CN113965276B - 基于数据流交换实现信道模拟器端口映射控制的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于数据流交换实现信道模拟器端口映射控制的系统，包括M×N信道模拟模块和N×N数据交换模块，M×N信道模拟模块的输入端与M个天线相连，N×N数据交换模块的输入端与M×N信道模拟模块的输出端相连，N×N数据交换模块的输出端与N个输出端口相连；M×N信道模拟模块接收M路输入数据，对每路输入数据进行1×N的信道模拟，合并对应的信道模拟数据，形成N个子信道，N×N数据交换模块对N路数据进行数据交换，输出N路输出数据。采用了本发明的基于数据流交换实现信道模拟器数据流到端口映射控制的系统，根据用户需求映射数据，做到端口输出的灵活可配，在不改变外部硬件连接的情况下，实现同一个模型同一个端口对不同子信道的数据输出。
Description
技术领域
本发明涉及仪器仪表领域，尤其涉及多输入多输出的信道模拟器领域，具体是指一种基于数据流交换实现信道模拟器端口映射控制的系统。
背景技术
多入多出(MIMO，Multple-Input Multiple-Output)技术是无线移动通信领域中天线技术的重大突破，在不增加带宽的情况下，提升了通信系统的容量和频谱利用率，成为5G通信系统的关键技术。
由于实际的条件下，对MIMO系统的测试是一种重复性、费事、费力而且成本高的外场测试，此时，如果能在实验室内构建一种无线测试环境，那将极大方便了对MIMO系统的研发和验证，因而支持MIMO的信道模拟器应运而生。
信道模拟器主要用于通信设备的性能测试和验证，可以替代外场测试，具有信道特性可控，重复性和一致性好的优势。在实验室环境下，在发射端和接收端之间构建不同的测试场景。为了极大的测试灵活性，信道模拟器可以通过软件配置的方式，来改变端口输入和输出的映射，因而本发明提供了一种映射方法。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足灵活性好、选择性高、适用范围较为广泛的基于数据流交换实现信道模拟器端口映射控制的系统。
为了实现上述目的，本发明的基于数据流交换实现信道模拟器端口映射控制的系统如下：
该基于数据流交换实现信道模拟器端口映射控制的系统，其主要特点是，所述的系统包括M×N信道模拟模块和N×N数据交换模块，所述的M×N信道模拟模块的输入端与M个天线相连，所述的N×N数据交换模块的输入端与M×N信道模拟模块的输出端相连，N×N数据交换模块的输出端与N个输出端口相连；
所述的M×N信道模拟模块接收M路输入数据，对每路输入数据进行1×N的信道模拟，合并对应的信道模拟数据，形成N个子信道，所述的N×N数据交换模块接收M×N信道模拟模块输出的N路子信道数据，对N路数据进行数据交换，输出N路输出数据。
较佳地，所述的M×N信道模拟模块包括M个1×N信道模拟单元和N个合并单元，每个1×N信道模拟单元的输入端口均与天线相连，每个合并单元的输入端与M个1×N信道模拟单元均相连接，N个合并单元的输出端与N×N数据交换模块相连接；
所述的M个1×N信道模拟单元均进行信道模拟，每个1×N信道模拟单元均输出N个子信道数据，子信道的编号为m-n，第n个合并单元接收每个1×N信道模拟单元输出的第n个子信道，每个合并单元对其接收的子信道合并成一路数据并输出，其中，1≤m≤M，1≤n≤N。
较佳地，所述的N×N数据交换模块包括数据选择控制单元、N个1×N数据分路单元和N个N×1数据选择单元，每个1×N数据分路单元的输入端与M×N信道模拟模块的对应的N个合并单元相连，每个N×1数据选择单元的输入端与N个1×N数据分路单元均相连接，所述的数据选择控制单元与N个N×1数据选择单元的输入端口均相连接，所述的N个N×1数据选择单元与N个输出端口相连；
