CN110086514B - 信号合成方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种信号合成方法、装置和系统。其中，该方法包括：利用单探头在目标位置处发送时间切片信号，其中，所述目标位置的个数N≥1，时间切片信号基于功率延时谱和标准信号获得；对时间切片信号进行对齐及时域合成，获得合成的衰落信号。本发明解决了相关技术中多探头OTA测试系统探头和信道模拟器的数量多，拓展至三维空间后会破坏微波暗室屏蔽性能的技术问题。

Description

信号合成方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及无线通信领域，具体而言，涉及一种信号合成方法、装置和系统。
背景技术
近年来，由于无线通信中的富散射场景提供了更高的频谱利用率和网络容量，因此，无线通信系统中的多输入多输出(Multiple-Input-Multiple-Output，MIMO)技术得到了广泛地研究。对MIMO系统进行测量时，同时包含天线和传输特性是很有必要的。空口(Over The Air，OTA)测试能够很好地测量一个MIMO系统端到端的接收性能。
现有技术提出了很多不同的MIMO系统的OTA测量方案。诸如第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)及美国无线通信和互联网协会(CTIA)的无线电标准化组织已经着手研究用于标准化的MIMO系统的OTA测量方案。尽管如此，在当前的4G长期演进(Long Term Evolution，LTE)通信技术下，用于MIMO的测量设备在COST IC1004和早期的COST 2100的测量实验表明可追踪的测量问题仍尚未得到完全解决。
当前，最具有说服力的是著名的多探头(multi-probe)测量方案，通过多个探头空间合成传输信号的方案来模拟随机信道模型。然而，新的5G场景(包括时间严格的无人机设备(time critical UAVs)、工业无线控制网络和高速传输系统)为OTA测试带来了新的挑战。例如，经过了数十年研究的三维空间信道模型使用当前形态的多探头MIMO OTA系统进行模拟也会存在一些困难和挑战，这其中包含仪器成本的增加和三维部署探头设施的复杂性。
一个典型的MIMO OTA测量系统通常包含一个信号发生器(BSE)，用来生成可以使被测设备(Device Under Test，DUT)兼容的标准无线信号。如附图1所示，为多探头MIMOOTA测量系统空间合成衰减信号的原理示意图，一个多探头的OTA测量系统需要多个信道模拟器(典型配置为8/16个)，它们与多条传输天线固定在一个等效空间的圆周上。图1为8个信道模拟器的配置，其中，天线对由一个水平极化天线A1v和一个垂直极化天线A1H组成，Δθ是两个天线对之间的角度，这些天线对均匀分布在一个圆上。在空间合成方案中，根据测试需求，各个位置的天线探头同时向DUT发射信号，到达DUT的衰落信号的精准程度取决于这些天线对的数量和分布情况。
理论上的信道模型或者预录的衰落信道响应将会用于在信道模拟器中生成设计的信道衰落参数。这样的模型将会首先将功率延时谱(Power Delay Profile，PDP)中的衰落路径根据空间信道模型的到达角(Angle of Arrival，AOA)信息映射到多个探头上。每个探头上均连接信道模拟器，由信道模拟器根据BSE发射的标准信号及子PDP(完整PDP的一个子集)生成该路径的衰减信号。这些衰减信号从天线发射后本质上由接收端天线接收及合成。此时，整个系统将会部署在微波暗室中，因为微波暗室能够抑制高次反射信号的形成。因此，DUT将会通过空口获得模拟后的衰减信号。
显然，当前的多探头方案针对的是二维信道模型(只有平面上的方位角)。理想情况下，多探头方案能够拓展到三维空间模型中，这将会在一个球面而不是圆环上部署探头。这样的拓展不仅会增加信道模拟器的数量，也会增加固定探头系统的复杂度，且不可避免地破环了微波暗室的信号屏蔽性能。
针对现有技术中多探头OTA测试系统探头和信道模拟器的数量多，拓展至三维空间后会破坏微波暗室屏蔽性能的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种信号合成方法、装置和系统，以至少解决相关技术中多探头OTA测试系统探头和信道模拟器的数量多，拓展至三维空间后会破坏微波暗室屏蔽性能的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种信号合成方法，包括：利用单探头在目标位置处发送时间切片信号，其中，时间切片信号基于功率延时谱和标准信号获得；对时间切片信号进行对齐；将对齐后的时间切片信号进行时域合成，获得合成的衰落信号。
