CN107872827B - 一种无线干扰测试方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无线干扰测试方法和系统。在该无线干扰测试方法中，通过搭建包含屏蔽室，以及位于屏蔽室内的干扰单元、合路器、发射单元和接收单元的无线干扰测试系统并建立无线干扰测试系统内各设备之间的通信链路，实现在屏蔽室环境下针对LTE‑V2X通信链路的抗干扰测试。在进行无线干扰测试时，由于发射端和接收端分别置于第一和第二屏蔽箱内，避免了实验室干扰测试中发射端的辐射电磁能进入接收端造成辐射干扰，极大地提高了测试的有效性和准确性。并且，在屏蔽室环境内通过信号发生器实现定量准确且参数可调的干扰源信号，有效缩短测试时间的同时，提高测试的精确度和可复现度。

Description

一种无线干扰测试方法和系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别是一种无线干扰测试方法和系统。
背景技术
21世纪初，汽车技术和无线电技术呈现出相互融合的趋势，ITS(IntelligentTransportation System，智能交通系统)的提出，实现了车辆、行人和路侧基础设施之间的信息交互融合。随着LTE(Long Term Evolution，长期演进)技术的普及，尤其是LTE-D2D(Long-Term Evolution Device-to-Device，一种通信服务，支持LTE蜂窝系统中的设备和设备之间的通信)标准的制定，使得基于LTE技术实现车车、车路、车人之间直接通信成为可能，从而满足车车、车路、车人之间的低时延、高可靠通信需求。LTE-V2X(Long-TermEvolution Vehicle-to-Everything，一种通信服务，包含支持车联网应用的发送方或接收方)为ITS的核心通信网络，本质上是ITS系统中一种端到端的无线通信手段，可以双向传递任何可能的消息，在车联网中扮演核心的信息通道角色。V2X由三种车辆通信服务组成，分别是：V2V(Vehicle to Vehicle，车辆与车辆)、V2I(Vehicle to Infrastructure，车辆与路侧单元)、V2P(Vehicle to Pedestrian，车辆与人)。国际主要发达国家和主要通信标准组织也对V2X系统展开深入研究。ITU-R(International Telecommunication Union Radiocommunications sector，国际电信联盟无线电通信组)已经将ITS的全球统一研究频段确定为5850MHz-5925MHz，且美国、欧盟和新加坡ITS通信频段与IUT-R一致。
现阶段，ITS中的主流无线通信技术包括DSRC(Dedicated Short RangeCommunication，专用短程通信技术)和LTE-V2X，其中，DSRC技术在美国已经过数十年的发展，较为成熟。
ITS系统的DSRC终端干扰测试方法为：测试环境设定为外场测试，通过设定不同的干扰源类型，实现覆盖范围、发射功率、带宽、调制方式等不同干扰因素的控制。在不同的条件下测试LTE-V2X系统的通信性能，最终得到LTE-V2X通信系统在不同干扰环境中的基本性能参数，评定LTE-V2X通信系统受干扰的程度。另外，TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)移动通信终端的阻塞干扰测试方法为：在实验室内建立通信链路并设置相关频率的干扰源，不断增加干扰源的发射功率，测试干扰源对被干扰终端的干扰程度，最终通过测量误比特率来评定终端受干扰的程度。
然而，DSRC终端干扰测试的设定为外场测试，实际测试过程中需要设置不同种类和数量的干扰源实现干扰测试。由于存在干扰源信号数量庞大且干扰源本身存在衰减、衰落等情况，难以定量到达被干扰设备的干扰信号，实现全部场景下的测试需要花费大量的测试时间和人力等测试成本，因此无法实现快速、精准的干扰测试。
此外，现存针对TD-SCDMA移动通信终端的阻塞干扰测试方法，受扰端发射设备发射信号时会产生泄露到空间的辐射电磁干扰，通过空间耦合把辐射电磁干扰信号传递给受扰系统接收端，影响受扰端接收设备接收功率的有效性和准确性，不能真实还原实验室传导环境下的干扰测试。
因此，如何避免受扰端发送设备对受扰端接收设备造成辐射干扰，并实现快速、精准的干扰测试，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的无线干扰测试方法和系统。
根据本发明实施例的一方面，提供了一种无线干扰测试方法，包括：
搭建包含屏蔽室、干扰设备、衰减器和频谱仪的最差信道组合测试系统，在受扰设备通信链路测试频段和干扰设备信号测试频段的不同信道载波频率组合下，测量干扰设备信号泄露至受扰设备信号载波频率处的功率值，选取泄露功率值最大时对应的所述受扰设备通信链路的信道和所述干扰设备的信道作为最差信道组合；
