CN107453824A - 一种电台通信距离室内仿真测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电台通信距离室内仿真测试方法，包括电台Ⅰ、电台Ⅱ、可调衰减器、无线信道仿真仪，电台Ⅰ发射测试信号输送至可调衰减器，通过调节可调衰减器的衰减值对测试信号进行衰减处理后，输送至到无线信道仿真仪，无线信道仿真仪通过加载相应模型，模拟电波在不同传播环境条件下的衰落、时延、频移特性，对测试信号进行处理后，输送至电台Ⅱ。本发明具有测试条件（如测试场地地形、气象环境、电离层变化等）设置灵活、测试条件设置遍历性好、测试条件设置重复性好、测试结果精度高等突出特点。

Description

一种电台通信距离室内仿真测试方法

技术领域

本发明涉及一种电台通信距离室内仿真测试方法，尤其是采用无线信道仿真仪的电台通信距离仿真测试活动。

背景技术

在电台性能指标测试活动中，电台通信距离测试是一项重要内容，电台通信距离也是电台关键指标之一。目前对电台通信距离的测试主要有两种方式：

一是在野外实际场地展开进行，根据电台使用要求和工作环境条件制定测试方案，测试时选取若干特定测试场地以及气象环境等条件，通过多次测试综合评定，最后得到电台的通信距离指标，野外测试布局如图1所示。这种方法的优点是测试场地为真实场景，测试结果较为真实可信，但是也具有如下缺陷:

1、测试活动中需要遍历各种测试条件，比如测试场地、气象环境的选择，这就需要多次转换场地、多次选取气象环境，测试保障难度增大，物资消耗加大，测试效率降低。

2、选取的各种测试场地、气象环境等条件由于测试时间、地点等因素限制，不可能遍历各种测试条件，只能是代表少量样本条件，从而不能更全面的测试电台在各种测试条件下的通信距离。

3、在野外作业，因气象环境、电离层变化等各种不确定性因素影响，测试条件可控性差，测试条件难以再现，在后续数据分析处理过程中，分析各因素对测试结果的影响时难度增大。

二是在室内屏蔽室进行测试。测试连接如图2所示，在电台之间连接可调衰减器，依据电台通信距离指标要求，通过电波传播衰减程度及传播公式推算出衰减值，再设置衰减器数值，记录电台通信情况数据，最后经数据处理给出通信距离指标结果。这种方法的优点是节省大量人力物力，测试便于组织，测试活动重复性好，但是由于利用衰减器调整衰减量的方式模拟电台之间的传播状况，不能精确反映电台在实际场景下的情况，测试结果精度不高，只能给出大概数值。

发明内容

本发明解决的技术问题：

一是野外测试中场地选择和转场不便、气象环境选择难导致测试效率较低，二是野外测试条件样本数量少无法遍历多种测试条件导致测试结果不全面，三是野外测试条件和环境难以重现，后续数据分析处理难度较大，在测试结果分析时，难以再次设置相同环境进行测试验证，四是以往室内测试没有考虑实际场景的差异，测试结果精度不高。

本发明采用以下技术方案：

一种电台通信距离室内仿真测试方法，其特征在于：包括电台Ⅰ、电台Ⅱ、可调衰减器、无线信道仿真仪，电台Ⅰ发射测试信号输送至可调衰减器，通过调节可调衰减器的衰减值对测试信号进行衰减处理后，输送至到无线信道仿真仪，无线信道仿真仪通过加载相应模型，模拟电波在不同传播环境条件下的衰落、时延、频移特性，对测试信号进行处理后，输送至电台Ⅱ。