可选地，利用单探头在目标位置处发送时间切片信号，包括：基于空间信道模型或预录信道响应生成目标位置；将单探头依次移动到目标位置处，并在每个目标位置处发送时间切片信号。
可选地，对时间切片信号进行对齐包括第一对齐和第二对齐，其中，第一对齐用于对时间切片信号进行粗对齐，第二对齐用于对时间切片信号进行精确对齐。
可选地，在对时间切片信号进行的对齐为第一对齐的情况下，通过触发系统控制仪器开始工作，以执行对时间切片信号进行粗对齐。
可选地，在对时间切片信号进行的对齐为第二对齐的情况下，其中，对时间切片信号进行对齐，包括：在时间切片信号的首部插入导频信号，获得导入信号；基于导入信号进行第二对齐，以执行对时间切片信号的精确对齐。
可选地，基于导入信号进行第二对齐，以执行对时间切片信号的精确对齐，包括：生成与导频信号的参数一致的导频波；对导频波与导入信号进行第二对齐，生成对齐尖峰。
可选地，基于如下公式来表征对时间切片信号进行对齐的约束条件：
Figure BDA0001989719670000031
其中，
Figure BDA0001989719670000032
是测量信道的冲激响应，h(t)为预设的冲激响应，Δt为时间切片的对齐精度，var(Δt)为对齐精度的方差。
可选地，对时间切片信号进行对齐，包括：按照时域顺序依次存储时间切片信号；如果存储时间切片信号成功，对时间切片信号进行对齐。
可选地，在将对齐后的时间切片信号进行时域合成，获得合成的衰落信号之后，还包括：通过如下公式计算得到合成的衰落信号与原始功率延时谱下的衰落信号的均方相对误差MSRE：
Figure BDA0001989719670000033
其中，STSs为合成的衰落信号，Original为原始功率延时谱下的衰落信号。
根据本发明实施例的一个方面，还提供了一种信号合成装置，包括：发送模块，用于利用单探头在目标位置处发送时间切片信号，其中，时间切片信号基于功率延时谱和标准信号获得；对齐模块，用于对时间切片信号进行对齐；合成模块，用于将对齐后的时间切片信号进行时域合成，获得合成的衰落信号。
根据本发明实施例的一个方面，还提供了一种信号合成系统，包括：单探头，用于在目标位置处发送时间切片信号，其中，时间切片信号基于功率延时谱和标准信号获得；处理器，用于对时间切片信号进行对齐及时域合成，获得合成的衰落信号。
根据本发明实施例的一个方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述任意一种信号合成方法。
根据本发明实施例的一个方面，还提供了一种处理器，其特征在于，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述任意一种信号合成方法。
在本发明实施例中，首先利用单探头在目标位置处发送时间切片信号，其中，时间切片信号基于功率延时谱和标准信号获得，然后对时间切片信号进行对齐及时域合成，获得合成的衰落信号。上述方案通过采用单探头，使用时域合成方案来代替多探头所使用的空间合成方案，减少了探头个数和信道模拟器数量，降低了系统复杂度和成本，进而解决了相关技术中多探头OTA测试系统探头和信道模拟器的数量多，拓展至三维空间后会破坏微波暗室屏蔽性能技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据现有技术的一种多探头MIMO OTA测量方法中的空间合成衰减信号的原理示意图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的信号合成方法的流程示意图；
图3是根据本发明实施例的一种可选的单探头MIMO OTA测量方法中的时域合成衰减信号的示意图；
图4是根据本发明实施例的一种可选的单探头MIMO OTA测量方法的合成机制示意图，其中，图4(a)为信号发生器与信道仿真器的连接图，图4(b)为时间合成器与天线、RF前端的连接图，图4(c)为时间切片信号对齐和合成的原理图；
图5是根据本发明实施例的信号合成方法场景1下的完整PDP与子PDP的比较结果；
图6是根据本发明实施例的信号合成方法场景1下的原始衰减信号与时间切片合成信号的比较结果；