搭建包含屏蔽室，以及位于所述屏蔽室内的干扰单元、合路器、发射单元和接收单元的无线干扰测试系统，并建立所述无线干扰测试系统内各设备之间的通信链路，其中，所述干扰单元包括干扰设备、单向器和第一可调衰减器，所述发射单元包括第一测试设备、放置于第一屏蔽箱内的发射端以及第二可调衰减器，所述接收单元包括第二测试设备和放置于第二屏蔽箱内的接收端；
在所述最差信道组合下，设置所述发射端的发射功率和所述干扰设备的发射功率；
由所述第一测试设备产生发送数据，控制所述发射端发出所述发送数据，并记录发送日志；所述发送数据经所述第二可调衰减器调节发射功率后经由所述合路器的第二端口进入所述合路器；
由所述干扰设备产生干扰信号，经所述单向器以及所述第一可调衰减器调节发射功率后，经由所述合路器的第一端口进入所述合路器；
所述发送数据经所述干扰信号干扰后，经由所述合路器的第三端口发出，由所述接收端接收得到接收数据，并传递至所述第二测试设备；
由所述第二测试设备将所述接收数据添加至所述发送数据，并记录接收日志；
对所述发送日志和所述接收日志进行处理得到所述发射端与所述接收端的通信链路的系统性能参数，进而根据所述系统性能参数评定所述通信链路的抗干扰性。
可选地，所述无线干扰测试包括在屏蔽室环境下针对LTE-V2X通信链路的抗干扰测试，所述发射端包括LTE-V2X终端，所述接收端包括LTE-V2X终端。
可选地，所述发射端包括OBU车载单元和/或RSU路侧单元，所述接收端包括OBU车载单元和/或RSU路侧单元。
可选地，所述干扰设备包括信号发生器；通过所述信号发生器产生不同干扰信号。
可选地，所述系统性能参数为系统丢包率。
可选地，根据所述系统性能参数评定所述通信链路的抗干扰性，包括：
判断所述系统丢包率是否小于等于5％；
若所述系统丢包率小于等于5％，则确定所述发射端与所述接收端的通信链路符合抗干扰标准要求；
若所述系统丢包率大于5％，则确定所述发射端与所述接收端的通信链路不符合抗干扰标准要求。
可选地，所述方法还包括：
若所述系统丢包率小于等于5％，记录所述接收端在工作频段内接收到的所述发射端的信号功率PV以及所述接收端在干扰设备工作频段内接收到的干扰信号功率PI，其中PV和PI分别由下列算式计算得到：
PV＝发射端的发射功率-第二可调衰减器的衰减值-射频线损耗值-合路器的第二端口至第三端口的损耗值；
PI＝干扰设备的发射功率-单向器的衰减值-第一可调衰减器的衰减值-射频线损耗值-合路器的第一端口至第三端口的损耗值；
计算安全隔离度和安全隔离距离。
可选地，所述方法还包括：
在进行无线干扰测试前，基于所述屏蔽室内引入的GPS全球定位系统信号，对所述发射端、所述接收端、所述第一测试设备以及所述第二测试设备进行同步校准。
可选地，所述干扰测试为阻塞干扰测试。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种无线干扰测试系统，包括：屏蔽室，以及位于所述屏蔽室内的干扰单元、合路器、发射单元和接收单元；
所述干扰单元包括干扰设备、单向器和第一可调衰减器，所述发射单元包括第一测试设备、放置于第一屏蔽箱内的发射端以及第二可调衰减器，所述接收单元包括第二测试设备和放置于第二屏蔽箱内的接收端；
所述单向器的一端与所述干扰设备连接，另一端连接至所述第一可调衰减器的一端，所述第一可调衰减器的另一端接入所述合路器的第一端口；所述发射端的一端与所述第一测试设备连接，另一端连接至所述第二可调衰减器的一端，所述第二可调衰减器的另一端接入所述合路器的第二端口；所述接收端的一端与所述合路器的第三端口连接，另一端连接至所述第二测试设备；
在进行无线干扰测试时，首先利用包含屏蔽室、干扰设备、衰减器和频谱仪的最差信道组合测试系统，在受扰设备通信链路测试频段和干扰设备信号测试频段的不同信道载波频率组合下，测量干扰设备信号泄露至受扰设备信号载波频率处的功率值，选取泄露功率值最大时对应的所述受扰设备通信链路的信道和所述干扰设备的信道作为最差信道组合；
在所述最差信道组合下，设置所述发射端的发射功率和所述干扰设备的发射功率；
由所述第一测试设备产生发送数据，控制所述发射端发出所述发送数据，并记录发送日志；所述发送数据经所述第二可调衰减器调节发射功率后经由所述合路器的第二端口进入所述合路器；
由所述干扰设备产生干扰信号，经所述单向器以及所述第一可调衰减器调节发射功率后，经由所述合路器的第一端口进入所述合路器；
所述发送数据经所述干扰信号干扰后，经由所述合路器的第三端口发出，由所述接收端接收得到接收数据，并传递至所述第二测试设备；
