FI104452B - Menetelmä ja simulaattori radiolähettimen ja radiovastaanottimen välisen radiokanavan simuloimiseksi - Google Patents

Menetelmä ja simulaattori radiolähettimen ja radiovastaanottimen välisen radiokanavan simuloimiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI104452B
FI104452B FI934814A FI934814A FI104452B FI 104452 B FI104452 B FI 104452B FI 934814 A FI934814 A FI 934814A FI 934814 A FI934814 A FI 934814A FI 104452 B FI104452 B FI 104452B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
frequency
radio
signal
transmission path
memory
Prior art date
Application number
FI934814A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI934814A (fi
FI934814A0 (fi
Inventor
Juha Rapeli
Original Assignee
Nokia Mobile Phones Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Mobile Phones Ltd filed Critical Nokia Mobile Phones Ltd
Priority to FI934814A priority Critical patent/FI104452B/fi
Publication of FI934814A0 publication Critical patent/FI934814A0/fi
Priority to US08/330,265 priority patent/US6058261A/en
Priority to GB9421660A priority patent/GB2283392B/en
Priority to DE4438650A priority patent/DE4438650A1/de
Publication of FI934814A publication Critical patent/FI934814A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI104452B publication Critical patent/FI104452B/fi

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/0082Monitoring; Testing using service channels; using auxiliary channels
    • H04B17/0087Monitoring; Testing using service channels; using auxiliary channels using auxiliary channels or channel simulators

Description

, 104452
Menetelmä ja simulaattori radiolähettimen ja radiovastaanottimen välisen radiokanavan simuloimiseksi - Förfarande och simulator för simulering av en radiokanal mel-lan en radiosändare och radiomottagare 5
Keksintö koskee menetelmää ja simulaattoria toisistaan etäällä sijaitsevien radiolähettimen ja -vastaanottimen välisen radiokanavan simuloimiseksi, jossa radiokanavassa esiintyy monitie-etenemistä, ja jolla simuloinnilla toteutetaan etäisyyden, liikkeen ja monitie-etenemisen radiosignaalille aiheuttamia ilmiöiä, kuten viivejakautu-10 maa, vaimennusta ja Doppler-siirtymistä.
Liikkuvasta kulkuvälineestä tai liikkuvalle kulkuvälineelle lähetettyyn radiosignaaliin vaikuttavat monet tekijät. Esimerkiksi ympärisäteilevästä antennista lähetetyn radiosignaalin teho pienenee vastaanottimen ja lähettimen välisen etäisyyden fimk-15 tiona. Lisäksi radiosignaalin lähetystiellä on tavallisesti esteitä, jolloin radioaalto saattaa osittain estyä tai absorboitua etenemistien ympäristön vaikutuksesta. Radioaalto voi myös heijastua maastosta, kanavassa olevista kiinteistä tai liikkuvista esi- ! neistä, kuten kulkuneuvoista, tai atmosfäärin epäjatkuvuudesta. Joissakin tapauksissa heijastunut signaali vaimenee merkittävästi kun taas toisissa tapauksissa lähes j 20 kaikki radioenergia heijastuu ja vain osa absorboituu. Tästä heijastusilmiöstä syntyy useita erilaisia radiosignaalin etenemispolkuja lähettimen ja vastaanottimen välille ja ilmiötä kutsutaan monitie-etenemiseksi (tai monipolkuetenemiseksi). Heijastuminen ,: ja monitie-eteneminen mahdollistaa radioaaltojen "taipumisen" kulmien ympäri ja « f " ] \ etenemisen mäkien ja rakennusten taakse sekä pysäköintihalleihin ja tunneleihin, . , 25 joihin radioaalto siis tällöin etenee heijastumalla, eli kyse ei ole yksistään radioaal- * * f Ξ lon tunkeutumisesta esim. seinien läpi.
·· · Ϊ : .' Monitie-eteneminen aiheuttaa matkapuhelinjärjestelmän ympäristöön erittäin vaikei- * · · : ta ongelmia, joista kolme tärkeintä digitaalisessa ympäristössä ovat vastaanotetun 30 signaalin viivejakautuma, satunnaisesti vaihtelevan vaihesiirron vastaanotetun sig-
- ·*·*: naalin voimakkuuteen aiheuttama Rayleigh-häipyminen sekä satunnaisesti vaihte- I
• * leva taajuusmodulaatio johtuen Doppler-siirtymästä eri etenemispolkujen välillä.
Ensin mainittu ilmiö johtuu siitä, että koska heijastuneiden signaalien etenemispolku • · ’ · · j on pitempi kuin suora polku (lähettimeltä vastaanottimelle, esim. tukiasemalta mat- ' * 35 kaviestimelle), näiden useiden signaalien saapumisessa vastaanottimelle esiintyy viiveitä. Koska eri polut johtavat hieman eri saapumisaikoihin, signaali leviää.
: * · #: Rayleigh-häipyminen taas johtuu siitä, että heijastuneiden radioaaltojen vaihe ja amplitudi saattaa muuttua voimakkaasti, jolloin heijastuneen radioaallon vaihe 2 104452 saattaa suoraan etenevän aallon vaiheeseen nähden siirtyä paljon vaimentaen radio-sanomaa vastaanottopäässä. Jos vastaanotin vastaanottaa esim. ainoastaan kaksi eri teitä edennyttä signaalia ja niiden vaihe-ero on 180°, ne kumoavat toisiansa vastaan-ottimessa, jolloin signaali heikkenee tai katoaa täysin. Viimeiseksi mainittu ilmiö eli 5 Doppler-siirtymä taas johtuu matkapuhelinjärjestelmässä kulkuneuvon tai heijastavan esineen liikkeestä suhteessa lähettimeen (esim. tukiasemaan), jolloin heijastuneen ja suoraan edenneen signaalin keskitaajuudet ovat kumpikin mahdollisesti siirtyneet lähetetyn signaalin keskitaajuudesta eri määrän ja eri suuntaan, mistä signaaliin aiheutuva satunnainen modulaatio saattaa kuulua korvassa epämiellyttävänä 10 särönä tai vihellyksenä.
Radiokanavan, erityisesti monitiekanavan, signaalin etenemiseen vaikuttavista useista eri tekijöistä johtuen radiokanavaa on jo tähän päivään mennessä tutkittu ja simuloitu perusteellisesti. J.D. Parsons tarkastelee kirjassaan The Mobile Radio 15 Propagation Channel, Pentech Press Limited, Lontoo, 1992 (ISBN 0-7273-1316-9), matkaviestinjärjestelmän radiokanavan ominaisuuksia ja simulointimenetelmiä. Kirjan sivulla 182 oleva kuva 6.9 havainnollistaa radiosignaalin sirontafunktiota alueella, jossa esiintyy voimakasta monitie-etenemistä. Kuva antaa elävän esimerkin vastaanotetun tehon, aikaviiveen ja Doppler-siirtymän välisistä suhteista. Kuvassa 20 on havainnollistettu, kuinka monitieolosuhteissa eri reiteillä on erilainen Doppler-siirtymä, joka voi olla sekä positiivinen että negatiivinen. Parsonsin mukaan voidaan tunnistaa määräävät sirontaa aiheuttavat tekijät tulkitsemalla Doppler-siirtymää vastaanotetun signaalin avaruuskulman funktiona. Samaten voidaan muodostaa fyy- " ", sinen kuva kyseisen alueen etenemismekanismista.
