CN114095099B - 信号的生成方法、生成装置及生成设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种信号的生成方法、生成装置及生成设备，该方法包括：首先，获取多个信号信息，信号信息包括信号类型信息以及对应的信号配置信息；然后，根据各信号信息，生成第一矩阵序列，第一矩阵序列包括多个数字基带信号；最后，根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列。相比现有技术中信号生成需要依赖于信号发生器，占用硬件资源较大的问题，本申请的信号的生成方法，不用依赖固定型号的信号发生器等硬件，可通过软件生成多个类型的无线信号，避免了硬件占用较大资源的问题。

Description

信号的生成方法、生成装置及生成设备
技术领域
本申请涉及信号发生器领域，具体而言，涉及一种信号的生成方法、生成装置、计算机可读存储介质以及生成设备。
背景技术
复杂信号发生器常用于多信号环境模拟、接收机性能测试等。部分场景中，需要严格保证不同信号的功率、时间延迟和信号畸变(如频率偏移、相位偏移)等特征，同时也需要保证不同的信号间精确的时间同步(通常情况为纳秒级)。
现有技术中，有以下几种复杂信号的生成方式：
1、如图1所示，通过不同的信号发生器产生不同类型或不同配置的信号，模拟多信号的复杂环境。通过配置每一台信号发生器，生成不同的信号，根据所需信号的数量决定信号发生器的数量。通过同步器连接到不同的信号发生器，达到信号时间的同步。再通过空口传输后，由接收机进行处理。
2、通过配置一种基站模拟器和干扰小区信道处理单元，根据空口叠加实现MIMO(Multiple input multiple output，多输入多输出)信号测试效果；
上述两种方式都需要多台信号发生器设备，若需要配置多种信号的场景，其拓扑及其复杂；在对同步性能要求极高的场景下，对同步器的精度要求极高，且即使同步成功，也难以配置不同信号间纳秒级的准确延迟；由于不同的信号发生器，其硬件本身的差异(晶振器)，不能保证不同信号发生器产生的信号畸变基准值相同。
3、通过将不同信号通过硬件电路合并成单路信号，再由一台信号发生器发送合并后的单路信号，模拟复杂信号环境。这种方式拓扑简单，但在严格保证功率的情况下，多种信号在电路中的合并叠加容易造成信号失真；若保证测试信号和干扰信号功率差，实际发送信号的功率又难以精确配置。
4、通过系统控制器连接多种信号发生器、变频器和频谱分析仪，并合路组合成复杂的电磁环境。这种方式不能实现对不同的信号延时等的控制，也不能对WLAN(WirelessLocal Area Network，无限局域网)、bluetooth(蓝牙)、Zigbee(紫蜂)等常规信号进行模拟。
5、通过配置GNNS(Global Navigation satellite Syetem，全球导航卫星系统)抗干扰测试暗室中不同的天线，模拟5G Massive(大规模)MIMO测试场景，其实现思路是将暗室大规模天线阵列中部分天线配置为干扰信号，再通过改变天线的数量、仰角、方位角等模拟动态干扰源。该种方式对设备要求极高，不适合常规测试场景。
可见，现有的方法均需要依赖于信号发生器，这需要占用较大的硬件资源。
在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种信号的生成方法、生成装置、计算机可读存储介质以及生成设备，以解决现有技术中信号生成需要依赖于信号发生器，占用硬件资源较大的问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种信号的生成方法，包括：获取多个信号信息，所述信号信息包括信号类型信息以及对应的信号配置信息；根据各所述信号信息，生成第一矩阵序列，所述第一矩阵序列包括多个数字基带信号；根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对所述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，其中，所述信号延迟集合包括预设的采样频率以及各所述数字基带信号与参考信号相比的滞后值，所述信号功率集合包括各所述数字基带信号的功率值，所述畸变条件为至少一个所述数字基带信号的畸变模拟数据。
可选地，根据各所述信号信息，生成第一矩阵序列，包括：根据各所述信号信息，生成多个初始数字基带信号；对各所述初始数字基带信号进行归一化处理，得到各所述数字基带信号。
可选地，根据信号延迟集合，对所述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，包括：根据所述采样频率以及各所述数字基带信号对应的所述滞后值，确定多个第一填充数量；根据各所述第一填充数量，处理对应的所述数字基带信号，得到多个所述无线信号。
可选地，根据各所述第一填充数量，处理对应的所述数字基带信号，得到多个所述无线信号，包括：控制将各所述第一填充数量的“0”填充至对应的所述数字基带信号的起始位，得到多个中间数字基带信号；确定各所述中间数字基带信号的信号长度是否相同，在各所述信号长度相同的情况下，确定各所述中间数字基带信号为各所述无线信号，在各所述信号长度不相同的情况下，确定各所述信号长度中的最大值为参考长度；确定所述参考长度与各所述信号长度的差值为第二填充数量；控制将各所述第二填充数量的“0”填充至对应的所述中间数字基带信号的结束位，得到多个所述无线信号。