由所述第二测试设备将所述接收数据添加至所述发送数据，并记录接收日志；以及对所述发送日志和所述接收日志进行处理得到所述发射端与所述接收端的通信链路的系统性能参数，进而根据所述系统性能参数评定所述通信链路的抗干扰性。
可选地，所述无线干扰测试包括在屏蔽室环境下针对LTE-V2X通信链路的抗干扰测试，所述发射端包括LTE-V2X终端，所述接收端包括LTE-V2X终端。
可选地，所述发射端包括OBU车载单元和/或RSU路侧单元，所述接收端包括OBU车载单元和/或RSU路侧单元。
可选地，所述干扰设备包括信号发生器；通过所述信号发生器产生不同干扰信号。
可选地，所述系统性能参数为系统丢包率。
可选地，所述第二测试设备还用于：
判断所述系统丢包率是否小于等于5％；
若所述系统丢包率小于等于5％，则确定所述发射端与所述接收端的通信链路符合抗干扰标准要求；
若所述系统丢包率大于5％，则确定所述发射端与所述接收端的通信链路不符合抗干扰标准要求。
可选地，所述第二测试设备还用于：
若所述系统丢包率小于等于5％，记录所述接收端在工作频段内接收到的所述发射端的信号功率PV以及所述接收端在干扰设备工作频段内接收到的干扰信号功率PI，其中PV和PI分别由下列算式计算得到：
PV＝发射端的发射功率-第二可调衰减器的衰减值-射频线损耗值-合路器的第二端口至第三端口的损耗值；
PI＝干扰设备的发射功率-单向器的衰减值-第一可调衰减器的衰减值-射频线损耗值-合路器的第一端口至第三端口的损耗值；
计算安全隔离度和安全隔离距离。
可选地，所述干扰测试为阻塞干扰测试。
在本发明实施例中，通过搭建包含屏蔽室，以及位于屏蔽室内的干扰单元、合路器、发射单元和接收单元的无线干扰测试系统并建立无线干扰测试系统内各设备之间的通信链路，实现在屏蔽室环境下针对LTE-V2X通信链路的抗干扰测试，其中，发射单元的发射端和接收单元的接收端分别置于第一和第二屏蔽箱内。在进行无线干扰测试时，通过第一屏蔽箱有效吸收发射端设备内部的辐射电磁能，并通过第二屏蔽箱屏蔽接收端设备外部的辐射干扰信号，有效避免了实验室传导测试中受扰发射端的辐射电磁能泄露至受扰接收端造成辐射干扰，极大地提高了干扰测试的有效性和准确性。
进一步地，在本发明实施例中，干扰设备包括信号发生器，在屏蔽室内通过信号发生器添加不同干扰源信号，实现干扰信号的准确定量和参数可调，达到模拟LTE-V2X通信系统在不同干扰环境中的受干扰程度，有效缩短测试时间的同时，提高测试的精确度和可复现度，最终实现快速、精准的干扰测试。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明一实施例的无线干扰测试方法的流程图；
图2示出了根据本发明一实施例的最差信道组合测试系统的示意图；
图3示出了根据本发明一实施例的无线干扰测试系统的示意图；以及
图4示出了在屏蔽室环境下针对LTE-V2X终端的抗阻塞干扰测试的系统示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
现有技术中，ITS终端外场干扰测试方法，首先收集基本环境数据，测量环境噪声电平；测量ITS终端基本性能指标；安装干扰设备并测量基本性能指标；根据预定方案，在不同场景中，测量干扰设备存在情况下受扰设备基本性能；最后分析测量数据。另外，TD-SCDMA实验室阻塞干扰测试方法是测量干扰源存在情况下，受扰设备误比特率的变化值。具体地，确定测试频段；建立干扰设备在当前测试频段上的连接；测量干扰设备不断增加发射功率的情况下，受扰设备的误比特率；验证受扰端接收设备在除杂散相应和邻道外的频点上有干扰信号时的解调能力。
发明人发现，现有干扰测试技术存在以下两方面的明显不足：首先，在外场干扰测试方法中，需要设置不同种类和数量的干扰源，耗费大量的时间、人力、物力等测试成本，并且干扰源本身存在衰减、衰落等情况，到达被干扰设备的干扰信号难以定量。其次，在TD-SCDMA终端实验室阻塞干扰测试方法中，受扰端接收设备会受到受扰端发射设备的辐射泄漏电磁信号干扰，测试结果难以反应真实实验室传导环境下的干扰测试，同时测试结果缺乏可靠性。
为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种无线干扰测试方法，图1示出了根据本发明一实施例的无线干扰测试方法的流程图。参见图1，该无线干扰测试方法可以包括以下步骤S102至步骤S108。
步骤S102，搭建包含屏蔽室、干扰设备、衰减器和频谱仪的最差信道组合测试系统，在受扰设备通信链路测试频段和干扰设备信号测试频段的不同信道载波频率组合下，测量干扰设备信号泄露至受扰设备信号载波频率处的功率值，选取泄露功率值最大时对应的受扰设备通信链路的信道和干扰设备的信道作为最差信道组合。