图7是根据本发明实施例的信号合成方法场景1下的子PDP和相应的时间切片信号，其中，图7(a)为子PDP1的测量结果，图7(b)为子PDP1的时间切片信号，图7(c)为子PDP2的测量结果，图7(d)为子PDP2的时间切片信号，图7(e)为子PDP3的测量结果，图7(f)为子PDP3的时间切片信号；
图8是根据本发明实施例的信号合成方法场景2下的完整PDP与子PDP的比较结果；
图9是根据本发明实施例的信号合成方法场景2下的原始衰减信号与时间切片合成信号的比较结果；
图10是根据本发明实施例的信号合成方法场景2下的子PDP和相应的时间切片信号，其中，图10(a)为子PDP1的测量结果，图10(b)为子PDP1的时间切片信号，图10(c)为子PDP2的测量结果，图10(d)为子PDP2的时间切片信号，图10(e)为子PDP3的测量结果，图10(f)为子PDP3的时间切片信号；以及
图11是根据本发明实施例的一种可选的信号合成装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例，提供了一种信号合成的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图2是根据本发明实施例的一种信号合成方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：
步骤S202，利用单探头依次在目标位置处发送时间切片信号，其中，所述目标位置的个数N≥1，时间切片信号基于功率延时谱和标准信号获得。
MIMO OTA测试的一个关键在于要在微波暗室中产生实际的传播特性，尤其是到达角和到达角的角度展宽。
一种可选方案中，上述目标位置可以为路径信号的到达角信息，到达角信息可以包括到达角和到达角的角度展宽，到达角信息以序列的方式预先存储于系统中。信道中每一个路径信号都有各自的到达角信息。
一种可选方案中，上述标准信号根据测试需求确定，例如IEEE 802.15.4、IEEE802.11等标准中所描述的发射信号等。
一种可选方案中，上述时间切片信号可以由标准信号与子功率延时谱进行卷积得到，其中，子功率延时谱为完整功率延时谱的一个子集，即子PDP。
在三维空间中，探头可以在一个虚拟球面的表面上依次移动。通过空间信道模型或预录信道响应生成特定的到达角信息，探头可通过程序控制依次移动至到达角序列中的各个位置处，同时发送时间切片信号。其中，时间切片信号基于以下方式获得：信道模拟器将信道模型映射到每个目标位置的瞬时子PDP上，并将其用于与标准信号进行卷积处理，生成衰落信号，向DUT传播。在每个目标位置上的发送信号即为时间切片信号，也可称作时间同步切片(Synthesization Time Slice，STS)信号。
步骤S204，对时间切片信号进行对齐。
步骤S206，将对齐后的时间切片信号进行时域合成，获得合成的衰落信号。
一种可选方案中，上述步骤S204-S206可以通过软件编程一个额外的时域合成器(Time Synthesizer，TS)来实现，将其插入到天线与DUT的射频前端之间，具体连接关系请参见附图4(b)。TS按照时域顺序暂时存储所有的时间切片信号。随着所有的AOA位置移动完毕后，时域合成器将对齐所有的STS信号，并将它们拼接以生成DUT预期的衰落信号。
一种可选方案中，上述方法可以通过使用微波暗室中的悬臂定位系统(roll-over-azimuth)来实现。将在球体表面移动探头等价于按照指向球心的多个方向固定探头，旋臂定位系统仅需一根半圆形齿轮滑轨，其干扰体积甚至小于空间合成方案的阵元安装支架，且可在划归内侧面粘贴吸波材料与滑轨等全覆盖，并采用偏心法将天线阵元装载在载荷设备延伸臂之上，这样则可以避免使用特殊设计的基础设施以及进一步抑制定位系统对电磁辐射场的干扰效应。
在一种可选的实施例中，单探头架构的目标在于模拟接收信号。接收的信号是通过单探头在不同的到达角上依次发送衰落信号后，由时域合成器在时域上将这些信号进行合成，其实质就是使用时域合成方案代替多探头所使用的空间合成方案。
由于现有技术中的多探头OTA测试方案主要针对的是二维信道模型，拓展至三维空间后，会需要更多的探头和信道模拟器，难以实现和应用。所以，现有多探头测试方案难以拓展至三维空间，当拓展至三维空间后，会破坏微波暗室的屏蔽性能。而单探头能够进行三维的MIMO OTA测量，显著降低了探头个数和信道模拟器数量。另外，微波暗室中有很大一部分是用于天线图谱测量的微波暗室，采用单探头进行时域信号合成的方案，无需对微波暗室进行大规模的基础设施及装置的改动即可进行测量，兼容性好。