ΊΪ 25 *·'·" Esimerkiksi laitteiden testauksessa ja tyyppikokeissa edellä kuvattuja radioteiden •.!:' alueellisia ominaisuuksia on pystyttävä simuloimaan luotettavalla ja todenmukaisel- • · · : V la, käytäntöä vastaavalla tavalla. Hyvää testilaitetta voidaan sitten myös käyttää työ kaluna kehitettäessä uusia järjestelmiä, koodaus-ja modulointimenetelmiä sekä 30 korjaus-ja diversiteettimenetelmien arvioimisessa. Testimenetelmää valittaessa eräs tärkeimmistä päätöksistä on, käytetäänkö ohjelmisto- ja/tai laitteistopohjaista simu- • · lointia. Simulointikeinoja on olemassa erilaisia sekä kapeakaistaisia että leveäkais-taisia kanavia varten.
I * ' · 35 Tunnettuja radiokanavan simulaattoreita luonnehditaan seuraavassa: . ·. : Vaimentimen käyttöön perustuva radiokanavan simulaattori on esitetty kuvassa 1.
Radiosignaali johdetaan tulosta In aseteltavan vaimentimen 11 kautta häipymägene- i 3 104452 raattorin 12 ohjaamalle vaimentimelle 13, jonka lähtö vahvistimen tai vaimentunen 14 kautta on kytketty lähtöön Out. Tämän simulaattorin etuna on, että se on yksinkertainen ja halpa valmistaa ja passiivisesti toteutettuna toimii myös kaksisuuntaisena. Tämä ratkaisu soveltuu häipymäkuoppien simulointiin vaimentunen 13 vaimen-5 nusta muuttamalla ohjauksen 12 perusteella. Haittana on se, että analogisena se sisältää suuria epätarkkuuksia, eikä se sovellu monitie-etenemisen tai Doppler-siirty-män simulointiin.
Kuvassa 2 on esitetty Doppler-simulaattori, jossa peruskytkentä on yhden etenemistien simulointia varten, ja viivoitettu osuus osoittaa, kuinka rinnankytkennällä saa-10 daan simulaattori kahden etenemistien simulointia varten. Vastaavalla tavalla saadaan useamman etenemistien simulaattori kytkemällä useita vastaavanlaisia haaroja rinnakkain, joissa kussakin haarassa on eri kertoimet A ja ω. Radiosignaali johdetaan tulosta RFin kahteen haaraan, jossa I-haaran sekoittajaa 21 ohjataan oskillaattorin 24 kehittämällä taajuudella Fm ja Q-haaran sekoittajaa 22 Fm:n 90° vaihesiirti-15 messä 23 vaihesiirretyllä taajuudella. Sekoittajista 21, 22 saatavat sekoitustulokset 210 ja 220 suodatetaan alipäästösuotimissa 211 ja 221, joiden lähtöinä syntyvät kantataajuiset kantoaaltovektorit I (viite 212) ja Q (viite 222). Yhtä etenemistietä kuvaavat kertojaparit 25 ja 26, joissa tämän etenemistien signaali kerrotaan kyseisen etenemistien vaimennuksella A \ (t) ja taajuuden Doppler-siirtymä kuvataan kerto-20 maila I-haaran signaali cos(co it):llä ja Q-haaran signaali sin(ro jt):llä eli vaimennuksen Ajja Doppler-siirtymän ω i yhteisvaikutusta kuvaavat kertoimet A\, cos(co jt) ja A i sin(co 11). Vastaavasti toisessa haarassa vaimennusta A2 ja Doppler-siirtymää ...: C02 kuvaavat kertoimet A2Cos(oc>2t) ja A2sin(co2t). Eri haaroja pitkin saapuvat sig- :" naalit summataan summaimissa 252 ja 262 sekä kerrotaan kertojissa 27, 28 sekoi- : V: 25 tustaajuuksilla Fm ja sen 9ÖÖ vaihesiirretyllä komponentilla Fm90, ja sekoittajista ·· 27, 28 saatavat lähdöt summataan summaimessa 29, jonka lähtöön OUT muodostuu : * · *; siten alkuperäinen RF-tulosignaali eri etenemisvakioilla A1 ja A2 vaimentuneina ja • ·
Doppler-siirtyneinä kulmataajuuksien ω 1 ja ω2 verran.
30 Tällainen RF-kanavan simulointi toteuttaa eri etenemisteiden vaimennukset ja kan- toaaltotaajuuden Doppler-taajuudet, mutta ei pysty mallittamaan modulaatioon ai-• · · . .
’ I heutuvaa Doppler-siirtymää eikä kanavan todellista viivettä, eikä eri etenemisteiden :''': viive-eroa eli viivejakautumaa (multipath delay spread), jonka simuloimiseksi tarvit- ! : · : taessa käytetään tapitettua suodatinrakennetta, lisättynä kunkin haaran I- ja Q-kom- * .. 35 ponentteihin. Monitie-etenemistä mallittava FIR-rakenne on esitetty kuvassa 3. Siinä ; , kunkin haaran I- tai Q-komponentti johdetaan tulosignaaliksi 31 viiveketjuun, joka ~ ' · ’: muodostuu N kappaleesta yksikköviiveitä 32, joissa kussakin signaali viivästyy yh- : 4 104452 den yksikköviiveen τ verran. Monitie-etenemistä kuvataan summaamalla viivästyneitä signaaleja eri painokertoimilla ao - a]sj kertojissa 33 ja summaimessa 34, jonka lähdössä näkyy tulosignaali usealla eri viiveellä viivästettynä ja eri viiveet painotettuina kertoimilla ao - ajsj.
5
Kuvien 2 ja 3 ratkaisujen yhdistämisellä voidaan toteuttaa RF-kanavan monitie-Doppler-simulaattori. Kuvien 2 ja 3 ratkaisut voidaan yhdistää sellaisinaan tai siten, että Doppler-siirtymää vastaava kertominen suoritetaan kullekin kuvan 3 FIR-haaran kertoimelle ai erikseen ja siten korvataan kuvan 2 erilliset kertojat 25 ja 251 jne.
10 Kumpi yhdistämisratkaisu on edullisempi tehdä riippuu siitä, kuinka monta monitie-haaraa ja kuinka monta FIR-tappia simulaattorissa on, sekä myös siitä, kuinka suuria Doppler-siirtymiä halutaan simuloida ja millä tarkkuudella halutaan simuloida. Kuvien 2 ja 3 mukaista menetelmää tarvitaan simuloimaan monitie-vaikutuksia nykyisissä matkapuhelinjärjestelmissä, kuten GSM (Global System for Mobile Communi-15 cations), JDC (Japan Digital Cordless), ADC (American Digital Cellular), jne. Menetelmään liittyy analogisia epätarkkuuksia, ellei sitä toteuteta ennen DSP:tä (Digital Signal Processing). Myös kaistanleveys on rajoitettu 1 MHz:n alueelle.