可选地，根据信号功率集合，对所述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，包括：获取功率阈值；根据所述信号功率集合，确定各所述数字基带信号的信号功率和；在所述功率阈值大于所述信号功率和的情况下，对各所述数字基带信号进行功率放大，使得放大后的各所述数字基带信号的所述信号功率和等于所述功率阈值，得到多个所述无线信号；在所述功率阈值小于所述信号功率和的情况下，对各所述数字基带信号进行功率缩小，使得缩小后的各所述数字基带信号的所述信号功率和等于所述功率阈值，得到多个所述无线信号。
可选地，根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对所述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，包括：根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对所述第一矩阵序列进行处理，得到多个初始无线信号；在所述初始无线信号的数量大于预定数量的情况下，确定多个待叠加信号，所述预定数量为发送所述无线信号的天线的数量，所述待叠加信号为需要叠加的所述初始无线信号；将各所述待叠加信号进行时域叠加，得到至少一个叠加信号，至少一个所述叠加信号以及未被叠加的多个所述初始无线信号构成多个所述无线信号。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种装置，包括获取单元、生成单元、以及处理单元，其中，所述获取单元用于获取多个信号信息，所述信号信息包括信号类型信息以及对应的信号配置信息；所述生成单元用于根据各所述信号信息，生成第一矩阵序列，所述第一矩阵序列包括多个数字基带信号；所述处理单元用于根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对所述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，其中，所述信号延迟集合包括预设的采样频率以及各所述数字基带信号与参考信号相比的滞后值，所述信号功率集合包括各所述数字基带信号的功率值，所述畸变条件为至少一个所述数字基带信号的畸变模拟数据。
根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序用于执行任一种所述的方法。
根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种信号的生成设备，包括一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任一种所述的方法。
可选地，所述生成设备还包括多个天线、基带处理设备以及射频处理设备，其中，所述基带处理设备与所述处理器通信连接，所述基带处理设备用于接收所述处理器发出的包括多个无线信号的第二矩阵序列，对各所述无线信号进行数模转换，得到多个中间无线信号；所述射频处理设备与所述基带处理设备通信连接，所述射频处理设备用于对各所述中间无线信号进行预定处理后一一对应地发送给所述天线，所述预定处理包括滤波和/或功率放大。
采用本申请的技术方案，所述信号的生成方法中，首先，获取多个信号信息，所述信号信息包括信号类型信息以及对应的信号配置信息；然后，根据各所述信号信息，生成第一矩阵序列，所述第一矩阵序列包括多个数字基带信号；最后，根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对所述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，其中，所述信号延迟集合包括预设的采样频率以及各所述数字基带信号与参考信号相比的滞后值，所述信号功率集合包括各所述数字基带信号的功率值，所述畸变条件为至少一个所述数字基带信号的畸变模拟数据。相比现有技术中信号生成需要依赖于信号发生器，占用硬件资源较大的问题，本申请的所述信号的生成方法，不用依赖固定型号的信号发生器等硬件，可通过软件生成多个类型的所述无线信号，避免了硬件占用较大资源的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术中复杂信号生成方式的示意图；
图2示出了根据本申请的实施例的信号的生成方法的流程示意图；
图3示出了根据本申请的实施例的信号的生成装置的示意图；
图4示出了根据本申请的实施例的信号的生成设备的示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、获取单元；20、生成单元；30、处理单元；40、基带处理单元；50、射频处理单元；60、天线。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请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，以便这里描述的本申请的实施例。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。