所述无线信道仿真仪通过加载不同的模型文件，生成相应的控制参数，通过控制参数控制调整无线信道仿真仪的工作状态，对接收的测试信号进行处理后，发送到电台Ⅱ。

所述电台Ⅰ、电台Ⅱ、可调衰减器、无线信道仿真仪放置在室内测试场中，室内测试场中安装有两间测试屏蔽室，所述测试屏蔽室的内外墙壁上均安装有航空插座，用于接驳室内外的测试电缆接头，所述一间测试屏蔽室内安装电台Ⅰ，一间测试屏蔽室内安装电台Ⅱ。

所述可调衰减器的衰减值调节范围为0~30dB。

本发明的有益效果：

具有测试条件（如测试场地地形、气象环境、电离层变化等）设置灵活、测试条件设置遍历性好、测试条件设置重复性好、测试结果精度高等突出特点，具体表现为：

一是采用无线信道仿真仪模拟野外测试条件，将野外测试搬移到室内进行，可解决在野外测试时各种测试保障需求高的突出问题，测试保障难度降低，测试资源消耗减少，测试效率提高；

二是通过无线信道仿真仪加载模型文件与调整模型参数的方式，可方便模拟测试所需的各种测试条件，当需要改变测试条件时，只需通过重新加载模型文件与设置相应模型参数即可遍历各种测试条件；

三是通过再次加载同一模型文件与调整相同模型参数的方式，再次或多次重现同一测试条件，可测得某一测试条件下充分的测试数据，为后续数据分析和处理带来极大便利；

四是在模型计算时，充分考虑了电台在实际场景下的电波传播的衰减、衰落、时延、多普勒频移等因素影响，模型能更为准确反映实际情况，测试结果精度高。

附图说明

图1为野外测试布局示意图。

图2为以往室内测试连接示意图。

图3为本发明室内仿真测试连接示意图。

图4本发明室内仿真测试流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本发明是采用无线信道仿真仪模拟野外测试条件下的电波传播特性，从而实现野外实地测试到室内仿真测试的搬移和测试结果精度的提高。

具体来说，室内仿真测试时，将被测发射电台和接收电台分别接入无线信道仿真仪，构成完整通信链路，完成通信距离的仿真测试，测试连接示意图如图3所示。其中，无线信道仿真仪主要用于模拟无线电波在空间的传播特性，包括衰减、衰落、时延、多普勒频移等特性，而其中最主要的是模拟电波传播的衰落特性。

衰减是表征电波在空间传播过程中能量不断损耗的程度的参量，一般来说，传播距离越远，衰减越大。

衰落是表征电波在空间传播过程中因多径、相移、频偏等而在接收点形成的信号幅度抖动和包络起伏程度的参量，一般传播路径越复杂，各种影响因素越多，衰落特征也越明显，对接收点的通信影响也越大，比如短波收音机接收声音质量的时优时劣现象。

时延是表征电波在空间传播过程中从发射点到接收点需要耗费的时间的参量，一般来说，传播距离越远，时延越大，比如卫星通信中的通话延迟现象。

多普勒频移是表征电波在空间传播过程中由于发射点和接收点位置相对运动而产生的频率偏移程度的参量，一般相对运动速度越大，多普勒频移程度越大，比如高速列车上移动电话的通信质量下降等现象。

根据上述特性和装置，本发明的室内仿真测试方法包括：

包括电台Ⅰ、电台Ⅱ、可调衰减器、无线信道仿真仪，电台Ⅰ作为发射方发射信号，电台Ⅱ作为接收方接收信号，电台Ⅰ和电台Ⅱ进行语音或数据业务通信。电台Ⅰ发射的射频信号不经天线辐射，而是从电台1射频口经射频电缆输送至可调衰减器输入口，信号经可调衰减器对信号进行衰减处理后，由其射频输出口经射频电缆传送至无线信道仿真仪射频输入口，无线信道仿真仪通过加载相应的模型，模拟电波在不同传播环境下的衰落、时延、频移等特性，对测试信号进行处理后，发送到电台Ⅱ射频口。