Radiokanavan I/Q-monitiesimulaattori voidaan muodostaa kytkemällä sopivalla ta-20 valla rinnan useampia kuvien 2 ja 3 mukaisia laitteistoja. Tällaisen menettelyn etuna on hyvä suorituskyky, kun kaistanleveys ym. tekijät ovat kiinteitä ja sopivalla alueella. Simulaattori voidaan toteuttaa analogisena tai digitaalisena. Haittoja ovat suuri laitemäärä sekä analogiset epätarkkuudet, jotka johtuvat signaalien muuntamisesta I-’''', ja Q-komponenteiksi, vastaavasti kuin kuvan 2 mukaisessa simulaattorissa. 2. Täi- ’ i n i i 25 laisen järjestelyn toteuttaminen käy hankalaksi jos parametreja vaihdellaan laajalla v.; alueella.
• · ·
• IM
• · · • ’.· Kuvan 3 FIR-simulaattorilla voidaan simuloida radiokanavaa myös Doppler-ilmiöi- :T; neen. Tällainen simulaattori voidaan toteuttaa joko ohjelmistoratkaisuna digitaalisel- 30 la signaaliprosessorilla (DSP:llä) tai laiteratkaisuna. Laiteratkaisun haittana on mo-nen viivelinjan ja kertojien vaatima suuri komponenttimäärä, ja lisäksi tämä simu- • · laatton vaatii mutkikkaan algoritmin Doppler-siirtymien simuloimiseksi. Kiinteillä viiveillä erottelutarkkuus on heikko, yksikköviiveen τ suuruinen, mikä Doppler-; siirtymänä vastaa etenemisnopeuksia yli 100 m/s. Tätä voidaan pienentää jossain - 35 määrin siten, että kokonaisten viiveaskeleiden sijasta signaalia viivästetään paino-, : ·, kertoimia muuttamalla. Jos esim. painokertoimet ovat 10-bittisiä, näin voidaan käy- . ·. : tännössä saavuttaa viiveresoluutio T/10...T/50. Jos välioton viive on esim. 50 ns, ja signaali esitetään esim. 10 bitillä, niin lähtösignaalin näennäisen aika-akselin pienin 5 104452 siirtymä on 50 ns/1000 ~ 50 ps ja käytännössä noin 1 ns, joka on liian pitkä realistisen Doppler-simuloinnin kannalta. Tämä voidaan saavuttaa vain mikäli väliottopai-notuskertoimia muutetaan näytteenottotaajuudella. Seurauksena on monimutkainen rakenne nopeine kertojineen ja suuri tehonkulutus. Tämän takia jokainen haara vaa-5 tisi erillisen, kuvan 2 mukaisen Doppler-siirron ja vastaavasti lisää laskutoimituksia.
Edellisessä esimerkissä kantoaaltoa fc ja modulaatiota käsitellään toisistaan poikkeavasti.
Usein tulee tarpeelliseksi tutkia myös radioaallon etenemisviiveen vaikutusta järjes-10 telmän toimintaan. Esimerkiksi koodijakomonikäyttöradioyhteydessä (CDMA =
Code Division Multiple Access) tarvittava kiinteän tukiaseman ja liikkuvan tilaaja-laitteen välinen radiotehon säätö riippuu sekä jo edellä kuvatuista radiokanavan piirteistä (vaimennus, monitie-eteneminen) että radiokanavan todellisesta etenemis-viiveestä, joita edellä kuvatut simulaattorit eivät pysty synnyttämään.
15
Keksinnön tavoitteena on esittää sellainen radiokanavan reaaliaikainen simulointimenetelmä ja simulaattori, jolla poistetaan tekniikan tason puutteet ja epätarkoituksenmukainen monimutkaisuus sekä laajennetaan radiokanavan simulaattorin käyttömahdollisuuksia tekniikan tasoon nähden.
20 Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä ja patenttivaatimuksen 10 mukaisella simulaattorilla. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että - radiotaajuinen signaali siirretään alemmalle taajuudelle, ' 25 - tästä muodostetusta alempitaajuisesta signaalista otetaan näytteitä ja ne kirjoitetaan muistiin ennalta määrätyllä kirjoitustaajuudella, - muistiin tallennetut näytteet luetaan muistista kunkin simuloitavan etenemistien • etenemisviiveen pituisen ajan kuluttua muistiin tallennuksesta kutakin simuloitavaa :T: etenemistietä varten ennalta määrätyllä lukutaajuudella, joka eroaa kirjoitustaajuu- 30 desta, kyseisen kirjoitustaajuuden ja etenemistiekohtaisen lukutaajuuden taajuuseron ! * :'.*. edustaessa kullakin etenemistiellä tapahtuvaa taajuuden Doppler-siirtymää, ja - luetut näytteet summataan lähtöön kunkin etenemistien vaimennuksella painotettuina. 1 « i t ."7 _' : ';: 35 Vastaavasti keksinnön mukaiselle simulaattorille on tunnusomaista se, että se käsit-tää I t I — 6 104452 - välineet radiotaajuisen tulosignaalin siirtämiseksi alemmalle taajuudelle, jotka saavat tulonaan radiotaajuisen signaalin ja antavat lähtönään alempitaajuisen (fjp) signaalin, - ainakin yhden muistin, 5 - välineet, joille mainittu alempitaajuinen signaali syötetään ja jotka ottavat siitä näytteitä ja kirjoittavat ne muistiin ennalta määrätyllä kirjoitustaajuudella, - välineet muistiin tallennettujen näytteiden lukemiseksi muistista kutakin simuloitavaa etenemistietä kohden ennalta määrätyn etenemisviiveen pituisen ajan kuluttua muistiin tallennuksesta kutakin simuloitavaa etenemistietä kohden ennalta määrä- 10 tyllä lukutaajuudella, - mainittujen ennalta määrättyjen etenemisviiveiden muodostamisvälineet, ja - mainitun kirjoitustaajuuden ja mainittujen lukutaajuuksien muodostamisvälineet.
Esitetty menetelmä kykenee simuloimaan erilaisia kanavan vaimennuksia, monitie-15 etenemistä, Doppler-siirtymää sekä kantoaallossa että modulaatiossa, sekä lopuksi myös radiotien todellista etenemisviivettä. Keksinnön mukaisella ratkaisulla saavutetaan yksinkertainen ja rakenteeltaan nopea simulaattori, jolla on mahdollista simuloida suuren kaistaleveyden, esimerkiksi 100 MHz, omaavaa kanavaa.
20 Tämän simulaattorin tyypillinen käyttö käsittää radiosignaalin monitie-etenemisen simuloimista, joka simulaattorin toteutuksessa tarkoittaa useita väliottoja. Simulaattorilla voidaan simuloida eri etenemisteiden jatkuvasti muuttuvia vaimennuksia, viiveitä sekä jatkuvasti muuttuvaa Doppler-siirtymää.
' ‘ 25 Näytteistettyyn reaaliaikaiseen muistien käyttöön perustuvalle kanavasimulaattorille V on ominaista, ja sen muista simulaattoreista erottavaa ovat mm. seuraavat ominai- .. Y: * suudet. Sillä kanavaa voidaan simuloida reaaliajassa laajalla kaistanleveydellä.
• V Vaihtelevan reaaliaikaisen kanavan simulointialgoritmi on yksinkertainen, ja esim.