所述的每个1×N数据分路单元接收一路数据，每个1×N数据分路单元复制数据成N份，分别输出至N个N×1数据选择单元，每个N×1数据选择单元接收N路数据，根据数据选择控制单元的信号来控制输出数据。
较佳地，所述的数据选择控制单元通过系数控制N×1数据选择单元从N路数据中选取一路数据作为输出数据。
采用了本发明的基于数据流交换实现信道模拟器端口映射控制的系统，根据用户需求映射数据，做到端口输出的灵活可配，在不改变外部硬件连接的情况下，实现同一个模型同一个端口对不同子信道的数据输出。
附图说明
图1为本发明的基于数据流交换实现信道模拟器端口映射控制的系统的整体框图。
图2为本发明的基于数据流交换实现信道模拟器端口映射控制的系统的M×N信道模拟模块示意图。
图3为本发明的基于数据流交换实现信道模拟器端口映射控制的系统的N×N数据交换模块示意图。
图4为本发明的基于数据流交换实现信道模拟器端口映射控制的系统的N×1数据选择单元示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明的该基于数据流交换实现信道模拟器端口映射控制的系统，其中包括M×N信道模拟模块和N×N数据交换模块，所述的M×N信道模拟模块的输入端与M个天线相连，所述的N×N数据交换模块的输入端与M×N信道模拟模块的输出端相连，N×N数据交换模块的输出端与N个输出端口相连；
所述的M×N信道模拟模块接收M路输入数据，对每路输入数据进行1×N的信道模拟，合并对应的信道模拟数据，形成N个子信道，所述的N×N数据交换模块接收M×N信道模拟模块输出的N路子信道数据，对N路数据进行数据交换，输出N路输出数据。
作为本发明的优选实施方式，所述的M×N信道模拟模块包括M个1×N信道模拟单元和N个合并单元，每个1×N信道模拟单元的输入端口均与天线相连，每个合并单元的输入端与M个1×N信道模拟单元均相连接，N个合并单元的输出端与N×N数据交换模块相连接；
所述的M个1×N信道模拟单元均进行信道模拟，每个1×N信道模拟单元均输出N个子信道数据，子信道的编号为m-n，第n个合并单元接收每个1×N信道模拟单元输出的第n个子信道，每个合并单元对其接收的子信道合并成一路数据并输出，其中，1≤m≤M，1≤n≤N。
作为本发明的优选实施方式，所述的N×N数据交换模块包括数据选择控制单元、N个1×N数据分路单元和N个N×1数据选择单元，每个1×N数据分路单元的输入端与M×N信道模拟模块的对应的N个合并单元相连，每个N×1数据选择单元的输入端与N个1×N数据分路单元均相连接，所述的数据选择控制单元与N个N×1数据选择单元的输入端口均相连接，所述的N个N×1数据选择单元与N个输出端口相连；
所述的每个1×N数据分路单元接收一路数据，每个1×N数据分路单元复制数据成N份，分别输出至N个N×1数据选择单元，每个N×1数据选择单元接收N路数据，根据数据选择控制单元的信号来控制输出数据。
作为本发明的优选实施方式，所述的数据选择控制单元通过系数控制N×1数据选择单元从N路数据中选取一路数据作为输出数据。
本发明的具体实施方式中，提供了一种数据映射方式，其组成结构如图1所示，主要由两部分组成：M×N信道模拟模块和N×N数据交换模块。首先对每一路的输入数据进行1×N的信道模拟，主要采用抽头系数的方式实现，然后使用加法器合并对应的数据路径，形成M×N的信道模拟矩阵，其中M为输入模拟器的天线个数，N为模拟器输出天线个数。接着使用数据选择器，形成数据交换网络，通过参数控制数据流的输出方向。
如图1所示，系统由M×N信道模拟模块和N×N数据交换模块组成；如图2所示，M×N信道模拟模块由1×N信道模拟单元和合并单元组成；如图3所示，N×N数据交换模块由1×N数据分路单元和N×1数据选择单元组成；如图4为数据选择框图，通过系数控制，从N个输入中选取1个输出。