步骤S104，搭建包含屏蔽室，以及位于屏蔽室内的干扰单元、合路器、发射单元和接收单元的无线干扰测试系统，并建立无线干扰测试系统内各设备之间的通信链路，其中，干扰单元包括干扰设备、单向器和第一可调衰减器，发射单元包括第一测试设备、放置于第一屏蔽箱内的发射端以及第二可调衰减器，接收单元包括第二测试设备和放置于第二屏蔽箱内的接收端。
步骤S106，在最差信道组合下，设置发射端的发射功率和干扰设备的发射功率。
步骤S108，由第一测试设备产生发送数据，控制发射端发出发送数据，并记录发送日志；发送数据经第二可调衰减器调节发射功率后经由合路器的第二端口进入合路器；由干扰设备产生干扰信号，经单向器以及第一可调衰减器调节发射功率后，经由合路器的第一端口进入合路器；发送数据经干扰信号干扰后，经由合路器的第三端口发出，由接收端接收得到接收数据，并传递至第二测试设备；由第二测试设备将接收数据添加至发送数据，并记录接收日志；对发送日志和接收日志进行处理得到发射端与接收端的通信链路的系统性能参数，进而根据系统性能参数评定通信链路的抗干扰性。
在本发明实施例中，通过搭建包含屏蔽室，以及位于屏蔽室内的干扰单元、合路器、发射单元和接收单元的无线干扰测试系统并建立无线干扰测试系统内各设备之间的通信链路，实现在屏蔽室环境下针对LTE-V2X通信链路的抗干扰测试，其中，发射单元的发射端和接收单元的接收端分别置于第一和第二屏蔽箱内。在进行无线干扰测试时，通过第一屏蔽箱有效吸收发射端设备内部的辐射电磁能，并通过第二屏蔽箱屏蔽接收端设备外部的辐射干扰信号，有效避免了实验室传导测试中受扰发射端的辐射电磁能泄露至受扰接收端造成辐射干扰，极大地提高了干扰测试的有效性和准确性。同时，通过在屏蔽室内由干扰设备添加不同干扰源信号，解决了外场干扰测试干扰源难以定量且数量大，有效缩短测试时间的同时，提高测试的精确度和可复现度。
上文步骤S102搭建的最差信道组合测试系统，参见图2所示。在图2中，最差信道组合测试系统可以包括屏蔽室210，以及位于屏蔽室210内沿信号传输方向顺序连接的干扰设备220、衰减器230以及频谱仪240。
在进行最差信道组合测试时，将受扰设备通信链路测试频段划分为低、高两个信道，将干扰设备信号测试频段划分为低、中、高三个信道。在屏蔽室210内，通过频谱仪240模拟受扰设备通信链路测试频段中的不同信道，这里的受扰设备包括发射端和接收端；由干扰设备220发出不同干扰源信号，并经干扰信号测试频段中的不同信道传播到达频谱仪240，继而从频谱仪240上读取干扰设备信号泄露至频谱仪所模拟的受扰设备信号载波频率处的功率值。
在本发明的可选实施例中，上文提及的无线干扰测试包括在屏蔽室环境下针对LTE-V2X通信链路的抗干扰测试，发射端可以包括LTE-V2X终端，接收端可以包括LTE-V2X终端。进一步地，发射端可以包括OBU(On Board Unit，车载单元)和/或RSU(Road Side Unit，路侧单元)，接收端可以包括OBU车载单元和/或RSU路侧单元。
如前文介绍，ITS的工作频段为5850MHz-5925MHz，因此本发明实施例中可测试FSS(Fixed Satellite Service，固定卫星业务)、FS(Fixed Service，固定业务)以及WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)对其干扰情况。相应地，在进行最差信道组合测试时，可将干扰设备信号测试频段设定为FSS、FS或WLAN的工作频段，这里，FSS的工作频段为5850MHz-6425MHz，FS的工作频段为5925MHz-6425MHz，WLAN的工作频段为5725MHz-5850MHz。
进一步地，在选取不同干扰源测试频段的不同信道时，FSS可以选取频宽为2MHz的信道，如从5906MHz开始，每隔2MHz作为一个信道。同样地，FS可以选取频宽为40MHz的信道，如从5945MHz开始，每隔40MHz作为一个信道；WLAN可以选取频宽为20MHz的信道，如从5745MHz开始，每隔20MHz作为一个信道。需要说明的是，此处列举仅是示意性的，在测试过程中，可以根据实际需求选取干扰信道。
在本发明的可选实施例中，上文提及的干扰测试可以是阻塞干扰测试，因此本发明实施例中干扰设备信号测试频段可以为造成阻塞干扰的频段。
上文步骤S104搭建的无线干扰测试系统和建立的各设备之间的通信链路，参见图3所示。在图3中，无线干扰测试系统可以包括屏蔽室310，以及位于屏蔽室310内的干扰单元320、合路器330、发射单元340和接收单元350，干扰单元320包括干扰设备、单向器和第一可调衰减器，发射单元340包括第一测试设备、放置于第一屏蔽箱内的发射端以及第二可调衰减器，接收单元350包括第二测试设备和放置于第二屏蔽箱内的接收端。
单向器的一端与干扰设备连接，另一端连接至第一可调衰减器的一端，第一可调衰减器的另一端接入合路器330的第一端口(端口1)；发射端的一端与第一测试设备连接，另一端连接至第二可调衰减器的一端，第二可调衰减器的另一端接入合路器330的第二端口(端口2)；接收端的一端与合路器330的第三端口(端口3)连接，另一端连接至第二测试设备。