应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
正如背景技术中所说的，现有技术中信号生成需要依赖于信号发生器，占用硬件资源较大的问题，为了解决上述问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种信号的生成方法、生成装置、计算机可读存储介质以及生成设备。
根据本申请的实施例，提供了一种信号的生成方法。
图2是根据本申请实施例的信号的生成方法的流程图。如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，获取多个信号信息，上述信号信息包括信号类型信息以及对应的信号配置信息；
步骤S102，根据各上述信号信息，生成第一矩阵序列，上述第一矩阵序列包括多个数字基带信号；
步骤S103，根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对上述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，其中，上述信号延迟集合包括预设的采样频率以及各上述数字基带信号与参考信号相比的滞后值，上述信号功率集合包括各上述数字基带信号的功率值，上述畸变条件为至少一个上述数字基带信号的畸变模拟数据。
上述的信号的生成方法中，首先，获取多个信号信息，上述信号信息包括信号类型信息以及对应的信号配置信息；然后，根据各上述信号信息，生成第一矩阵序列，上述第一矩阵序列包括多个数字基带信号；最后，根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对上述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，其中，上述信号延迟集合包括预设的采样频率以及各上述数字基带信号与参考信号相比的滞后值，上述信号功率集合包括各上述数字基带信号的功率值，上述畸变条件为至少一个上述数字基带信号的畸变模拟数据。相比现有技术中信号生成需要依赖于信号发生器，占用硬件资源较大的问题，本申请的上述信号的生成方法，不用依赖固定型号的信号发生器等硬件，可通过软件生成多个类型的上述无线信号，避免了硬件占用较大资源的问题。
具体地，上述无线信号可以为I/Q(In-phase/Quadrature，同相正交)信号。当然，上述无线信号数据并不限于I/Q信号，其还可以是其他形式的无线信号。
需要说明的是，根据信号延迟集合对上述第一矩阵序列的处理、根据信号功率集合对上述第一矩阵序列的处理以及根据畸变条件对上述第一矩阵序列的处理，三者的处理顺序并不限定。比如，在根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件，对上述第一矩阵序列进行处理时，可以先根据信号延迟集合对上述第一矩阵序列进行处理，再根据信号功率集合对处理后的上述第一矩阵序列进行处理，最后根据畸变条件处理经功率处理后的上述第一矩阵序列；还可以先根据信号功率集合对上述第一矩阵序列进行处理，再根据畸变条件对处理后的上述第一矩阵序列进行处理，最后根据信号延迟集合处理经畸变处理后的上述第一矩阵序列，当然，还可以根据其他处理顺序对上述第一矩阵序列分别进行延迟处理、功率处理以及畸变处理。
根据本申请的一种具体实施例，根据各上述信号信息，生成第一矩阵序列，包括：根据各上述信号信息，生成多个初始数字基带信号；对各上述初始数字基带信号进行归一化处理，得到各上述数字基带信号。通过对上述初始数字基带信号的处理，可保证得到的各上述数字基带信号在一定范围内，方便了后续对上述数字基带信号的处理。
根据本申请的另一种具体实施例，根据信号延迟集合，对上述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，包括：根据上述采样频率以及各上述数字基带信号对应的上述滞后值，确定多个第一填充数量；根据各上述第一填充数量，处理对应的上述数字基带信号，得到多个上述无线信号。根据各上述数字基带信号与参考信号相比的滞后值以及上述采样频率，得到多个数字基带信号对应的上述第一填充数量，再根据各上述第一填充数量对各上述数字基带信号进行处理，这样进一步地保证了不同信号之间达到样点级同步效果。
一种具体的实施例中，根据上述采样频率以及各上述数字基带信号对应的上述滞后值，确定多个第一填充数量的具体公式为：N＝t/fs，其中，N表示上述第一填充数量，t表示上述滞后值，fs表示上述采样频率。
根据本申请的又一种具体实施例，根据各上述第一填充数量，处理对应的上述数字基带信号，得到多个上述无线信号，包括：控制将各上述第一填充数量的“0”填充至对应的上述数字基带信号的起始位，得到多个中间数字基带信号；确定各上述中间数字基带信号的信号长度是否相同，在各上述信号长度相同的情况下，确定各上述中间数字基带信号为各上述无线信号，在各上述信号长度不相同的情况下，确定各上述信号长度中的最大值为参考长度；确定上述参考长度与各上述信号长度的差值为第二填充数量；控制将各上述第二填充数量的“0”填充至对应的上述中间数字基带信号的结束位，即控制将各上述第二填充数量的“0”填充至对应的上述中间数字基带信号的末尾，得到多个上述无线信号。通过将各上述第一填充数量的“0”填充至对应的上述数字基带信号的起始位，可进一步地保证得到的多个上述中间数字基带信号之间达到样点级同步效果，避免信号延迟问题；再将各上述第二填充数量的“0”填充至对应的上述中间数字基带信号的结束位，可保证得到的多个上述无线信号长度一致，进一步地方便后续的信号处理。