: T: viive ja Doppler-siirtymä voidaan viedä suoraan jokaiseen radioaallon etenemistietä 30 vastaavaan haaraan. Simuloiva radiosignaali esitetään kantoaalto-ja modulaatiovek-
: v. toreilla, jotka saadaan ottamalla näytteet alemmalla taajuudella V
• *
Ml • « · « · '· Kutakin kanavan etenemistietä i simuloidaan muistiketjulla, johon radiosignaalia :: edustavat näytteet kirjoitetaan kirjoitustaajuudella fw ja luetaan lukutaajudella fpj: ··*·: 35 · i: = 0) ’ c « « • · « • » · * · 7 104452 jossa vj on radioyhteyden etenemistien pituusmuutos aikayksikköä kohden eli yleisimmin matkaviestimen nopeuskomponentti etenemistien i tulosuunnassa, kuten kuvassa 4 on esitetty, ja c on valon nopeus. Näytteiden kirjoitus aloitetaan signaalin saavuttua simulaattorin tuloon ja lukeminen etenemistien i viiveen t^j jälkeen en-5 simmäisestä näytteestä. Luettuja näytteitä painotetaan etenemistien suhteellisen vaimennuksen arvolla Aj(t).
Kirjoitus- ja lukutaajuudet fw ja fpj voidaan muodostaa esim. IDPLL-syntesoija-piirillä, joka on esitetty suomalaisessa patentissa 87032: "Interpoloiva PLL-taajuus-10 syntesoija (IDPLL, Integrated digital phase locked loop)". Patenteissa esitetyllä IDPLL-syntesoijalla voidaan synnyttää hallitusti hyvin lähellä toisiaan olevat lukuja kirjoitustaajuudet. Pienet taajuusaskeleet voidaan toteuttaa syntesoijan sisäistä logiikkaa hyväksi käyttäen.
15 Keksinnön mukaisella näytteistettyyn reaaliaikaiseen viivemuistien käyttöön perustuvalla radiokanavan kanavasimulaattorilla saavutetaan kaksi äärimmäisen tärkeätä tavoitetta: a) radiokanavan todellinen reaaliaikainen simulointi; ja b) koko laitteisto-ratkaisu perustuu varsin halpaan muistitekniikkaan eikä vaadi mitään laitteistopoh-jaista aritmetiikkaa, erikoisesti kertolaskun suoritusta. Näitä tavoitteita ei alussa 20 mainituilla tai muilla tekniikan tason mukaisilla simulaattoreilla ole pystytty saavuttamaan.
Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa: kuva 1 esittää vaimentimen käyttöön perustuvan tunnetun simulaattorin; 25 kuva 2 esittää tunnetun Doppler-simulaattorin; *.v kuva 3 esittää tunnetun FIR-simulaattorin rakennetta; ,.’ kuva 4 esittää kaavallisesti lähettimen ja vastaanottimen välisen simuloitavan ra- i'\·. diokanavan, jossa esiintyy monitie-etenemistä; kuva 5 esittää lohkokaavion keksinnön mukaisen laitteen yleisrakenteesta; 30 kuva 6 esittää lohkokaavion keksinnön mukaisen laitteen yleisrakenteesta esittäen 1 simulaattorin jakamista I-ja Q-haaroihin; kuva 7 esittää lohkokaavion keksinnön mukaisen laitteen yhtä etenemistietä simu- : • ♦ 9 ...........- - loivan haaran yksityiskohtaisemmästä rakenteesta; ja
III
:: kuva 8 esittää lohkokaavion eräästä laitteesta keksinnön mukaisen luku- ja kirjoi- 35 tustaajuuden muodostamiseksi.
• • Il I * · • · I ........ ...... ........ z : Keksinnön mukaisen simulaattorin tarkoituksena on simuloida esim. kuvan 4 esittä- .
• tl . ____......
mää tilannetta, jossa radiolähettimen Tx, esimerkiksi tukiaseman BS (base station)
* IT
8 104452 lähettämä signaali etenee monta reittiä rl - r4 vastaanottimelle Rx, esim. matkaviestimelle MS (mobile station), joista r2 - r4 esittävät vuoresta, kalliosta, lentokoneesta tai rakennuksesta heijastuneita signaaleja ja rl esittää suoraa etenemisreittiä. Tässä esimerkissä tukiasema BS on kiinteä ja matkaviestin MS liikkuva. Kuten tässä 5 tekniikan tason yhteydessä selostettiin, liike aiheuttaa mm. vastaanotetun signaalin Doppler-siirtymää. Muita häiriöitä ovat mm. eri reittien erilaiset suhteelliset vaimennukset Aj(t) ja pituudet, jotka aiheuttavat eri signaalien r 1 - r4 erilaisia viiveitä. Keksinnön mukaisessa simulaattorissa eri reittien simulointi tai osa simuloinnista toteutetaan useassa rinnakkaisessa haarassa, mutta selkeyden vuoksi kuvissa niistä 10 on esitetty vain yksi.
Keksinnön mukaisen laitteen toimintaa yksinkertaistettuna erittää kuva 5. Siitä on tarkoituksellisesti jätetty pois kaikki keksintöön liittymättömät toiminteet ja yksityiskohdat. Kuvassa 5 kantoaaltotaajuudella fc oleva RF-signaali 50 konvertoidaan 15 sekoittajassa 52 ja sitä seuraavassa alipäästö- tai kaistanpäästösuodatuksessa 53 pienemmälle keskitaajuudelle fjp siten, että tulosignaalin kaistanleveys konvertoituu muuttumattomana nollataajuuden yläpuolelle. Välitaajuinen signaali 54 käsittää siten sekä informaatiota sisältävän modulaation että informaatiota sisältämättömän kantoaallon, joista otetaan näytteitä taajuudella f\vi näytteenottoelimessä 55 ja kir-20 joitetaan ne muistiin 56. Kanavan etenemistien i etenemisviiveen t^ kuluttua muistista aletaan lukea näytteitä lukutaajuudella fRj lukuelimen 57 ohjaamana samassa järjestyksessä kuin missä ne on kirjoitettu muistiin 56. Luetut näytteet rekonstruoidaan ja painotetaan kertoimella Aj(t), jolloin muodostuu fjpi-keskitaajuinen signaa-" _ li, joka sekoittamalla taajuuden fo kanssa sekoittajassa 521 ja valitsemalla siitä suo- | 25 dattimessa 531 haluttu komponentti muodostaa yhtä etenemistietä vastaavan lähtö- V.: signaalin 51. Sen keskitaajuudelle pätee »« · « ·»·« fa - f. o - ΓΓ; c t, , 30 jossa fc on tulosignaalin keskitaajuus (kantoaaltotaajuus), vj on kuvan 4 mukaan » · * ·' j’ määritelty radiolaitteen nopeuskomponentti etenemistien i suunnassa. Koska muistin V J 56 sisältönä on sekä modulaatio että kantoaalto, vaikuttaa näytteiden kirjoitustaa- -'"; juuden fw ja lukutaajuuden fRj erolla toteutettu Doppler-siirtymä yhtäläisesti sekä
« / I
,...: kantoaaltoon että modulaatioon. Useita eri etenemisteitä simuloitaessa näytteiden 35 kirjoitustaajuus fw on aina sama, mutta kullekin etenemistielle i on tyypillinen ete- I « · ' ·' 1 nemisviive t^j, vaimennus A[ ajan funktiona sekä lukutaajuus fRj. Monitie-etenemi- :: sen simuloinnissa voidaan menetellä siten, että muistista lukeminen 57 ja näytteiden * 9 104452 painotettu rekonstruointi välitaajuiseksi signaaliksi elimelle 58 tehdään kullekin N:lle etenemistielle erikseen ja summataan eri etenemisteitä vastaavat signaalit summaimessa 59. Sillä seikalla, summataanko eri etenemisu itä vastaavat signaalit digitaalisina näytteinä ennen välitaajuisen signaalin rekonstruointia elimessä 58 5 vaiko välitaajuisina signaaleina (kuten kuvassa 5 on esitetty), ei ole itse menetelmän kannalta merkitystä eikä myöskään sillä, onko kaikilla etenemisteillä yhteinen vaiko erillinen muisti. Yhteinen muisti 56, johon voidaan kirjoittaa yhdestä portista ja lukea useasta eri portista eri lukutaajuuksilla fpj, on luonnollisesti ihanteellinen ratkaisu.