在本发明的可选实施例中，干扰设备可以包括信号发生器。在无线干扰测试中，在屏蔽室内通过信号发生器产生可精确定量且参数可调的不同干扰源信号，解决了外场V2X干扰测试中由于干扰源的衰减、衰落等导致难以定量到达受扰设备的干扰信号的问题。
在实际应用中，第一和第二测试设备可以为控制电脑，或其他具有控制和数据处理功能的设备，本发明对此不作限制。
上文步骤S106中，在所选取的最差信道组合下，对发射端的发射功率和干扰设备的发射功率进行设置。
在一个可选方案中，在阻塞干扰测试情况下，根据通信标准3GPP的要求设置发射端的发射功率，并根据通信标准3GPP中规定的干扰信号发射功率门限值设置干扰设备的发射功率。
上文步骤S108中，由第一测试设备产生发送数据，控制发射端发送该数据，并记录发送日志。在实际应用中，第一测试设备根据规定的发送数据结构产生发送数据，以方便数据的传输和处理。发射端的初始发包时间为[0ms,100ms]内的随机值，数据通信时间不小于200s，保证测试结果的有效性。
上文步骤S108中，由第二测试设备对发送日志和接收日志进行处理得到发射端与接收端的通信链路的系统性能参数，进而根据系统性能参数评定通信链路的抗干扰性。
在本发明的可选实施例中，系统性能参数为系统丢包率。相应地，根据系统性能参数评定通信链路的抗干扰性可包括：判断系统丢包率是否小于等于5％；若系统丢包率小于等于5％，则确定发射端与接收端的通信链路符合抗干扰标准要求；若系统丢包率大于5％，则确定发射端与接收端的通信链路不符合抗干扰标准要求。
进一步地，若系统丢包率小于等于5％，记录接收端在工作频段内接收到的发射端的信号功率PV以及接收端在干扰设备工作频段内接收到的干扰信号功率PI，其中PV和PI分别由下列算式计算得到：
PV＝发射端的发射功率-第二可调衰减器的衰减值-射频线损耗值-合路器的第二端口至第三端口的损耗值；
PI＝干扰设备的发射功率-单向器的衰减值-第一可调衰减器的衰减值-射频线损耗值-合路器的第一端口至第三端口的损耗值；并计算受扰设备与干扰设备间的安全隔离度和安全隔离距离。
此处，安全隔离度根据下式(I)进行计算：
PL＝P+LI+Lv-HI-Hv-PI (I)
在式(I)中，
PL为安全隔离度；
P为干扰设备端口发射功率限值；
LI为干扰设备的天线增益；
Lv为受扰设备的天线增益；
HI为干扰设备的馈线损耗；
Hv为受扰设备的馈线损耗；
PI为上述记录的接收端在干扰设备工作频段内接收到的干扰信号功率。
安全隔离距离根据安全隔离度PL和受扰设备载波频率f，通过自由空间传播损耗模型计算得到。自由空间传播损耗模型如下式(II)所示：
PL＝32.5+20lg(f)+20lg(d) (II)
在式(II)中，
PL为路径损耗，取值等于安全隔离度，单位dB；
f为受扰设备的载波频率，单位GHz；
d为受扰设备与干扰设备之间的距离，即安全隔离距离，单位m。
在本发明的可选实施例中，在进行无线干扰测试前，还可以基于屏蔽室内引入的GPS(Global Positioning System，全球定位系统)信号，对发射端、接收端、第一测试设备以及第二测试设备进行同步校准，提高测试的准确性。
根据上述分析可以看出，在本发明实施例中，通过搭建包含屏蔽室，以及位于屏蔽室内的干扰单元、合路器、发射单元和接收单元的无线干扰测试系统并建立无线干扰测试系统内各设备之间的通信链路，实现在屏蔽室环境下针对LTE-V2X通信链路的抗干扰测试，其中，发射单元的发射端和接收单元的接收端分别置于第一和第二屏蔽箱内。在进行无线干扰测试时，通过第一屏蔽箱有效吸收发射端设备内部的辐射电磁能，并通过第二屏蔽箱屏蔽接收端设备外部的辐射干扰信号，有效避免了实验室传导测试中受扰发射端的辐射电磁能泄露至受扰接收端造成辐射干扰，极大地提高了干扰测试的有效性和准确性。
进一步地，在本发明实施例中，干扰设备包括信号发生器，在屏蔽室内通过信号发生器添加不同干扰源信号，实现干扰信号的准确定量和参数可调，达到模拟LTE-V2X通信系统在不同干扰环境中的受干扰程度，有效缩短测试时间的同时，提高测试的精确度和可复现度，最终实现快速、精准的干扰测试。
以上介绍了图1所示实施例的各个环节的多种实现方式，下面将通过具体实施例来详细介绍本发明的无线干扰测试方法的实现过程。
在本发明的具体实施例中，无线干扰测试为在屏蔽室环境下针对LTE-V2X终端的抗阻塞干扰测试，发射端为OBU车载单元和/或RSU路侧单元，接收端为OBU车载单元和/或RSU路侧单元。本发明实施例的具体方案包括如下步骤a)至步骤g)。
