱分布，通过探头选择算法，从一共M个天线探头中选择K个激活的天线探头，被选中的K个探头用来在待测时间段T内模拟动态场景信道模型；

步骤2.3、通过选择的K个激活探头计算模拟巴特勒波束赋形功率方向图B_e，t_n时刻时B_e(Ω，t_n)＝a^H(Ω)R_e(t_n)a(Ω)，其中R_e(t_n)∈C^U×U为t_n时刻共有U个天线的待测设备模拟动态信道的空间相关性矩阵，其中Ω_k为第k个探头对应的立体角，a_e(Ω_k)∈C^U×1表示DUT在远场条件下空间角度为Ω_k时在多探头暗室法设置下的阵列导向矢量，第u个元素为其中d_k，u表示第k个OTA探头到第u个天线的距离，而pl(d_k，u)表示这段距离经历的路径损耗；P_e(Ω_k，t_n)表示t_n时刻空间角度为Ω_k的空口天线探头的归一化功率；

步骤2.4、针对连续时间T内的多探头暗室法动态信道测试系统构建质量提出了时间平均的四维功率谱相似度百分比，即在静态三维PSP基础上加入了时间维度，计算方式为：

其中T为采样总时长；4D-PSP为四维功率谱相似度百分比；P_o(β，t)是角度为β时间为t时，利用巴特勒波束赋形算法计算出的目标角度功率谱；P_r(β，t)是角度为β时间为t时，利用巴特勒波束赋形算法计算出的构建信道的角度功率谱；四维功率谱相似度百分比的范围在0到1之间；

步骤2.5、根据四维功率谱相似度百分比的计算结果，评判动态信道构建质量。