10
Koska kantoaalto fc ei sisällä informaatiota, se voidaan eliminoida muuntamalla tu-losignaali fc signaalin kaistanleveyttä pienemmälle keskitaajuudelle fg, tyypillisesti nollataajuudelle, ja palauttaa lähtösignaaliin Doppler-siirtymineen erikseen. Tällöin modulaation kuvaamiseen tarvitaan kantoaallosta sekoitustaajuinen komponentti I ja 15 sen kanssa 90 asteen vaihesiirrossa oleva komponentti Q. Näin on tehty kuvissa 6 ja 7, joista kuva 6 esittää simulaattorin yleisrakennetta ja kuva 7 yhden haaran rakennetta. Kuvassa 6 tulosignaali 60, jonka keskitaajuus on suuruusluokaltaan fc, jaetaan I- ja Q-haaroihin, joiden signaalit kerrotaan I-haaran kertojassa 610 sekoitustaajui-sella fo signaalilla ja Q-haarassa kertojassa 611 sekoitustaajuuden fo 90 astetta vai-20 hesiirretyllä signaalilla 602. Alipäästösuodatuksen 620 ja 621 jälkeen I-haarassa on signaali KO = Uin e J 2π (fc'f0) + -MO (2) I .
I l 25 ja Q-haarassa « f · » 9 Γ·\· Q(t) = Uin e J 2π +-ί(ψ(0 + π/2) (3) :::
Kun kantoaaltotaajuus on yhtä suuri kuin sekoitustaajuus, eli fc = fo ja muu infor-: V. 30 maatio eli modulaatio sisältyy <{>(t):hen, yhtälöiden (2) ja (3) skalaariset reaaliosat ! :·. ovat t » r . : C! I(t) = Uin cos^(t)) (4) 11 Q(t) = Uin sin (φ(0) (5) • <. 35 i \ i \ 1 1 ΐ , , ; eli I- ja Q-komponentit sisältävät tiedon tulevan signaalin kantoaallon amplitudista ja vaiheesta eli modulaatiosta mutta ei kantoaaltoa itseään. Modulaatio on nollataa- ίο 104452 juuden ympärillä eli kantataajuinen. Alipäästösuodatetuista modulaatiokomponen-teista I ja Q otetaan näytteitä kirjoitustaajuudella fw näytteenottoelimissä 630 ja 631 ja kirjoitetaan muisteihin 640 ja 641. Näytteenottotaajuus fw synnytetään johtamalla se samasta referenssitaajuudesta fref kuin mistä sekoitustaajuus fg on johdettu. Haa-5 rassa i, jota kuva 6 esittää, näytteitä aletaan lukea etenemisviiveen t^i jälkeen luku-taajuudella fRj, jolle pätee yhtälö (1), lukuelimissä 650 ja 651 ja painotetaan kertoimella Ai(t). Lukutaajuus fRj johdetaan niinikään referenssitaajuudesta fref. Kirjoi-tustaajuuden fw ja lukutaajuuden fRj eron johdosta Doppler-siirtyneet ja painotetut modulaatiokomponentit 6601-haarassa ja 661 Q-haarassa kerrotaan kertojissa 670 ja 10 671 Doppler-siirretyllä taajuudella = fg + Afo ja sen 90 astetta vaihesiirretyillä komponenteilla, jolloin fAi = f0 0 - vi/c) ja (6) 15 Afo = fo vj/c i (7) ja summataan summaimessa 680, jolloin tuloksena syntyy yhtä etenemistietä i vastaava vaimentunut, viivästynyt ja luonnonmukaisella tavalla Doppler-siirtynyt kantoaalto 690. Toistamalla katkoviivan 605 sisällä olevat rakenteet kutakin etenemis-20 tietä varten ja summaamalla eri etenemisteitä vastaavat signaalit 690, 691, 692 jne. summaimessa 606, saadaan syntymään Doppler-siirtymistä ja kanavaviiveitä luonnonmukaisesti simuloiva laitteisto.
Kuva 7 esittää kuvan 6 katkoviivan 604 sisäpuolella olevan yhden etenemistien I- •:" komponentin toiminteita. Q-komponentin toiminteet ovat muutoin samat, mutta niis- : V: 25 sä sekoitustaajuudet fo ja fo + Afj ovat 90 asteen vaihesiirrossa I-komponentin se- koitustaajuuksiin verrattuina.
• · · a • · « :>f;' Kantataajuinen signaali I (70) muunnetaan digitaaliseksi A/D-muuntimessa 71 näyt-:.’ ‘ teenottotaajuudella fw ja näytteet kirjoitetaan kanavamuistiin 73 muistipaikasta N \ alkaen osoitelogiikan 72 avulla. Kun ensimmäisestä näytteen kirjoituksesta on kulu-• 1,1· 30 nut etenemisviivettä vastaava aika t^i, näytteitä aletaan lukea lukutaajuudella fRj ; T: muistipaikasta N j alkaen. Kanavamuistin koko on N muistipaikkaa, ja sen muis- ? _.'. t tiosoitus toimii syklisesti eli viimeisen muistipaikan N jälkeen osoitus jatkuu auto- i i · t maattisesti muistin ensimmäisestä muistipaikasta 0 alkaen. Kun muistin pituus vastaa kanavan suurinta oletettua etenemisviivettä, muistiin kiijoittaminen ja muistista ·',: : 35 lukeminen eivät voi mennä päällekkäin muutoin kuin simuloitaessa radiolaitteiden yhteentörmäystä.
11 104452
Muistista luetut näytteet 74 muunnetaan takaisin kertovassa digitaali/analogia-muuntimessa (MDAC = multiplying digital to analog converter) 75, johon johdetaan tuloksi kanavalta ajan funktiona haluttu vaimennus Aj(t) vaimennuksen ohjausyksiköstä 751, jossa vaimennus ajan funktiona on joko tallennettuna tai lasketaan tallen-5 netuista kanavaparametreista. Kuvassa 7 on esitetty toteutuksen kannalta edullinen MD AC, jossa muuntimelle 752 muodostetaan referenssijännite Uref toiselle muun-timelle 753, jonkä lähtö on siten referenssijännitteen Uref ja muuntimelle tulevan digitaali sanan 74 tulo.
Muistista lukemista ohjaava taajuus fpj, joka samalla ohjaa vaimennuksen Aj(t) 10 ajoitusta, muodostetaan jakajarakenteilla 76 samasta aikakannasta kuin fo + Mq.