需要说明的是，上述方法可以建立在一个NI机箱及置于其中的两个NI PXIe-5644R VST模块上。第一个VST模块通过编程组成一对收发器，包括一个信号发生器和一个信号分析仪；第二个VST模块通过编程作为信道模拟器。每个VST模块拥有独立的RF输入/输出及独立的输入/输出本振。发送信号配置为QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)信号以便于分析。四端口Rohde&Schwarz罗德施瓦兹ZNB 8 VNA(矢量网络分析仪)可以用于评估信道模拟器配置的完整的PDP和子PDP的性能。
基于本申请上述实施例提供的方案，首先利用单探头在目标位置处发送时间切片信号，其中，时间切片信号基于功率延时谱和标准信号获得，然后对时间切片信号进行对齐及时域合成，获得合成的衰落信号。上述方案通过采用单探头，使用时域合成方案来代替多探头所使用的空间合成方案，减少了探头个数和信道模拟器数量，降低了系统复杂度和成本，进而解决了相关技术中多探头OTA测试系统探头和信道模拟器的数量多，拓展至三维空间后会破坏微波暗室屏蔽性能技术问题。
可选地，利用单探头在目标位置处发送时间切片信号，包括：基于空间信道模型或预录信道响应生成目标位置；将单探头依次移动到目标位置处，并在每个目标位置处发送时间切片信号。
单探头MIMO OTA测量方法中的时域合成衰减信号的原理如图3所示，探头在一个虚拟球面的表面上移动，依次移动到AOA序列中对应的各个位置，并各自发送一个时间切片信号，在t0、t1、…、tn时刻对齐，τ0、τ1、…、τn为上述时间切片信号对应的子PDP的延时时间。其中，信道模拟器将信道模型映射到每个位置的瞬时子PDP上，并将其用于与标准信号进行卷积处理，生成时间切片信号，向位于球心的DUT传播。
可选地，对时间切片信号进行对齐包括第一对齐和第二对齐，其中，第一对齐用于对时间切片信号进行粗对齐，第二对齐用于对时间切片信号进行精确对齐。
一种可选方案中，上述第一对齐可以采用硬件触发方案，能够消除大于微秒的时间切片信号的对齐误差。
第二对齐可以使这种时间不确定性降低至微秒以下。由于时间切片信号的对齐需要满足纳秒级精度，因此同时采用第一对齐和第二对齐可以获得更好的合成效果。
可选地，在对时间切片信号进行的对齐为第一对齐的情况下，通过触发系统控制仪器开始工作，以执行对时间切片信号进行粗对齐。
一种可选方案中，上述触发系统可以建立在由信号发生器、信道模拟器及时域合成器组成的部件中，这些部件可以位于NI机箱及内置的两个VST模块上，通过同轴电缆或背板总线连接这些部件，来接收时间切片信号，实现对时间切片信号的粗对齐。其中，上述触发方式可以通过软件进行配置，例如，在接收端编写程序，使得接收端在接收到上升沿信号才开始接收时间切片信号。
可选地，在对时间切片信号进行的对齐为第二对齐的情况下，其中，对时间切片信号进行对齐，包括：在时间切片信号的首部插入导频信号，获得导入信号；基于导入信号进行第二对齐，以执行对时间切片信号的精确对齐。
一种可选方案中，上述导频信号可以为Chirp信号；上述插入操作可以选择在信道模拟器处执行，也可以选择标准信号发生器处执行。
上述步骤中，首先在时间切片信号的首部插入导频信号，获得导入信号，最后对所有导入信号进行第二对齐，以获得精确的对齐效果。通过该次对齐，可以满足STS对齐所需的纳秒级精度。
可选地，基于导入信号进行第二对齐，以执行对时间切片信号的精确对齐，包括：生成与导频信号的参数一致的导频波；对导频波与导入信号进行第二对齐，生成对齐尖峰。
上述步骤中，接收单元的时域合成器在本地生成一个与上述插入的导频信号参数一致的导频波，然后对导频波与导入信号做互相关处理，并生成对齐尖峰。
图4示出了单探头MIMO OTA测量方法的合成机制示意图，在图4(a)中，信号发生器与信道模拟器相连，图4(b)中，时域合成器连接在天线与DUT的射频前端之间，在图4(c)所示的信号对齐和合成原理图中，为了避免引进额外的时间不确定性，在信号发生器处将导频信号插入到时间切片信号中，接收单元的时域合成器在本地生成一个与上述插入的导频信号参数一致的导频波，然后对导频波与插入了导频信号的时间切片信号做互相关处理，并生成对齐尖峰。
需要说明的是，对齐精度由导频信号的最大带宽决定。VST模块中的导频信号带宽最大可达80MHz，在此带宽下，对齐精度可缩小至12.5ns，能够满足大部分的空间信道模型拓展(Spatial Channel Model Extended，SCME)信道模型。另外，在时间对齐操作中，拼接多个导频信号，以及使用最小二乘估计会进一步提高时间切片信号的对齐精度。