a)搭建如图2所示的最差信道组合测试系统，将受扰设备V2V/V2I通信链路测试频段划分为低、高两个信道；以造成阻塞干扰的频段作为干扰设备信号测试频段，划分为低、中、高三个信道；在受扰设备和干扰设备的不同信道载波频率组合下，测量干扰设备信号泄露至受扰设备信号载波频率处的功率值，选取泄露功率值最大时对应的受扰设备信道和干扰设备信道作为最差信道组合。
b)基于屏蔽室内引入的GPS信号，对OBU、RSU和测试设备进行同步校准，搭建无线干扰测试系统并建立通信链路。
在该步骤中，搭建的无线干扰测试系统如图4所示，该测试系统包括屏蔽室410，以及位于屏蔽室410内的干扰单元420、合路器430、发射单元440和接收单元450。干扰单元420包括干扰设备、单向器和第一可调衰减器，其中干扰设备包括信号发生器。发射单元440包括第一测试设备、放置于第一屏蔽箱内的发射端OBU/RSU以及第二可调衰减器。接收单元450包括第二测试设备和放置于第二屏蔽箱内的接收端OBU/RSU。
单向器的一端与干扰设备连接，另一端连接至第一可调衰减器的一端，第一可调衰减器的另一端接入合路器430的第一端口(端口1)；发射端OBU/RSU的一端与第一测试设备连接，另一端连接至第二可调衰减器的一端，第二可调衰减器的另一端接入合路器430的第二端口(端口2)；接收端OBU/RSU的一端与合路器430的第三端口(端口3)连接，另一端连接至第二测试设备。
c)在所述最差信道组合下，设置阻塞干扰情况下发射端OBU/RSU的发射功率。
d)根据阻塞干扰情况下干扰信号发射功率门限值设置干扰设备的发射功率。
e)测试系统丢包率。
在该步骤中，由第一测试设备产生发送数据，控制发射端OBU/RSU发出发送数据，并记录发送日志，其中初始发包时间为[0ms,100ms]内的随机值，数据通信时间不小于200s；发送数据经第二可调衰减器调节发射功率后经由合路器430的端口2进入合路器430；由信号发生器产生干扰源信号，经单向器以及第一可调衰减器调节发射功率后，经由合路器430的端口1进入合路器430；发送数据和干扰信号经由合路器430的端口3发出，由接收端OBU/RSU接收得到接收数据，并传递至第二测试设备；由第二测试设备将接收数据添加至发送数据，并记录接收日志；对发送日志和接收日志进行处理得到受扰设备V2V/V2I通信链路的系统丢包率。
f)记录接收端OBU/RSU在工作频段内收到的OBU/RSU信号功率PV，记录接收端OBU/RSU在干扰设备工作频段内收到的干扰信号功率PI，其中PV和PI分别由下列算式计算得到：
PV＝发射端OBU/RSU发射功率–第二可调衰减器的衰减值-射频线损耗值-合路器端口2至端口3的损耗；
PI＝干扰设备发射功率-单向器的衰减值–第一可调衰减器的衰减值-射频线损耗值-合路器端口1至端口3的损耗值。
g)阻塞干扰及安全隔离距离判断：判断步骤e)得到的系统丢包率是否小于等于5％，若该系统丢包率小于等于5％，则认为受扰设备V2V/V2I通信链路符合阻塞干扰标准要求，进行安全隔离度PL和安全隔离距离d的计算；若该系统丢包率大于5％，则认为受扰设备V2V/V2I通信链路不符合阻塞干扰标准要求。
在该步骤中，根据上述式(I)计算得到安全隔离度PL，进而根据安全隔离度PL和上述式(II)计算得到安全隔离距离d。
需要说明的是，也可以在判断出该系统丢包率小于等于5％后进行步骤f)的操作，进而计算安全隔离度PL和安全隔离距离d。
本方案提出在屏蔽室内加入两个屏蔽箱来解决LTE-V2X的发射机辐射泄漏的实验室干扰测试方法。如步骤b)所示，通过把受扰端发射设备和接收设备分别放置在两个屏蔽箱内，一方面吸收受扰端发射设备内部的辐射电磁能，另一方面在受扰端接收设备处屏蔽了受扰端发射设备的辐射干扰信号，解决了受扰端设备受到外部辐射信号的干扰问题，极大地提高了传导测试的准确性。
其次，本方案在屏蔽室内通过信号发生器添加不同干扰源，如步骤b)所示，解决了外场干扰测试中干扰源难以定量且数量大的问题，有效缩短测试时间的同时，提高测试的精确度和可复现度，最终实现快速、准确地测试。
需要说明的是，实际应用中，上述所有可选实施方式可以采用结合的方式任意组合，形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种无线干扰测试系统，可以如图3或图4所示。以图3为例，在进行无线干扰测试时，首先利用如图2所示的最差信道组合测试系统确定最差信道组合。然后，在最差信道组合下，设置发射端和干扰设备的发射功率。接着，可以由第一测试设备产生发送数据，控制发射端发送该数据，并记录发送日志，该发送数据经第二可调衰减器调节发射功率后经由合路器的端口2进入合路器；同时，由干扰设备产生干扰源信号，经单向器以及第一可调衰减器调节发射功率后，经由合路器的端口1进入合路器。继而，发送数据经干扰信号干扰后，经由合路器的端口3发出，由接收端接收得到接收数据，并传递至第二测试设备。最后，由第二测试设备将接收数据添加至发送数据，并记录接收日志；以及对发送日志和接收日志进行处理得到发射端与接收端的通信链路的系统性能参数，进而根据系统性能参数评定通信链路的抗干扰性。