Muistista lukeminen tehdään osoitelogiikan 77 avulla sille syötetyn viiveen t^j jälkeen muistiin tallennuksesta. Käyttämällä edellä viitattua taajuuden interpolointime-netelmää voidaan helposti synnyttää taajuuksia fo + Afo, joissa Afo/fo = 10"9 ...
10'6, kuten realistiset radiolaitteiden etenemisnopeudet edellyttävätkin. Kuvassa 8 15 selostetaan taajuuksien fo ja fy+Afo muodostamista patenttijulkaisun US- 5 079 520 ja sitä vastaavan patenttijulkaisun FI-87032 avulla. Näissä patenttijulkaisuissa on esitetty, että vaihelukko on lukittuneessa tilassa taajuudella f = f0 = -^ (PN + A + ——^-) M V L L+Γ 20 jossa k i ja k2 ovat kokonaislukuja, joilla VCO- ja referenssihaarojen pulsseja viivästetään kullakin vaihevertailujaksolTa^Edelleen mainittujen patenttijulkaisujen ; .. # . mukaan muuttamalla kertoimia k j ja k2 molempia arvolla K yhden kerran, tästä • · · ...... _____ ___ = * . aiheutuu syntesoijan lähdön VCÖ-taajuuteen vaihemuutos, joka on suuruudeltaan · · · : .· 25 ΔΦ = —-- (8) L(L-l) I · r jossa kokonaisluku I on VCO-taajuuden ja viivästyselinten taajuuden suhde, esi- • · · • V merkiksi 900 MHz taajuuksille tyypillisesti noin 50. Toteutettaessa näitä vaihemuu- : : : toksia säännöllisesti AT:n aikavälein syntyy VCO-taajuuteen taajuusero • · t • · • · ...
30 Af0 = — — =-—— (9)
0 2π ΔΤ L(L+ 1)ΔΤ v J
• · · • · · • r. 1 · · « » t 104452 12
Tyypilliselle IDPLL/MDPLL-syntesoijalle I = 64, L = 63, joten valitsemalla esimerkkiarvoiksi ΔΤ = 1 ms ja K = I saataisiin Δίο = 10^/63 ~ 16 Hz, mikä 900 MHz:n taajuudella vastaa Doppler-nopeutta 3 m/s.
Haluttu lukutaajuus fRj voidaan muodostaa esillä olevassa keksinnössä jakajalla 76 5 (kuva 7) siten, että f0 + Af0 _ Π0) f0 f.
Eräs yksinkertainen tapa kirjoitustaajuuden fw ja lukutaajuuksien fRj muodostami-10 seksi on fgin ja + Δίο:η muodostamisessa käytettävien jänniteohjattujen oskillaat- toreiden (VCO) lähdön jakaminen. Halutun VCO-taajuuden (fo, fo + Δίο) saamiseksi syntesoijalle ohjataan arvot A, N, M, kj ja k2, kun taas L, L+l ja I ovat tyypillisesti syntesoijan laiteratkaisussa toteutettuja arvoja. Yhtälön (9) mukaisen taa-juuspoikkeaman Δίο synnyttämiseksi kertoimien kj ja k2 päivitystä ohjaaville eli-15 mille 81 ja 82 tuodaan ylimääräisenä ohjauksena ΔΤ:n välein luku K logiikalla 83.
Siten kuvien 6-8 tai 5 mukaisilla laiteratkaisuilla saavutetaan radiokanavan simuloinnissa luonnonmukaisen kanavan toiminta sekä signaalin kertolaskuista vapaan toiminnan johdosta laitteen edullinen toteutus ja jopa kertalukua suurempi näyteno-peus kuin kertojallisissa rakenteissa voidaan toteuttaa. Se, käytetäänkö kuvan 5 mu-20 kaista välitaajuista ratkaisua vaiko kuvan 6 mukaista erillistä kantataajuuden ja RF-Doppler-siirtymän toteuttavaa ratkaisua, riippuu laitteelle asetettavista yksityiskohtaisista vaatimuksista ja erityyppisten komponenttien saatavuudesta. Esimerkkeinä • · *·’;* tällaisista voidaan mainita, että 90 asteen vaiheensiirtimellä varustettujen integroitu-.jen I- ja Q-sekoittimien (esimerkiksi lohkot 670 - 672 ja 610-612 kuvassa 6) saata- M · : \: 25 vuus suosivat kuvan 6 ratkaisua.
• · · • ♦ · • · c
Suoritusesimerkkeinä voidaan mainita, että on helposti löydettävissä A/D- ja D/A-:v> muuntimia, muisteja sekä summaimia, joilla voidaan käsitellä 200 miljoonaa näytet-tä sekunnissa. Tällä voidaan toteuttaa hyvä 0-50 MHz kantataajuisia signaaleja kä- t « * ''sittelevä simulaattori, kuvan 6 mukaan, tai kuvan 5 mukainen ratkaisu, jonka väli-: 30 taajuus fjp = 70 MHz ja signaalin taajuus on 45-95 MHz eli sillä on 50 MHz:n •: : kaistanleveys, mikä on lähes kertalukua suurempi kuin mihin samaa teknologista .. tasoa edustavilla kompleksisilla kertolaskupiireillä voidaan päästä. Mikäli kanavan
% « I
; . viiveeksi halutaan asettaa esimerkiksi 100 ps, tulisi yhden muistilohkon koko näy-• « I II • · I3 104452 tenopeudella 200 miljoonaa näytettä per sekunti olemaan 20 000 muistipaikkaa, mikä niinikään on helposti toteutettavissa.
Siten tässä esitetty ratkaisu tarjoaa kanavan simulointiin sekä toiminnallisesti että toteutukseltaan hyvän ja jo tunnettuihin ratkaisuihin verrattuna paremman ratkaisun.
5 Lisäämällä tässä keksinnössä esitettyyn perusratkaisuun muut tunnetut radiokana-vasimulaattorin osat, kuten vaimentimet, ohjausyksiköt jne., saadaan aikaan toimiva laite.
Edellä kuvissa 7-8 esitetyn IDPLL-syntesoijan sijasta voitaisiin myös käyttää 10 DDS-syntesoijaa (digital direct synthesis), vaikka tällä hetkellä CMOS-teknologialla toteutettuna DDS ei mahdollisesti pysty toteuttamaan mainittua 100 MHz:n kaistanleveyttä. Näin laajaa kaistaa tarvitaan esim. CDMA-järjestelmien (code division multiple access) simuloinnissa. DDS:n olennainen rajoitus on se, että 1 - 2 GHz alueella olevien kantoaaltotaajuuksien synnyttämiseen vaadittavaa kaistan ja muunti-15 mien nopeutta ei vielä pystytä käytännössä toteuttamaan tunnetuilla piiritekniikoilla.
Siten IDPLL-syntesoijan käyttö keksinnön mukaisella tavalla toteuttaa simulaattorin sisäisten taajuuksien synnyttämiselle asetetut vaatimukset yksinkertaisimmalla mahdollisella tavalla.