无线信道仿真仪通过加载不同的模型文件，生成相应的控制参数，通过控制参数调整无线信道仿真仪的工作状态，对接收的测试信号进行处理后，发送到电台Ⅱ。

上述的测试所用模型文件为现有技术中已验证的传播模型，可模拟不同地形、不同气象环境、电离层变化等各种条件下的电波传播特性，与电波在真实空间传播时的特征状况具有统计上的一致性。一般地形主要有平原、高原、山地、丘陵、沙漠、海面等，气象环境主要有晴、雨、雪、雾等，电离层变化有春、夏、秋、冬等季节特征与白天、夜晚等昼夜特征。

测试中，通过调整可调衰减器数值改变信号衰减量来模拟信号在空间传播时的能量损耗程度，通过加载不同模型文件与调整模型参数来模拟各种测试条件下信号在空间传播时的多径、相移、频偏等特性。记录每次测试数据和通信效果，通过数据处理后可得到电台通信距离指标。

可调衰减器的衰减值调节范围为0~30dB。

具体设置时，电台Ⅰ、电台Ⅱ、可调衰减器、无线信道仿真仪放置在室内测试场中，室内测试场中安装有两间测试屏蔽室，测试屏蔽室的内外墙壁上安装有航空插座，用于接驳室内外的测试电缆接头，一间测试屏蔽室内安装电台Ⅰ，另一间测试屏蔽室内安装电台Ⅱ，通过航空插头与外部测试电缆连接。

如图4所示，为本发明的流程图：

依据图4的工作流程，具体实施方式为：首先按照图3连接好相关设备，检查无误后设备开机，依据测试已制定的测试方案选取相应模型文件并加载至无线信道仿真仪，并调整模型参数，此时信号模拟设备模拟某一测试条件，包括地形、气象、电离层变化等条件下电波传播时的衰落、时延、多普勒频移等特性。

发射方电台1根据测试方案发射信号，进行话音或数据业务通信，接收方电台2接收信号并记录话音可懂度或误码率等数据。调整衰减器数值，以模拟通信距离的变化，依据测试方案规定的测试次数进行测试，记录每次测试结果。对测试数据综合处理后，完成对电台通信距离的仿真测试。

测试中依据测试方案，需要改变某一测试条件时，可通过加载其他模型文件或调整模型参数，完成测试条件转换。

测试中依据测试方案，需要进行某次测试条件重复测试时，可通过再次重新加载原先模型文件、调整相应参数，完成测试条件的重现。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，采用无线信道仿真仪开展的电子设备性能测试活动，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种电台通信距离室内仿真测试方法，其特征在于：包括电台Ⅰ、电台Ⅱ、可调衰减器、无线信道仿真仪，电台Ⅰ发射测试信号输送至可调衰减器，通过调节可调衰减器的衰减值对测试信号进行衰减处理后，输送至到无线信道仿真仪，无线信道仿真仪通过加载相应模型，模拟电波在不同传播环境条件下的衰落、时延、频移特性，对测试信号进行处理后，输送至电台Ⅱ。

2.根据权利要求1所述的一种电台通信距离室内仿真测试方法，其特征在于：所述无线信道仿真仪通过加载不同的模型文件，生成相应的控制参数，通过控制参数控制调整无线信道仿真仪的工作状态，对接收的测试信号进行处理后，发送到电台Ⅱ。

3.根据权利要求1所述的一种电台通信距离室内仿真测试方法，其特征在于：所述电台Ⅰ、电台Ⅱ、可调衰减器、无线信道仿真仪放置在室内测试场中，室内测试场中安装有两间测试屏蔽室，所述测试屏蔽室的内外墙壁上均安装有航空插座，用于接驳室内外的测试电缆接头，所述一间测试屏蔽室内安装电台Ⅰ，一间测试屏蔽室内安装电台Ⅱ。

4.根据权利要求1所述的一种电台通信距离室内仿真测试方法，其特征在于：所述可调衰减器的衰减值调节范围为0~30dB。