根据本申请的一种具体实施例，根据信号功率集合，对上述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，包括：获取功率阈值；根据上述信号功率集合，确定各上述数字基带信号的信号功率和；在上述功率阈值大于上述信号功率和的情况下，对各上述数字基带信号进行功率放大，使得放大后的各上述数字基带信号的上述信号功率和等于上述功率阈值，得到多个上述无线信号；在上述功率阈值小于上述信号功率和的情况下，对各上述数字基带信号进行功率缩小，使得缩小后的各上述数字基带信号的上述信号功率和等于上述功率阈值，得到多个上述无线信号。在上述功率阈值小于上述信号功率和的情况下，对各上述数字基带信号进行功率放大保证了信号效果较好，达到后续硬件处理要求，在上述功率阈值小于上述信号功率和的情况下，对各上述数字基带信号进行功率缩小保证了不会造成波形失真，进一步避免了由不同信号发生器硬件带来的误差。
需要说明的是，上述的对各上述数字基带信号进行功率放大或者对各上述数字基带信号进行功率缩小都是等值放大或者缩小，即对各上述数字基带信号进行功率放大，是对各上述数字基带信号进行相同功率值的放大；对各上述数字基带信号进行功率缩小，是对各上述数字基带信号进行相同功率值的缩小。
在实际的应用过程中，各上述无线信号需要通过天线一一对应地发出，可能存在无线信号的数量大于天线数量的情况，这种情况下，为了进一步保证上述无线信号能正常发出，根据本申请的另一种具体实施例，根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对上述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，包括：根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对上述第一矩阵序列进行处理，得到多个初始无线信号；在上述初始无线信号的数量大于预定数量的情况下，确定多个待叠加信号，上述预定数量为发送上述无线信号的天线的数量，上述待叠加信号为需要叠加的上述初始无线信号；将各上述待叠加信号进行时域叠加，得到至少一个叠加信号，至少一个上述叠加信号以及未被叠加的多个上述初始无线信号构成多个上述无线信号。这样保证了多个上述无线信号的数量不会大于天线的数量，进一步保证了可根据实际天线数模拟多种信号场景，能对部分信号进行合并来节省天线资源，灵活方便，可适应多种信号发生场景。
上述信号的生成方法为软件配置，因此不存在由不同信号发生器硬件带来的误差，能节省大量的硬件资源，不局限信号类型，且能脱离硬件单独运行。
需要说明的是，上述处理器信号缩放比例相同，上述硬件模块射频处理单元的功率放大比例可不同。
本申请实施例还提供了一种信号的生成装置，需要说明的是，本申请实施例的信号的生成装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于信号的生成方法。以下对本申请实施例提供的信号的生成装置进行介绍。
图3是根据本申请实施例的信号的生成装置的示意图。如图3所示，该装置包括获取单元10、生成单元20以及处理单元30，其中，上述获取单元10用于获取多个信号信息，上述信号信息包括信号类型信息以及对应的信号配置信息；上述生成单元20用于根据各上述信号信息，生成第一矩阵序列，上述第一矩阵序列包括多个数字基带信号；上述处理单元30用于根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对上述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，其中，上述信号延迟集合包括预设的采样频率以及各上述数字基带信号与参考信号相比的滞后值，上述信号功率集合包括各上述数字基带信号的功率值，上述畸变条件为至少一个上述数字基带信号的畸变模拟数据。
上述信号的生成装置中，通过上述获取单元获取多个信号信息，上述信号信息包括信号类型信息以及对应的信号配置信息；通过上述生成单元根据各上述信号信息，生成第一矩阵序列，上述第一矩阵序列包括多个数字基带信号；通过上述处理单元根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对上述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，其中，上述信号延迟集合包括预设的采样频率以及各上述数字基带信号与参考信号相比的滞后值，上述信号功率集合包括各上述数字基带信号的功率值，上述畸变条件为至少一个上述数字基带信号的畸变模拟数据。相比现有技术中信号生成需要依赖于信号发生器，占用硬件资源较大的问题，本申请的上述信号的生成装置，不用依赖固定型号的信号发生器等硬件，可通过软件生成多个类型的上述无线信号，避免了硬件占用较大资源的问题。
具体地，上述无线信号可以为I/Q信号。当然，上述无线信号数据并不限于I/Q信号，其还可以是其他形式的无线信号。
