[发明专利]一种无线信道模拟和测试的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线信道模拟和测试的方法及装置。

背景技术

由于无线通信中无线信道具有时变性及受环境影响较大等特点，在无线通信系统的研究和测试过程中，通常不直接使用真实的无线信道进行测试，而是使用无线信道模拟和测试系统来模拟无线通信系统中真实的无线信道，并对经过无线信道模拟和测试系统处理的信号进行研究和测试，而无需在真实的环境中进行测试，大大简化了无线信道测试的复杂程度。

随着无线通信技术的发展，智能天线阵技术得到了越来越广泛的应用。使用了智能天线阵的无线通信系统的无线信道，与使用传统单天线的无线通信系统的无线信道，存在着很大的差别。因而，在无线信道模拟和测试环节上，为了准确反映出智能天线阵的特点，需要无线信道模拟和测试系统既要反映出无线信道的时间特性，包括迟延、多普勒效应、快衰落等，又要反映出无线信道的空间特性，如多径信号到达方向、天线阵列几何形状、角度扩展以及智能天线阵中单根天线的空间特性等。而使用传统单天线的无线信道模拟和测试系统只能反映出无线信道的时间特性，无法有效反映出通过智能天线阵的无线信道的空间特性。

传统无线信道模拟与测试的典型装置如图1所示，包括L端口分路单元、时间特性模拟单元和L端口合路单元，其中，使用L端口分路单元完成输入信号的分离，使用L个时间特性模拟单元来分别模拟无线信道多径效应产生的L条路径的时间特性，使用L端口合路单元完成输出信号的合并。特别地，这里的时间特性模拟单元可以用信道模拟器或滤波器来实现。使用传统无线信道模拟和测试装置只能够反映出无线信道的时间特性，无法反映出通过智能天线阵的无线信道的空间特性。

因此，现有技术中，无法对使用了智能天线阵的无线通信系统的无线信道进行有效模拟和测试，尚没有既能够反映出无线信道的时间特性、又能够反映出通过智能天线阵的无线信道空间特性的无线信道模拟与测试的实现方案。

发明内容

本发明提供一种无线信道模拟和测试的方法及装置，用以解决现有技术中无法有效进行使用了智能天线阵的无线通信系统的无线信道模拟和测试的问题。

本发明提供的无线信道模拟和测试的方法，包括：

A、根据无线信道的多径条数L来分别模拟每条径的时间特性；

B、对每条径分为M条路，分别模拟出每条径的空间特性；

C、对智能天线阵中M个阵元中每个阵元上L条径的信号进行叠加合并，得到M路反映无线信道时间特性与空间特性的射频信号。

较佳地，所述步骤A包括：

A1、根据无线信道的多径条数L将输入信号分路为L条径；

A2、分别对L条径进行无线信道时间特性模拟。

较佳地，所述步骤B包括：

B1、对L条径的每条径分路为M条路；

B2、分别对M条路进行智能天线阵模拟，模拟出无线信道的空间特性。

较佳地，所述步骤B2包括：

B21、分别模拟所述M条路中每条路对于智能天线阵中每个阵元的输入角度；

B22、根据所述输入角度得到智能天线阵中每个阵元的幅度控制信号和相位控制信号；

B23、根据每个阵元上的幅度控制信号对M路的无线信号进行幅度控制，根据每个阵元上的相位控制信号对M路无线信号进行相位控制，得到M路反映智能天线阵特性的信号。

较佳地，步骤B23中所述根据每个阵元上的幅度控制信号对M路的无线信号进行幅度控制，包括：在所述幅度控制信号的基础上增加智能天线阵中每个阵元的信号增益。

较佳地，步骤C中所述智能天线阵中M个阵元中每个阵元上L条径的信号进行叠加合并，包括：

将无线信道的L条径中每条径上对应的M条路中的第n条路分别进行叠加合并，其中，n＝0，1…M-1。

本发明还提供一种无线信道模拟和测试的装置，包括一个L端口分路单元、L个时间特性模拟单元、L个M端口分路单元、L个M单元智能天线阵模拟单元和M个L端口合路单元，其中，

所述L端口分路单元，用于根据无线信道的多径条数L将输入信号分路为L路，得到L条径的分路信号；

所述时间特性模拟单元，用于根据所述分路信号模拟无线信道的时间特性，得到时间模拟信号；

所述M端口分路单元，用于将所述时间模拟信号分路为M路的时间模拟分路信号；

所述M单元智能天线阵模拟单元，用于根据所述M路时间模拟分路信号模拟智能天线阵的特性，得到M路空间模拟信号；