CN102647236A

CN102647236A - 一种宽带信道测量方法及装置

Info

Publication number: CN102647236A
Application number: CN2011101703941A
Authority: CN
Inventors: 张晓钧
Original assignee: CRSC Shanghai Rail Transportation Technologies Co Ltd
Current assignee: CRSC Shanghai Rail Transportation Technologies Co Ltd
Priority date: 2011-06-22
Filing date: 2011-06-22
Publication date: 2012-08-22

Abstract

本发明涉及一种宽带信道测量方法及装置，其中方法包括：1)在信号发射端，信号发生器产生宽带PN序列信号，并对该宽带PN序列信号进行上变频后产生射频信号，功率放大器对射频信号进行功率放大，然后通过发送天线将射频信号发送给信号接收端；2)在信号接收端，车载天线接收射频信号，频谱仪对其进行下变频后输出的中频信号进过数据采集卡后存入数据存储设备中，矢量信号分析仪对存入数据存储设备中的数据进行分析后获取信道参数，并按照信道仿真仪支持的格式输出为待测数据文件；其中装置包括信号发射端、信号接收端、信道仿真仪、基站、终端设备。与现有技术相比，本发明具有灵活度大、适用范围广、提高无线系统研发效率等优点。

Description

一种宽带信道测量方法及装置

技术领域

本发明涉及一种宽带信道测量技术，尤其是涉及一种宽带信道测量方法及装置。

背景技术

随着高速铁路的跨越式发展及城市轨道交通的快速发展，现有的无线通信系统很难保证在高速移动的情况下正常稳定的工作，也无法满足对传输速度的需求。在轨道交通领域中，经常会碰到在特定环境下车地无线通信不正常或达不到预期，但是又难以进行现场调试的情况。另外，对于新研发的通信设备，需要进行高速移动条件或者某些特殊环境的测试验证，但应该尽可能的减少对线上实地验证的需求。这就要求对不同速度下、不同环境下的信道进行测量与建模。

商用的扫频仪与标准的通信协议联系紧密，对频点限制比较多。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种灵活度大、适用范围广、提高无线系统研发效率的宽带信道测量方法及装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种宽带信道测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在信号发射端，信号发生器产生宽带PN序列信号，并对该宽带PN序列信号进行上变频后产生射频信号，并将该射频信号传输给功率放大器；功率放大器对射频信号进行功率放大；然后通过发送天线将射频信号发送给信号接收端；

2)在信号接收端，车载天线接收射频信号，滤波器对接收射频信号进行滤波并输出到频谱仪，频谱仪对其进行下变频后输出的中频信号进过数据采集卡后存入数据存储设备中，矢量信号分析仪对存入数据存储设备中的数据进行分析后获取信道参数，并按照信道仿真仪支持的格式输出为待测数据文件；

3)将处理后的待测数据文件导入信道仿真仪中进行回放，信道仿真仪接入基站与终端设备即可在实验室模拟外场环境实现测试与验证。

所述的信道参数包括多径、衰落、多普勒频偏、功率、方位角。

一种实施权利要求1所述的宽带信道测量方法的装置，其特征在于，包括信号发射端、信号接收端、信道仿真仪、基站、终端设备，所述的信号发射端与信号接收端无线连接，所述的信号接收端与信道仿真仪连接，所述的信道仿真仪分别与基站、终端设备连接。

所述的信号发射端包括依次连接的信号发生器、功率放大器、发送天线。

所述的信号接收端包括依次连接的车载天线、滤波器、频谱仪、数据采集卡、数据存储设备、矢量信号分析仪。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)适用的频率范围足以覆盖常见的通信制式与协议，而且带宽也足够覆盖，但又与具体的通信协议内容无关，仅与场景配置、频点、带宽等相关，灵活度很大；