需要说明的是，根据信号延迟集合对上述第一矩阵序列的处理、根据信号功率集合对上述第一矩阵序列的处理以及根据畸变条件对上述第一矩阵序列的处理，三者的处理顺序并不限定。比如，在根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件，对上述第一矩阵序列进行处理时，可以先根据信号延迟集合对上述第一矩阵序列进行处理，再根据信号功率集合对处理后的上述第一矩阵序列进行处理，最后根据畸变条件处理经功率处理后的上述第一矩阵序列；还可以先根据信号功率集合对上述第一矩阵序列进行处理，再根据畸变条件对处理后的上述第一矩阵序列进行处理，最后根据信号延迟集合处理经畸变处理后的上述第一矩阵序列，当然，还可以根据其他处理顺序对上述第一矩阵序列分别进行延迟处理、功率处理以及畸变处理。
根据本申请的一种具体实施例，上述生成单元包括生成模块以及第一处理模块，其中，上述生成模块用于根据各上述信号信息，生成多个初始数字基带信号；上述第一处理模块用于对各上述初始数字基带信号进行归一化处理，得到各上述数字基带信号。通过对上述初始数字基带信号的处理，可保证得到的各上述数字基带信号在一定范围内，方便了后续对上述数字基带信号的处理。
根据本申请的另一种具体实施例，上述处理单元包括第一确定模块以及第二处理模块，其中，上述第一确定模块用于根据上述采样频率以及各上述数字基带信号对应的上述滞后值，确定多个第一填充数量；上述第二处理模块根据各上述第一填充数量，处理对应的上述数字基带信号，得到多个上述无线信号。根据各上述数字基带信号与参考信号相比的滞后值以及上述采样频率，得到多个数字基带信号对应的上述第一填充数量，再根据各上述第一填充数量对各上述数字基带信号进行处理，这样进一步地保证了不同信号之间达到样点级同步效果。
一种具体的实施例中，根据上述采样频率以及各上述数字基带信号对应的上述滞后值，确定多个第一填充数量的具体方式为：N＝t/fs，其中，N表示上述第一填充数量，t表示上述滞后值，fs表示上述采样频率。
根据本申请的又一种具体实施例，上述第二处理模块包括第一控制子模块、第一确定子模块、第二确定子模块以及第二控制子模块，其中，上述第一控制子模块用于控制将各上述第一填充数量的“0”填充至对应的上述数字基带信号的起始位，得到多个中间数字基带信号；上述第一确定子模块用于确定各上述中间数字基带信号的信号长度是否相同，在各上述信号长度相同的情况下，确定各上述中间数字基带信号为各上述无线信号，在各上述信号长度不相同的情况下，确定各上述信号长度中的最大值为参考长度；上述第二确定子模块用于确定上述参考长度与各上述信号长度的差值为第二填充数量；上述第二控制子模块用于控制将各上述第二填充数量的“0”填充至对应的上述中间数字基带信号的结束位，得到多个上述无线信号。通过将各上述第一填充数量的“0”填充至对应的上述数字基带信号的起始位，可进一步地保证得到的多个上述中间数字基带信号之间达到样点级同步效果，避免信号延迟问题；再将各上述第二填充数量的“0”填充至对应的上述中间数字基带信号的结束位，可保证得到的多个上述无线信号长度一致，进一步地方便后续的信号处理。
根据本申请的一种具体实施例，上述处理单元包括获取模块、第二确定模块、放大模块以及缩小模块，其中，上述获取模块用于获取功率阈值；上述第二确定模块用于根据上述信号功率集合，确定各上述数字基带信号的信号功率和；上述放大模块用于在上述功率阈值大于上述信号功率和的情况下，对各上述数字基带信号进行功率放大，使得放大后的各上述数字基带信号的上述信号功率和等于上述功率阈值，得到多个上述无线信号；上述缩小模块用于在上述功率阈值小于上述信号功率和的情况下，对各上述数字基带信号进行功率缩小，使得缩小后的各上述数字基带信号的上述信号功率和等于上述功率阈值，得到多个上述无线信号。在上述功率阈值小于上述信号功率和的情况下，对各上述数字基带信号进行功率放大保证了信号效果较好，达到后续硬件处理要求，在上述功率阈值小于上述信号功率和的情况下，对各上述数字基带信号进行功率缩小保证了不会造成波形失真，进一步避免了由不同信号发生器硬件带来的误差。
需要说明的是，上述的对各上述数字基带信号进行功率放大或者对各上述数字基带信号进行功率缩小都是等值放大或者缩小，即对各上述数字基带信号进行功率放大，是对各上述数字基带信号进行相同功率值的放大；对各上述数字基带信号进行功率缩小，是对各上述数字基带信号进行相同功率值的缩小。
在实际的应用过程中，各上述无线信号需要通过天线一一对应地发出，可能存在无线信号的数量大于天线数量的情况，这种情况下，为了进一步保证上述无线信号能正常发出，根据本申请的另一种具体实施例，上述处理单元包括第三处理模块、第三确定模块以及叠加模块，其中，上述第三处理模块用于根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对上述第一矩阵序列进行处理，得到多个初始无线信号；上述第三确定模块用于在上述初始无线信号的数量大于预定数量的情况下，确定多个待叠加信号，上述预定数量为发送上述无线信号的天线的数量，上述待叠加信号为需要叠加的上述初始无线信号；上述叠加模块用于将各上述待叠加信号进行时域叠加，得到至少一个叠加信号，至少一个上述叠加信号以及未被叠加的多个上述初始无线信号构成多个上述无线信号。这样保证了多个上述无线信号的数量不会大于天线的数量，进一步保证了可根据实际天线数模拟多种信号场景，能对部分信号进行合并来节省天线资源，灵活方便，可适应多种信号发生场景。
上述信号的生成装置为软件配置，因此不存在由不同信号发生器硬件带来的误差，能节省大量的硬件资源，不局限信号类型，且能脱离硬件单独运行。