» ψ ♦ 1 i · I • · » · · » «o · • · e I · « - • Γ " • g · - ' t · - « · • · · r • · « » 1 = • · _ * · · ’ ( i- I 4 I » · 1 « · — « t · « I I = · · — • » · =-

Claims (18)

1. I 'kuvaavalla kertoimella. | « « I « I is 104452
1. Menetelmä toisistaan etäällä sijaitsevien radiolähettimen ja -vastaanottimen välisen radiokanavan simuloimiseksi, jossa radiokanavassa esiintyy monitie-etene-mistä, ja jolla simuloinnilla toteutetaan etäisyyden, liikkeen ja monitie-etenemisen 5 radiosignaalille aiheuttamia ilmiöitä, kuten viivejakautumaa, vaimennusta ja Doppler-siirtymistä, tunnettu siitä, että - radiotaajuinen signaali (fin) siirretään alemmalle taajuudelle (fjp tai fg), - tästä muodostetusta alempitaajuisesta signaalista otetaan näytteitä ja kirjoitetaan ne muistiin ennalta määrätyllä kirjoitustaajuudella (fw), 10. luetaan muistiin tallennetut näytteet muistista kunkin simuloitavan etenemistien (i) etenemisviiveen (t^i) pituisen ajan kuluttua muistiin tallennuksesta kutakin simuloitavaa etenemistietä (i) varten ennalta määrätyllä Iukutaajuudella (fRj), joka eroaa kirjoitustaajuudesta (fw), kyseisen kirjoitustaajuuden (fw) ja etenemistiekohtaisen lukutaajuuden (fpj) taajuuseron (Äfoi) edustaessa kullakin etenemistiellä (i) tapah-15 tuvaa taajuuden Doppler-siirtymää.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että - eri etenemisteitä (i) edustavat signaalit yhdistetään summaamalla, ja - summauksen tuloksena saatu signaali siirretään takaisin alkuperäiselle radiotaajui-20 selle taajuusalueelle.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että - eri etenemisteitä (i) edustavat signaalit siirretään takaisin alkuperäiselle radiotaajuiselle taajuusalueelle, ja 25. nämä radiotaajuiset signaalit yhdistetään summaamalla. • · t
* * • * * « · ··· 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen näyttei- ; v. den muistiin kirjoittamista radiotaajuinen signaali siirretään välitaajuudelle (f[p). « c • t· « « ' 4 * '/
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että radiotaajuinen signaali siirretään olennaisesti nollataajuudelle (fg) toistensa suhteen 90 astetta \t·' vaihesiirtyineinä komponentteina (I, Q).
: : 6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen eri ete- * I >; 35 nemisteitä (i) edustavien signaalien summaamista kutakin etenemistietä (i) edusta- ,;. vaa signaalia painotetaan kunkin etenemistien (i) suhteellista vaimennusta (Aj(t))
7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen eri etenemisteitä (i) edustavien signaalien siirtämistä takaisin alkuperäiselle radiotaajuiselle taajuusalueelle kutakin etenemistietä (i) edustavaa signaalia painotetaan kunkin etenemistien (i) suhteellista vaimennusta (Aj(t)) kuvaavalla kertoimella. 5
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kirjoitustaa-juus (fw) ja etenemistiekohtainen lukutaajuus (f^j) muodostetaan siten, että niiden suhde (fRi/fw) on samansuuruinen kuin tulevan radiosignaalin kantoaaltotaajuuden (fo = fc) ja siitä kunkin etenemistien Doppler-siirtymän verran siirretyn taajuuden 10 (fo+Afoi) suhde (fo+Äfoi/fo).
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että simuloitava radiotaajuinen signaali (¾) käsittää sekä kantoaallon että sen modulaation.
10. Toisistaan etäällä sijaitsevien radiolähettimen ja-vastaanottimen välisen radio kanavan simulaattori, jossa radiokanavassa esiintyy monitie-etenemistä, ja joka simulaattori käsittää välineet ainakin osan monitie-etenemisen radiosignaalille aiheuttamien ilmiöiden, kuten viivejakautuman, vaimennuksen ja Doppler-siirtymän, simuloimiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää 20. välineet (52, 53; 610, 611, 620, 621) radiotaajuisen tulosignaalin (fin) siirtämiseksi alemmalle taajuudelle (fjp tai fg), jotka välineet saavat tulonaan radiotaajuisen signaalin ja antavat lähtönään alempitaajuisen (fjp) signaalin (54, 70), - ainakin yhden muistin (56; 640; 73), . - välineet (55; 630, 631; 71, 72), joille mainittu alempitaajuinen signaali (54; 70) I r ' 25 syötetään ja jotka ottavat siitä näytteitä ja kirjoittavat ne muistiin (56; 640; 73) επί Y; naita määrätyllä kirjoitustaajuudella (fw), ··· - välineet (57; 650, 651; 76, 77) muistiin tallennettujen näytteiden lukemiseksi ' M»f muistista kutakin simuloitavaa etenemistietä kohden ennalta määrätyn etenemisvii-.· j\ veen (t<jj) pituisen ajan kuluttua muistun tallennuksesta kutakin simuloitavaa etene-30 mistietä kohden ennalta määrätyllä lukutaajuudella (fpj), ,Vi - mainittujen ennalta määrättyjen etenemisviiveiden (tdi) muodostamisvälineet, ja *.,* - mainitun kirjoitustaajuuden (fw) ja mainittujen lukutaajuuksien (fpj) muodosta- i f i ' ] misvälineet (76). i » i = I l I · Iti ;"; 35
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen simulaattori, tunnettu siitä, että se käsittää kutakin simuloitavaa etenemistietä kohden välineet (55; 630. 631; 71, 72), joille ';' mainittu alempitaajuinen signaali (54; 70) syötetään ja jotka ottavat siitä näytteitä ja I · I = ‘ kirjoittavat ne muistiin (56; 640; 73) ennalta määrätyllä kirjoitustaajuudella (fw). 104452 16
12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen simulaattori, tunnettu siitä, että se käsittää kutakin simuloitavaa etenemistietä kohden välineet (57; 650, 651; 75, 751, 76, 77) muistiin tallennettujen näytteiden lukemiseksi muistista kutakin simuloitavaa etenemistietä kohden ennalta määrätyn etenemisviiveen (¾) pituisen ajan kuluttua muis- 5 tiin tallennuksesta kutakin simuloitavaa etenemistietä kohden ennalta määrätyllä lu-kutaajuudella (fRi).
13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen simulaattori, tunnettu siitä, että se käsittää kutakin simuloitavaa etenemistietä kohden muistin (56; 640; 73). 10
14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen simulaattori, tunnettu siitä, että se käsittää välineet (58; 650, 651; 75, 751) etenemistiekohtaisesti muistista luettujen näytteiden painottamiseksi etenemistiekohtaista kanavavaimennusta (Aj(t)) kuvaavalla kertoimella. 15
14 104452
15. Patenttivaatimuksen 12 tai 14 mukainen simulaattori, tunnettu siitä, että se käsittää välineet (75) muistista (56; 640; 73) luettujen näytteiden muuntamiseksi analogiseksi signaaliksi.