可选地，基于如下公式来表征对时间切片信号进行对齐的约束条件：
Figure BDA0001989719670000091
其中，
Figure BDA0001989719670000092
是测量信道的冲激响应，h(t)为预设的冲激响应，Δt为时间切片的对齐精度，var(Δt)为对齐精度的方差。
上述公式可以作为单探头方案的关键约束条件，由此公式可以看出，时间切片信号的对齐精度影响仿真信道模型的准确性。这是因为作为接收单元的时域合成器没有信号发生器发送信号时的时间的先验知识。
可选地，对时间切片信号进行对齐，包括：按照时域顺序依次存储时间切片信号；如果存储时间切片信号成功，对时间切片信号进行对齐。
上述步骤中，时域合成器按照时域顺序依次存储所有的时间切片信号，随着所有的AOA位置移动完毕后，时域合成器将对齐所有的时间切片信号，并将它们拼接以生成DUT预期的衰落信号。而如果任何一个时间切片信号存储失败，则无法合成预期的衰落信号。
可选地，在将对齐后的时间切片信号进行时域合成，获得合成的衰落信号之后，还包括：通过如下公式计算得到合成的衰落信号与原始功率延时谱下的衰落信号的均方相对误差MSRE：
Figure BDA0001989719670000093
其中，STSs为合成的衰落信号，Original为原始功率延时谱下的衰落信号。
相对均方根误差(RMSE)可以表示比较对象偏离真值的程度。但是，衰落信号中存在幅值极其接近0的值，此时会造成非常大的相对均方根误差，不能合理地表示合成信号的性能。当分母部分采用真值的均值，即采用上述公式所表示的均方相对误差(MSRE)作为合成信号的性能评价时，可以避免上述弊端。
下面对上述信号合成方法进行验证。表1列举了本次测量所用的一些射频基本参数。
表1本次测量使用的射频基本参数
RF参数 值
中心频率 2.535GHz
信号带宽 20MHz
VNA扫频带宽 100MHz
表2为两种典型场景下的功率延时谱，其中场景2是3GPP TR 37.977 V13.1.0中的短延迟扩展低相关信道模型。将六个径分成三组，对应三组时间切片信号，第一个和第二个径组成第一个子PDP，第三个和第四个径组成第二个子PDP，第五个和第六个径组成第三个子PDP。
表2本次测量使用的PDP参数
2.A场景1
Figure BDA0001989719670000101
2.B场景2
Figure BDA0001989719670000102
图5-图7显示在表2.A场景1下的完整PDP与三组子PDP相比较的结果。相应的PDP配置设置到信道模拟器，VNA用于测量信道模拟器的冲激响应，图5显示了冲激响应的测量结果，三组子PDP的尖峰与完整PDP下所测得尖峰高度拟合。图6是三组合成的衰落信号与直接配置完整PDP的信道模拟器的衰落信号的比较，可以看出，合成的衰减信号和原始衰落信号之间几乎不存在差异。VNA对三组子PDP的测量结果的详细信息分别显示在图7的(a)、(c)、e)中，与之相对应的时间切片信号分别显示在图7的(b)、(d)、(f)中，这三组子信号用来合成图5的衰落信号。统计结果列举在表3中，其中显示原始结果与合成结果的差异仅为1.9％。
图8-图10显示在表2.B场景2下的完整PDP与三组子PDP相比较的结果。除了用表2.B的PDP代替表2.A的PDP之外，其余配置与图5相同。统计结果同样列举在表3中，原始结果与合成结果的差异只有0.7％。
需要注意的是，表2.B中并不是一个深衰落场景，因此PDP的多径衰落效应对信号不是非常有效，失真情况可以在信号切变处观察到。采用均方相对误差(MSRE)可以避免衰落信号中存在幅值极其接近0，导致非常大的相对均方根误差，不能合理表示合成性能的情况出现。
表3验证了本申请基于单探头MIMO OTA的时域合成方法是可行的，同时双层时间对齐算法能够近似理想的进行时间对齐。
表3本次测量的MSRE
PDP MSRE(％)
表2.A中PDP 1.9169
表2.B中PDP 0.7764
实施例2
根据本发明实施例，提供了一种信号合成装置，图11是根据本申请实施例的信号合成装置示意图。如图11所示，该装置1100包括：发送模块1102、对齐模块1104和合成模块1106。
发送模块1102，用于利用单探头在目标位置处发送时间切片信号，其中，所述目标位置的个数N≥1，时间切片信号基于功率延时谱和标准信号获得。
对齐模块1104，用于对时间切片信号进行对齐.