上述信号的生成装置包括处理器和存储器，上述获取单元、上述生成单元以及上述处理单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中信号生成需要依赖于信号发生器，占用硬件资源较大的问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，上述程序执行上述信号的生成方法。
本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述信号的生成方法。
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：
步骤S101，获取多个信号信息，上述信号信息包括信号类型信息以及对应的信号配置信息；
步骤S102，根据各上述信号信息，生成第一矩阵序列，上述第一矩阵序列包括多个数字基带信号；
步骤S103，根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对上述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，其中，上述信号延迟集合包括预设的采样频率以及各上述数字基带信号与参考信号相比的滞后值，上述信号功率集合包括各上述数字基带信号的功率值，上述畸变条件为至少一个上述数字基带信号的畸变模拟数据。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
步骤S101，获取多个信号信息，上述信号信息包括信号类型信息以及对应的信号配置信息；
步骤S102，根据各上述信号信息，生成第一矩阵序列，上述第一矩阵序列包括多个数字基带信号；
步骤S103，根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对上述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，其中，上述信号延迟集合包括预设的采样频率以及各上述数字基带信号与参考信号相比的滞后值，上述信号功率集合包括各上述数字基带信号的功率值，上述畸变条件为至少一个上述数字基带信号的畸变模拟数据。
根据本申请的另一种典型的实施例，还提供了一种信号的生成设备，包括一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置为由上述一个或多个处理器执行，上述一个或多个程序包括用于执行任一种上述的方法。
上述信号的生成设备，包括一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置为由上述一个或多个处理器执行，上述一个或多个程序包括用于执行任一种上述的方法。相比现有技术中信号生成需要依赖于信号发生器，占用硬件资源较大的问题，本申请的上述信号的生成设备，不用依赖发生器等硬件，可通过软件生成多个上述信号信息，避免了由不同上述信号发生器硬件带来的误差，进一步保证了上述不同信号的功率、时间延迟、信号畸变以及时间同步等特征。
根据本申请的又一种具体的实施例，如图4所示，上述生成设备还包括多个天线60、基带处理设备40以及射频处理设备50，其中，上述基带处理设备40与上述处理器通信连接，上述基带处理设备40用于接收上述处理器发出的包括多个无线信号的第二矩阵序列，对各上述无线信号进行数模转换，得到多个中间无线信号；上述射频处理设备50与上述基带处理设备40通信连接，上述射频处理设备50用于对各上述中间无线信号进行预定处理后一一对应地发送给上述天线60，上述预定处理包括滤波和/或功率放大。
一种具体的实施例中，上述基带处理设备还会将处理器发出的包括多个无线信号的第二矩阵序列进行存储，上述预定处理还包括信号分配。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合图4进行详细说明。
1、首先，上述获取单元10获取包括信号类型信息的多个信号信息，上述生成单元20根据信号类型信息生成第一矩阵序列，上述第一矩阵序列包括多个数字基带信号。其中，上述信号类型包括WIFI、蓝牙、Zigbee等能通过软件生成的信号类型。除上述信号类型外，上述生成单元还需要获取各信号类型对应的上述信号配置信息(如配置802.11n，需要带宽、调制方式、编码方式和长短GI等信息)。由于信号为软件仿真生成，其理论上可以模拟出任意信号种类，不拘泥于信号发生器的支持类型。
2、上述处理单元30根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件等信息，将由上述生成单元生成的信号进行处理，具体处理过程如下：
2.1对于多种时域信号集y＝{x1},{x2},...,{xk}，其分别表示有k个上述生成单元生成的归一化后的数字基带信号。根据信号功率差值对所有信号进行功率缩放，得到缩放后的序列集y′＝{x′1},{x′2},...,{x′k}，其中sum(P1′,P′2,...,P′k)＝1，使信号总功率不会超出硬件模块处理阈值；
2.2根据信号延迟t和采样频率fs，对上述数字基带信号填充N个零，其中N＝t/fs，得到加入延时后的时域序列集y″＝{x″1},{x″2},...,{x″k}；