在本发明的可选实施例中，干扰设备包括信号发生器；
通过该信号发生器产生不同干扰信号。
在本发明的可选实施例中，系统性能参数为系统丢包率。
在本发明的可选实施例中，第二测试设备还用于：
判断系统丢包率是否小于等于5％；
若该系统丢包率小于等于5％，则确定发射端与接收端的通信链路符合抗干扰标准要求；
若该系统丢包率大于5％，则确定发射端与接收端的通信链路不符合抗干扰标准要求。
在本发明的可选实施例中，第二测试设备还用于：
若该系统丢包率小于等于5％，记录接收端在工作频段内接收到的发射端的信号功率PV以及接收端在干扰设备工作频段内接收到的干扰信号功率PI，其中PV和PI分别由下列算式计算得到：
PV＝发射端的发射功率-第二可调衰减器的衰减值-射频线损耗值-合路器的第二端口至第三端口的损耗值；
PI＝干扰设备的发射功率-单向器的衰减值-第一可调衰减器的衰减值-射频线损耗值-合路器的第一端口至第三端口的损耗值；
计算安全隔离度和安全隔离距离。
根据上述任意一个可选实施例或多个可选实施例的组合，本发明实施例能够达到如下有益效果：
本发明实施例的屏蔽室环境下的无线干扰测试方法和系统，通过将受扰端发射设备和受扰端接收设备各加上一个屏蔽箱，将受扰端发射设备与接收设备予以隔离和抑制，有效避免了在实验室干扰传导测试中受扰端发送设备的辐射电磁能进入受扰端接收设备造成辐射干扰，解决了OBU/RSU发射机辐射泄漏问题，极大地提高了干扰测试的有效性和准确性。进一步，在屏蔽室内通过信号发生器添加不同干扰源信号，实现干扰信号的准确定量和参数可调，达到模拟LTE-V2X通信系统在不同干扰环境中的受干扰程度，有效缩短测试时间的同时，提高测试的精确度和可复现度，最终实现快速、精准的干扰测试。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的无线干扰测试系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (17)

1.一种无线干扰测试方法，包括：
搭建包含屏蔽室、干扰设备、衰减器和频谱仪的最差信道组合测试系统，在受扰设备通信链路测试频段和干扰设备信号测试频段的不同信道载波频率组合下，测量干扰设备信号泄露至受扰设备信号载波频率处的功率值，选取泄露功率值最大时对应的所述受扰设备通信链路的信道和所述干扰设备的信道作为最差信道组合；
搭建包含屏蔽室，以及位于所述屏蔽室内的干扰单元、合路器、发射单元和接收单元的无线干扰测试系统，并建立所述无线干扰测试系统内各设备之间的通信链路，其中，所述干扰单元包括干扰设备、单向器和第一可调衰减器，所述发射单元包括第一测试设备、放置于第一屏蔽箱内的发射端以及第二可调衰减器，所述接收单元包括第二测试设备和放置于第二屏蔽箱内的接收端；
在所述最差信道组合下，设置所述发射端的发射功率和所述干扰设备的发射功率；
由所述第一测试设备产生发送数据，控制所述发射端发出所述发送数据，并记录发送日志；所述发送数据经所述第二可调衰减器调节发射功率后经由所述合路器的第二端口进入所述合路器；
由所述干扰设备产生干扰信号，经所述单向器以及所述第一可调衰减器调节发射功率后，经由所述合路器的第一端口进入所述合路器；
所述发送数据经所述干扰信号干扰后，经由所述合路器的第三端口发出，由所述接收端接收得到接收数据，并传递至所述第二测试设备；
由所述第二测试设备将所述接收数据添加至所述发送数据，并记录接收日志；
对所述发送日志和所述接收日志进行处理得到所述发射端与所述接收端的通信链路的系统性能参数，进而根据所述系统性能参数评定所述通信链路的抗干扰性。
2.根据权利要求1所述的无线干扰测试方法，其特征在于，所述无线干扰测试包括在屏蔽室环境下针对LTE-V2X通信链路的抗干扰测试，所述发射端包括LTE-V2X终端，所述接收端包括LTE-V2X终端。
3.根据权利要求2所述的无线干扰测试方法，其特征在于，所述发射端包括OBU车载单元和/或RSU路侧单元，所述接收端包括OBU车载单元和/或RSU路侧单元。
4.根据权利要求1所述的无线干扰测试方法，其特征在于，所述干扰设备包括信号发生器；
通过所述信号发生器产生不同干扰信号。
5.根据权利要求1所述的无线干扰测试方法，其特征在于，所述系统性能参数为系统丢包率。
6.根据权利要求5所述的无线干扰测试方法，其特征在于，根据所述系统性能参数评定所述通信链路的抗干扰性，包括：
判断所述系统丢包率是否小于等于5％；
若所述系统丢包率小于等于5％，则确定所述发射端与所述接收端的通信链路符合抗干扰标准要求；
若所述系统丢包率大于5％，则确定所述发射端与所述接收端的通信链路不符合抗干扰标准要求。