合成模块1106，用于将对齐后的时间切片信号进行时域合成，获得合成的衰落信号。
可选地，发送模块包括：生成模块，用于基于空间信道模型或预录信道响应生成目标位置；发送子模块，用于将单探头依次移动到目标位置处，并在每个目标位置处发送时间切片信号。
可选地，对齐模块包括第一子对齐模块和第二子对齐模块，其中，第一子对齐模块用于对时间切片信号进行粗对齐，第二子对齐模块用于对时间切片信号进行精确对齐。
可选地，第一子对齐模块包括触发模块，用于控制仪器开始工作，以执行对时间切片信号进行粗对齐。
可选地，第二子对齐模块包括：插入模块，用于在时间切片信号的首部插入导频信号，获得导入信号；精确对齐模块，用于基于导入信号进行第二对齐，以执行对时间切片信号的精确对齐。
可选地，精确对齐模块包括：第一生成模块，用于生成与导频信号的参数一致的导频波；第一生成模块，用于对导频波与导入信号进行第二对齐，生成对齐尖峰。
可选地，基于如下公式来表征对时间切片信号进行对齐的约束条件：
Figure BDA0001989719670000121
其中，
Figure BDA0001989719670000122
是测量信道的冲激响应，h(t)为预设的冲激响应，Δt为时间切片的对齐精度，var(Δt)为对齐精度的方差。
可选地，对齐模块包括：存储模块，用于按照时域顺序依次存储时间切片信号；对齐子模块，用于如果存储时间切片信号成功，对时间切片信号进行对齐。
可选地，上述装置还包括计算模块，用于在将对齐后的时间切片信号进行时域合成，获得合成的衰落信号之后，通过如下公式计算合成的衰落信号与原始功率延时谱下的衰落信号的均方相对误差MSRE：
Figure BDA0001989719670000123
其中，STSs为合成的衰落信号，Original为原始功率延时谱下的衰落信号。
实施例3
根据本发明实施例的一个方面，还提供了一种信号合成系统，包括：
单探头，用于在目标位置处发送时间切片信号，其中，所述目标位置的个数N≥i，时间切片信号基于功率延时谱和标准信号获得。
处理器，用于对时间切片信号进行对齐及时域合成，获得合成的衰落信号。
可选地，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：利用单探头在目标位置处发送时间切片信号，包括：基于空间信道模型或预录信道响应生成目标位置；将单探头依次移动到目标位置处，并在每个目标位置处发送时间切片信号。
可选地，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：对时间切片信号进行对齐包括第一对齐和第二对齐，其中，第一对齐用于对时间切片信号进行粗对齐，第二对齐用于对时间切片信号进行精确对齐。
可选地，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：在对时间切片信号进行的对齐为第一对齐的情况下，通过触发系统控制仪器开始工作，以执行对时间切片信号进行粗对齐。
可选地，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：在对时间切片信号进行的对齐为第二对齐的情况下，其中，对时间切片信号进行对齐，包括：在时间切片信号的首部插入导频信号，获得导入信号；基于导入信号进行第二对齐，以执行对时间切片信号的精确对齐。
可选地，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：基于导入信号进行第二对齐，以执行对时间切片信号的精确对齐，包括：生成与导频信号的参数一致的导频波；对导频波与导入信号进行第二对齐，生成对齐尖峰。
可选地，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：基于如下公式来表征对时间切片信号进行对齐的约束条件：
Figure BDA0001989719670000131
其中，
Figure BDA0001989719670000132
是测量信道的冲激响应，h(t)为预设的冲激响应，Δt为时间切片的对齐精度，var(Δt)为对齐精度的方差。
可选地，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：对时间切片信号进行对齐，包括：按照时域顺序依次存储时间切片信号；如果存储时间切片信号成功，对时间切片信号进行对齐。
可选地，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：在将对齐后的时间切片信号进行时域合成，获得合成的衰落信号之后，还包括：通过如下公式计算得到合成的衰落信号与原始功率延时谱下的衰落信号的均方相对误差MSRE：
Figure BDA0001989719670000133
Figure BDA0001989719670000134
其中，STSs为合成的衰落信号，Original为原始功率延时谱下的衰落信号。
上述信号合成系统，通过单探头在目标位置处发送时间切片信号，其中，时间切片信号基于功率延时谱和标准信号获得，然后利用处理器，对时间切片信号进行对齐及时域合成，获得合成的衰落信号。通过采用单探头，使用时域合成方案来代替多探头所使用的空间合成方案，减少了探头个数和信道模拟器数量，降低了系统复杂度和成本，进而解决了相关技术中多探头OTA测试系统探头和信道模拟器的数量多，拓展至三维空间后会破坏微波暗室屏蔽性能技术问题。