2.3取时域序列集y″的最大长度l＝max{length{x″1},length{x″2},...,length{x″k}}。对于所有信号将时域信号x″i(length{x″i}+1,l)填充零，其中i＝1,...,k，得到信号采样点数相同的时域序列y″′＝{x″′1},{x″′2},...,{x″′k}；
2.4如果需要产生畸变信号，则对信号序列集y″′进行畸变处理，如载频偏移、相位偏移、I路信号Q路信号不平衡、直流偏移等；
3、如果信号序列集y″′中信号序列的数量k超出硬件模块的天线数NTX，则将信号序列集y″′中部分信号进行时域叠加，使得叠加后Y＝{X1},{X2},...,{Xm}，其中{Xi}为第i种叠加后的信号，m为叠加后的信号数，且m≤NTX。
4、上述处理单元最终将处理后的信号序列集Y构造为多天线的I/Q数据S，其格式如下
其中，t为每种信号的时域样点数。生成的多天线数据S依次预分配给m根天线发送。
硬件模块主要分为基带处理单元40和射频处理单元50。
1、基带处理单元读取软件模块，即处理器生成好的多天线I/Q数据，将数据存储，并进行数模转，得到模拟域数据S′，并提供给射频处理单元。
2、射频处理单元将基带信号转换为射频信号，并进行滤波、功率放大等操作，并将处理好的多天线信号分配到不同的发射天线。此处的功率放大将归一化的射频信号放大到实际生成的功率。上述的功率放大可以为非等值放大，即各个射频信号的功率放大值可以不同。由软件模块产生的多天线信号可保存在本地文件中，使实际使用中软件模块和硬件模块能分开运行，并且已生成的多天线信号可多次使用，避免重复生成。
由于本发明的信号生成装置中信号由用户自定义，即既能生成干扰环境，又能生成有效信号以及干扰信号和有效信号的组合。
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，例如上述单元的划分，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。
上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。
上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上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。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1)、本申请上述信号的生成方法中，首先，获取多个信号信息，上述信号信息包括信号类型信息以及对应的信号配置信息；然后，根据各上述信号信息，生成第一矩阵序列，上述第一矩阵序列包括多个数字基带信号；最后，根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对上述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，其中，上述信号延迟集合包括预设的采样频率以及各上述数字基带信号与参考信号相比的滞后值，上述信号功率集合包括各上述数字基带信号的功率值，上述畸变条件为至少一个上述数字基带信号的畸变模拟数据。相比现有技术中信号生成需要依赖于信号发生器，占用硬件资源较大的问题，本申请的上述信号的生成方法，不用依赖固定型号的信号发生器等硬件，可通过软件生成多个类型的上述无线信号，避免了硬件占用较大资源的问题。
2)、本申请上述信号的生成装置中，通过上述获取单元获取多个信号信息，上述信号信息包括信号类型信息以及对应的信号配置信息；通过上述生成单元根据各上述信号信息，生成第一矩阵序列，上述第一矩阵序列包括多个数字基带信号；通过上述处理单元根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对上述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，其中，上述信号延迟集合包括预设的采样频率以及各上述数字基带信号与参考信号相比的滞后值，上述信号功率集合包括各上述数字基带信号的功率值，上述畸变条件为至少一个上述数字基带信号的畸变模拟数据。相比现有技术中信号生成需要依赖于信号发生器，占用硬件资源较大的问题，本申请的上述信号的生成装置，不用依赖固定型号的信号发生器等硬件，可通过软件生成多个类型的上述无线信号，避免了硬件占用较大资源的问题。
3)、本申请上述信号的生成设备，包括一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置为由上述一个或多个处理器执行，上述一个或多个程序包括用于执行任一种上述的方法。相比现有技术中信号生成需要依赖于信号发生器，占用硬件资源较大的问题，本申请的上述信号的生成方法，不用依赖固定型号的信号发生器等硬件，可通过软件生成多个类型的上述无线信号，避免了硬件占用较大资源的问题。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种信号的生成方法，其特征在于，包括：
获取多个信号信息，所述信号信息包括信号类型信息以及对应的信号配置信息；
根据各所述信号信息，生成第一矩阵序列，所述第一矩阵序列包括多个数字基带信号；