2)可以应用在无线通信的信道测量，外场测试和网络规划中；

3)可以实现在实验室利用实测信道参数进行算法的优化、无线通信设备的调试或测试，将大大提高无线系统研发效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种宽带信道测量方法，包括以下步骤：

1)在信号发射端1，信号发生器11产生宽带PN序列信号，并对该宽带PN序列信号进行上变频后产生射频信号，并将该射频信号传输给功率放大器12；功率放大器12对射频信号进行功率放大；然后通过发送天线13将射频信号发送给信号接收端2；

2)在信号接收端2，车载天线21接收射频信号，滤波器22对接收射频信号进行滤波并输出到频谱仪23，频谱仪23对其进行下变频后输出的中频信号进过数据采集卡24后存入数据存储设备25中，矢量信号分析仪26对存入数据存储设备中的数据进行分析后获取信道参数，并按照信道仿真仪3支持的格式输出为待测数据文件；

3)将处理后的待测数据文件导入信道仿真仪3中进行回放，信道仿真仪3接入基站4与终端设备5即可在实验室模拟外场环境实现测试与验证。

本发明的硬件设备包括信号发射端1、信号接收端2、信道仿真仪3、基站4、终端设5备，所述的信号发射端1与信号接收端2无线连接，所述的信号接收端2与信道仿真仪3连接，所述的信道仿真仪3分别与基站4、终端设备5连接。所述的信号发射端1包括依次连接的信号发生器11、功率放大器12、发送天线13。所述的信号接收端2包括依次连接的车载天线21、滤波器22、频谱仪23、数据采集卡24、数据存储设备25、矢量信号分析仪26。

信号发射端1采用矢量信号发生器11发射待测频段的PN序列扩频信号，系统设计频率覆盖范围为600MHz～6GHz，采样带宽100MHz，天线发射功率10W，根据实际需要进行相应的配置。

信号接收端2主要包括车载天线21、滤波器22、频谱仪23、数据采集卡24、数据存储设备25、矢量信号分析仪26。频谱仪23完成下变频后矢量信号分析仪输出的中频信号经数据采集卡24后存入高速磁盘阵列存储设备，磁盘阵列容量不小于2TB。

数据存储到存储设备以后，由矢量信号分析仪26进行运算，来获取多径等信道参数，并输出结果文件。

信道仿真仪3采用商用设备，支持结果文件导入或者自定义参数输入。将信道参数的结果文件导入后，即可接入基站和终端设备进行模拟高速移动条件下的信道仿真。

本发明引入了高速RF采集技术、高速磁盘存储技术、信道参数分析技术、信道回放技术等，通过高速数据采集设备和高速磁盘阵列直接将空中接口所有的射频数据采集并存储，利用信道参数分析技术提取信道参数，这样就可突破商用扫频仪受制于通信协议、频率等方面的限制。

Claims

1.一种宽带信道测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在信号发射端，信号发生器产生宽带PN序列信号，并对该宽带PN序列信号进行上变频后产生射频信号，并将该射频信号传输给功率放大器，功率放大器对射频信号进行功率放大，然后通过发送天线将射频信号发送给信号接收端；

2.根据权利要求1所述的一种宽带信道测量方法，其特征在于，所述的信道参数包括多径、衰落、多普勒频偏、功率、方位角。

3.一种实施权利要求1所述的宽带信道测量方法的装置，其特征在于，包括信号发射端、信号接收端、信道仿真仪、基站、终端设备，所述的信号发射端与信号接收端无线连接，所述的信号接收端与信道仿真仪连接，所述的信道仿真仪分别与基站、终端设备连接。

4.根据权利要求3所述的宽带信道测量方法的装置，其特征在于，所述的信号发射端包括依次连接的信号发生器、功率放大器、发送天线。

5.根据权利要求3所述的宽带信道测量方法的装置，其特征在于，所述的信号接收端包括依次连接的车载天线、滤波器、频谱仪、数据采集卡、数据存储设备、矢量信号分析仪。