7.根据权利要求6所述的无线干扰测试方法，其特征在于，还包括：
若所述系统丢包率小于等于5％，记录所述接收端在工作频段内接收到的所述发射端的信号功率PV以及所述接收端在干扰设备工作频段内接收到的干扰信号功率PI，其中PV和PI分别由下列算式计算得到：
PV＝发射端的发射功率-第二可调衰减器的衰减值-射频线损耗值-合路器的第二端口至第三端口的损耗值；
PI＝干扰设备的发射功率-单向器的衰减值-第一可调衰减器的衰减值-射频线损耗值-合路器的第一端口至第三端口的损耗值；
计算安全隔离度和安全隔离距离。
8.根据权利要求1所述的无线干扰测试方法，其特征在于，还包括：
在进行无线干扰测试前，基于所述屏蔽室内引入的GPS全球定位系统信号，对所述发射端、所述接收端、所述第一测试设备以及所述第二测试设备进行同步校准。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的无线干扰测试方法，其特征在于，所述干扰测试为阻塞干扰测试。
10.一种无线干扰测试系统，包括：屏蔽室，以及位于所述屏蔽室内的干扰单元、合路器、发射单元和接收单元；
所述干扰单元包括干扰设备、单向器和第一可调衰减器，所述发射单元包括第一测试设备、放置于第一屏蔽箱内的发射端以及第二可调衰减器，所述接收单元包括第二测试设备和放置于第二屏蔽箱内的接收端；
所述单向器的一端与所述干扰设备连接，另一端连接至所述第一可调衰减器的一端，所述第一可调衰减器的另一端接入所述合路器的第一端口；所述发射端的一端与所述第一测试设备连接，另一端连接至所述第二可调衰减器的一端，所述第二可调衰减器的另一端接入所述合路器的第二端口；所述接收端的一端与所述合路器的第三端口连接，另一端连接至所述第二测试设备；
在进行无线干扰测试时，首先利用包含屏蔽室、干扰设备、衰减器和频谱仪的最差信道组合测试系统，在受扰设备通信链路测试频段和干扰设备信号测试频段的不同信道载波频率组合下，测量干扰设备信号泄露至受扰设备信号载波频率处的功率值，选取泄露功率值最大时对应的所述受扰设备通信链路的信道和所述干扰设备的信道作为最差信道组合；
在所述最差信道组合下，设置所述发射端的发射功率和所述干扰设备的发射功率；
由所述第一测试设备产生发送数据，控制所述发射端发出所述发送数据，并记录发送日志；所述发送数据经所述第二可调衰减器调节发射功率后经由所述合路器的第二端口进入所述合路器；
由所述干扰设备产生干扰信号，经所述单向器以及所述第一可调衰减器调节发射功率后，经由所述合路器的第一端口进入所述合路器；
所述发送数据经所述干扰信号干扰后，经由所述合路器的第三端口发出，由所述接收端接收得到接收数据，并传递至所述第二测试设备；
由所述第二测试设备将所述接收数据添加至所述发送数据，并记录接收日志；以及对所述发送日志和所述接收日志进行处理得到所述发射端与所述接收端的通信链路的系统性能参数，进而根据所述系统性能参数评定所述通信链路的抗干扰性。
11.根据权利要求10所述的无线干扰测试系统，其特征在于，所述无线干扰测试包括在屏蔽室环境下针对LTE-V2X通信链路的抗干扰测试，所述发射端包括LTE-V2X终端，所述接收端包括LTE-V2X终端。
12.根据权利要求11所述的无线干扰测试系统，其特征在于，所述发射端包括OBU车载单元和/或RSU路侧单元，所述接收端包括OBU车载单元和/或RSU路侧单元。
13.根据权利要求10所述的无线干扰测试系统，其特征在于，所述干扰设备包括信号发生器；
通过所述信号发生器产生不同干扰信号。
14.根据权利要求10所述的无线干扰测试系统，其特征在于，所述系统性能参数为系统丢包率。
15.根据权利要求14所述的无线干扰测试系统，其特征在于，所述第二测试设备还用于：
判断所述系统丢包率是否小于等于5％；
若所述系统丢包率小于等于5％，则确定所述发射端与所述接收端的通信链路符合抗干扰标准要求；
若所述系统丢包率大于5％，则确定所述发射端与所述接收端的通信链路不符合抗干扰标准要求。
16.根据权利要求15所述的无线干扰测试系统，其特征在于，所述第二测试设备还用于：
若所述系统丢包率小于等于5％，记录所述接收端在工作频段内接收到的所述发射端的信号功率PV以及所述接收端在干扰设备工作频段内接收到的干扰信号功率PI，其中PV和PI分别由下列算式计算得到：
PV＝发射端的发射功率-第二可调衰减器的衰减值-射频线损耗值-合路器的第二端口至第三端口的损耗值；
PI＝干扰设备的发射功率-单向器的衰减值-第一可调衰减器的衰减值-射频线损耗值-合路器的第一端口至第三端口的损耗值；
计算安全隔离度和安全隔离距离。
17.根据权利要求10-16中任一项所述的无线干扰测试系统，其特征在于，所述干扰测试为阻塞干扰测试。
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