实施例4
根据本发明实施例的一个方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行实施例1中的信号合成方法。
实施例5
根据本发明实施例的一个方面，还提供了一种处理器，其特征在于，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行实施例1中的信号合成方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种信号合成方法，其特征在于，包括：
利用单探头在目标位置处发送时间切片信号，其中，所述目标位置的个数N≥1，所述目标位置由路径信号的到达角信息表征，所述到达角信息由空间信道模型或预录信道响应生成，所述时间切片信号基于功率延时谱和标准信号获得；
对所述时间切片信号进行对齐；
将对齐后的时间切片信号进行时域合成，获得合成的衰落信号；
其中，所述利用单探头在目标位置处发送时间切片信号包括：将所述单探头依次移动到所述目标位置处，并在每个所述目标位置处发送所述时间切片信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述时间切片信号进行对齐包括第一对齐和第二对齐，其中，所述第一对齐用于对所述时间切片信号进行粗对齐，所述第二对齐用于对所述时间切片信号进行精确对齐。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在对所述时间切片信号进行的对齐为所述第一对齐的情况下，通过触发系统控制仪器开始工作，以执行对所述时间切片信号进行粗对齐。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在对所述时间切片信号进行的对齐为所述第二对齐的情况下，其中，对所述时间切片信号进行对齐，包括：
在所述时间切片信号的首部插入导频信号，获得导入信号；
基于导入信号进行所述第二对齐，以执行对所述时间切片信号的精确对齐。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于导入信号进行第二对齐，以执行对所述时间切片信号的精确对齐，包括：
生成与所述导频信号的参数一致的导频波；
对所述导频波与所述导入信号进行所述第二对齐，生成对齐尖峰。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于如下公式来表征对所述时间切片信号进行对齐的约束条件：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
是测量信道的冲激响应，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为预设的冲激响应，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
为时间切片的对齐精度，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为对齐精度的方差。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述时间切片信号进行对齐，包括：
按照时域顺序依次存储所述时间切片信号；
如果存储所述时间切片信号成功，对所述时间切片信号进行对齐。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将对齐后的时间切片信号进行时域合成，获得合成的衰落信号之后，还包括：计算所述合成的衰落信号与原始功率延时谱下的衰落信号的均方相对误差MSRE。
9.一种信号合成装置，其特征在于，包括：
发送模块，用于利用单探头在目标位置处发送时间切片信号，其中，所述目标位置的个数N≥1，每个所述目标位置由路径信号的到达角信息表征，所述到达角信息由空间信道模型或预录信道响应生成，所述时间切片信号基于功率延时谱和标准信号获得；
对齐模块，用于对所述时间切片信号进行对齐；
合成模块，用于将对齐后的时间切片信号进行时域合成，获得合成的衰落信号；
其中，所述发送模块包括：发送子模块，用于将所述单探头依次移动到所述目标位置处，并在每个所述目标位置处发送所述时间切片信号。
10.一种信号合成系统，其特征在于，包括：
单探头，用于在目标位置处发送时间切片信号，其中，所述目标位置的个数N≥1，每个所述目标位置由路径信号的到达角信息表征，所述到达角信息由空间信道模型或预录信道响应生成，所述时间切片信号基于功率延时谱和标准信号获得；
处理器，用于对所述时间切片信号进行对齐及时域合成，获得合成的衰落信号；
其中，所述单探头还用于将所述单探头依次移动到所述目标位置处，并在每个所述目标位置处发送所述时间切片信号。
11.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序由处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至8中任意一项所述的信号合成方法。
12.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至8中任意一项所述的信号合成方法。
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