如图1所示，M个输入表示接收M个天线的发送数据，然后对每一个天线的数据做1×N的信道模拟，这样就形成了N个子信道，如图2所示，则每一路的编号为：子信道1-1，子信道1-2，子信道1-3，…，子信道1-N；子信道2-1，子信道2-2，子信道2-3，…，子信道2-N；……；子信道M-1，子信道M-2，子信道M-3，…，子信道M-N。接着把每一个天线的对应的子信道进行合并，即编号尾数相同的数据路径相加合并成一条路径，从而形成M×N的通道矩阵，即完成了M×N的信道模型。此时，通道的映射关系是固定的，输出到对应的端口。
为了让M×N的矩阵中N更加灵活的映射到输出端口，此处采用了图3的数据流交换方式，先把输入数据进行复制N分，这样就产生了N×N的数据通道矩阵，然后把每一路数据都选取一个路径送到后一级的数据选择单元，则每个数据选择单元输入就是N路数据，根据系数选择端口要输出的数据路径。默认情况下，编号相同的输入和输出连通，即数据输入1进入从输出1输出。当需要输入1进入，输出2输出时，只需要控制数据选择单元2的系数，选通输入1过来的数据即可。由于系数可配，N×N的交换网络可以灵活选通，可以正常一对一输入输出，也可以只输出某一个输入数据。用户通过软件界面，选取配置方式，就以完成不同需求的仿真测试。
本发明的设备端口灵活可配，满足用户不同的连接需求，在不改变外部连接的情况下，支持同一个输出端口测试各个子信道输出。
采用了本发明的基于数据流交换实现信道模拟器端口映射控制的系统，根据用户需求映射数据，做到端口输出的灵活可配，在不改变外部硬件连接的情况下，实现同一个模型同一个端口对不同子信道的数据输出。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (2)
1.一种基于数据流交换实现信道模拟器端口映射控制的系统，其特征在于，所述的系统包括M×N信道模拟模块和N×N数据交换模块，所述的M×N信道模拟模块的输入端与M个天线相连，所述的N×N数据交换模块的输入端与M×N信道模拟模块的输出端相连，N×N数据交换模块的输出端与N个输出端口相连；
所述的M×N信道模拟模块接收M路输入数据，对每路输入数据进行1×N的信道模拟，合并对应的信道模拟数据，形成N个子信道，所述的N×N数据交换模块接收M×N信道模拟模块输出的N路子信道数据，对N路数据进行数据交换，输出N路输出数据；
所述的N×N数据交换模块包括数据选择控制单元、N个1×N数据分路单元和N个N×1数据选择单元，每个1×N数据分路单元的输入端与M×N信道模拟模块的对应的N个合并单元相连，每个N×1数据选择单元的输入端与N个1×N数据分路单元均相连接，所述的数据选择控制单元与N个N×1数据选择单元的输入端口均相连接，所述的N个N×1数据选择单元与N个输出端口相连；
所述的每个1×N数据分路单元接收一路数据，每个1×N数据分路单元复制数据成N份，分别输出至N个N×1数据选择单元，每个N×1数据选择单元接收N路数据，根据数据选择控制单元的信号来控制输出数据；
所述的数据选择控制单元通过系数控制N×1数据选择单元从N路数据中选取一路数据作为输出数据。
2.根据权利要求1所述的基于数据流交换实现信道模拟器端口映射控制的系统，其特征在于，所述的M×N信道模拟模块包括M个1×N信道模拟单元和N个合并单元，每个1×N信道模拟单元的输入端口均与天线相连，每个合并单元的输入端与M个1×N信道模拟单元均相连接，N个合并单元的输出端与N×N数据交换模块相连接；
所述的M个1×N信道模拟单元均进行信道模拟，每个1×N信道模拟单元均输出N个子信道数据，子信道的编号为m-n，第n个合并单元接收每个1×N信道模拟单元输出的第n个子信道，每个合并单元对其接收的子信道合并成一路数据并输出，其中，1≤m≤M，1≤n≤N。
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