根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对所述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，其中，所述信号延迟集合包括预设的采样频率以及各所述数字基带信号与参考信号相比的滞后值，所述信号功率集合包括各所述数字基带信号的功率值，所述畸变条件为至少一个所述数字基带信号的畸变模拟数据，
所述畸变模拟数据包括以下之一：载频偏移、相位偏移、I路信号Q路信号不平衡、直流偏移。
2.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，根据各所述信号信息，生成第一矩阵序列，包括：
根据各所述信号信息，生成多个初始数字基带信号；
对各所述初始数字基带信号进行归一化处理，得到各所述数字基带信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据信号延迟集合，对所述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，包括：
根据所述采样频率以及各所述数字基带信号对应的所述滞后值，确定多个第一填充数量；
根据各所述第一填充数量，处理对应的所述数字基带信号，得到多个所述无线信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据各所述第一填充数量，处理对应的所述数字基带信号，得到多个所述无线信号，包括：
控制将各所述第一填充数量的“0”填充至对应的所述数字基带信号的起始位，得到多个中间数字基带信号；
确定各所述中间数字基带信号的信号长度是否相同，在各所述信号长度相同的情况下，确定各所述中间数字基带信号为各所述无线信号，在各所述信号长度不相同的情况下，确定各所述信号长度中的最大值为参考长度；
确定所述参考长度与各所述信号长度的差值为第二填充数量；
控制将各所述第二填充数量的“0”填充至对应的所述中间数字基带信号的结束位，得到多个所述无线信号。
5.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，根据信号功率集合，对所述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，包括：
获取功率阈值；
根据所述信号功率集合，确定各所述数字基带信号的信号功率和；
在所述功率阈值大于所述信号功率和的情况下，对各所述数字基带信号进行功率放大，使得放大后的各所述数字基带信号的所述信号功率和等于所述功率阈值，得到多个所述无线信号；
在所述功率阈值小于所述信号功率和的情况下，对各所述数字基带信号进行功率缩小，使得缩小后的各所述数字基带信号的所述信号功率和等于所述功率阈值，得到多个所述无线信号。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的生成方法，其特征在于，根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对所述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，包括：
根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对所述第一矩阵序列进行处理，得到多个初始无线信号；
在所述初始无线信号的数量大于预定数量的情况下，确定多个待叠加信号，所述预定数量为发送所述无线信号的天线的数量，所述待叠加信号为需要叠加的所述初始无线信号；
将各所述待叠加信号进行时域叠加，得到至少一个叠加信号，至少一个所述叠加信号以及未被叠加的多个所述初始无线信号构成多个所述无线信号。
7.一种信号的生成装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取多个信号信息，所述信号信息包括信号类型信息以及对应的信号配置信息；
生成单元，用于根据各所述信号信息，生成第一矩阵序列，所述第一矩阵序列包括多个数字基带信号；
处理单元，用于根据信号延迟集合、信号功率集合以及畸变条件中的至少之一，对所述第一矩阵序列进行处理，得到包括多个无线信号的第二矩阵序列，其中，所述信号延迟集合包括预设的采样频率以及各所述数字基带信号与参考信号相比的滞后值，所述信号功率集合包括各所述数字基带信号的功率值，所述畸变条件为至少一个所述数字基带信号的畸变模拟数据，
所述畸变模拟数据包括以下之一：载频偏移、相位偏移、I路信号Q路信号不平衡、直流偏移。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
9.一种信号的生成设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
10.根据权利要求9所述的生成设备，其特征在于，所述生成设备还包括：
多个天线；
基带处理设备，与所述处理器通信连接，所述基带处理设备用于接收所述处理器发出的包括多个无线信号的第二矩阵序列，对各所述无线信号进行数模转换，得到多个中间无线信号；
射频处理设备，与所述基带处理设备通信连接，所述射频处理设备用于对各所述中间无线信号进行预定处理后一一对应地发送给所述天线，所述预定处理包括滤波和/或功率放大。
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