16. Jonkin patenttivaatimuksen 12, 14 tai 15 mukainen simulaattori, tunnettu siitä, että se käsittää summaimen (59; 606) kutakin simuloitavaa etenemistietä kohden .:. muodostettujen näytteiden tai analogisten signaalien summaamiseksi yhdeksi sig- naaliksi. < I • » 1
17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen simulaattori, tunnettu siitä, että välineet I I I (75) näytteiden muuntamiseksi analogiseksi signaaliksi käsittävät kertovan digitaa- • ·* li/analogia-muuntimen (75). • « · • · ·
18. Patenttivaatimuksen 10 mukainen simulaattori, tunnettu siitä, että mainitun 30 kirjoitustaajuuden(fw) ja mainittujen lukutaajuuksien (fRi) muodostamisvälineet :T: käsittävät interpoloivan PLL-taajuussyntesoij an. ·· < I I « I ( • » • < « · · • * I t < 17 10445.2
FI934814A 1993-10-29 1993-10-29 Menetelmä ja simulaattori radiolähettimen ja radiovastaanottimen välisen radiokanavan simuloimiseksi FI104452B (fi)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI934814A FI104452B (fi) 1993-10-29 1993-10-29 Menetelmä ja simulaattori radiolähettimen ja radiovastaanottimen välisen radiokanavan simuloimiseksi
US08/330,265 US6058261A (en) 1993-10-29 1994-10-27 RF channel simulator
GB9421660A GB2283392B (en) 1993-10-29 1994-10-27 RF channel simulator
DE4438650A DE4438650A1 (de) 1993-10-29 1994-10-28 Verfahren und Vorrichtung zum Simulieren eines HF-Kanals zwischen einem Funksender und einem Funkempfänger

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI934814 1993-10-29
FI934814A FI104452B (fi) 1993-10-29 1993-10-29 Menetelmä ja simulaattori radiolähettimen ja radiovastaanottimen välisen radiokanavan simuloimiseksi

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI934814A0 FI934814A0 (fi) 1993-10-29
FI934814A FI934814A (fi) 1995-05-26
FI104452B true FI104452B (fi) 2000-01-31

Family

ID=8538880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI934814A FI104452B (fi) 1993-10-29 1993-10-29 Menetelmä ja simulaattori radiolähettimen ja radiovastaanottimen välisen radiokanavan simuloimiseksi

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6058261A (fi)
DE (1) DE4438650A1 (fi)
FI (1) FI104452B (fi)
GB (1) GB2283392B (fi)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2314735B (en) * 1996-06-28 2000-10-11 Int Mobile Satellite Org Storage and reproduction method and apparatus
DE19651244C2 (de) * 1996-12-10 1998-11-19 Ericsson Telefon Ab L M Kommunikationssystem und Verfahren zum Testen einer Kommunikationsvorrichtung
DE19651275C2 (de) 1996-12-10 1999-02-11 Ericsson Telefon Ab L M Kommunikationssystem und Verfahren zum Testen einer Kommunikationsvorrichtung
FI113514B (fi) * 2000-11-15 2004-04-30 Elektrobit Oy Menetelmä radiokanavan simuloimiseksi ja kanavasimulaattori
FI113427B (fi) * 2001-02-21 2004-04-15 Elektrobit Oy Menetelmä ja laite radiokanavan simuloimiseksi
FI111206B (fi) * 2001-02-27 2003-06-13 Elektrobit Oy Menetelmä kanavasimulaation suorittamiseksi ja kanavasimulaattori
US6922452B2 (en) * 2001-03-27 2005-07-26 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and apparatus for estimating Doppler spread
US20020176394A1 (en) * 2001-04-09 2002-11-28 Bryger Boaz E. Coupling of a mobile testing system
FI113313B (fi) * 2001-11-27 2004-03-31 Elektrobit Oy Menetelmä ja laitteisto radiokanavan simuloimiseksi
EP1474942B1 (en) * 2002-02-15 2007-05-09 Dyaptive Systems Incorporated Wireless network simulator
EP1379019A1 (en) * 2002-07-03 2004-01-07 Mitsubishi Electric Information Technology Centre Europe B.V. Method of simulating effects produced by operating conditions of a radiofrequency channel
US20070177680A1 (en) * 2003-06-30 2007-08-02 Green Marilynn P Emulating system, apparatus, and method for emulating a radio channel
US7634239B2 (en) * 2004-03-29 2009-12-15 Aeroflex High Speed Test Solutions, Inc Generator for agile frequency signals
US7054781B2 (en) * 2004-05-25 2006-05-30 Elektrobit Oy Radio channel simulation
US7698121B2 (en) 2004-11-16 2010-04-13 Carnegie Mellon University Device and method for programmable wideband network emulation
US20090122899A1 (en) * 2005-03-01 2009-05-14 Elektrobit System Test Oy Method, Device, Arrangement, Transmitter Unit and Receiver Unit for Generating Data Characterising Mimo Environment
JP2006324785A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Advantest Corp フィルタ係数生成装置、フィルタ、マルチパスシミュレータおよびフィルタ係数生成方法、プログラムおよび記録媒体
US20070116295A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-24 Jan Vandewege System and method for real time emulation of communication systems
US7508868B2 (en) * 2005-12-02 2009-03-24 Kyocera Wireless Corp. Systems and methods for testing the performance of and simulating a wireless communication device
US7868738B2 (en) * 2006-06-15 2011-01-11 Microsoft Corporation Device simulator framework for an RFID infrastructure
US10061880B2 (en) * 2013-04-05 2018-08-28 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Multi agent radio frequency propagation simulator
CN106877946B (zh) * 2017-01-18 2020-09-18 上海创远仪器技术股份有限公司 一种高性能信道模拟器自动控制接收机及其验证装置
RU175192U1 (ru) * 2017-05-02 2017-11-27 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Имитатор укв радиоканала
US9935724B1 (en) 2017-05-23 2018-04-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Product distribution modeling system and associated methods
RU181746U1 (ru) * 2017-09-13 2018-07-26 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Имитатор полезной нагрузки космического аппарата
US11563644B2 (en) 2019-01-04 2023-01-24 GoTenna, Inc. Method and apparatus for modeling mobility and dynamic connectivity on a stationary wireless testbed
CN111459086B (zh) * 2020-03-30 2023-08-29 深圳市科楠科技开发有限公司 实现定标器控制及数据处理的系统及方法
CN112968742B (zh) * 2020-12-31 2022-11-25 武汉船舶通信研究所(中国船舶重工集团公司第七二二研究所) 一种宽带信道模拟装置及方法
FR3131669A1 (fr) * 2022-01-06 2023-07-07 Etat Français représenté par le Délégué Général pour L'Armement Procédé de génération d’un signal de test pour capteur RF
CN114396966B (zh) * 2022-02-12 2023-04-28 北京中科飞鸿科技股份有限公司 无线电距离模拟方法、距离模拟器以及存储介质
CN114759934B (zh) * 2022-03-25 2023-06-16 中国科学技术大学 微波信号源输出通道扩展方法及装置
CN115866630A (zh) * 2022-11-25 2023-03-28 中国电子科技集团公司第十研究所 一种无线电测控通信信号多径效应模拟系统及方法
CN117097417B (zh) * 2023-10-17 2023-12-29 北京交通大学 一种逻辑资源动态分配的信道模拟器及信道模拟方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3633107A (en) * 1970-06-04 1972-01-04 Bell Telephone Labor Inc Adaptive signal processor for diversity radio receivers
US4658436A (en) * 1982-10-28 1987-04-14 Cincinnati Electronics Corporation Disguised transmission system and method
US4607375A (en) * 1984-10-17 1986-08-19 Itt Corporation Covert communication system
US4737928A (en) * 1985-07-10 1988-04-12 Signatron, Inc. High accuracy random channel reproducing simulator
DE3840498C1 (fi) * 1988-12-01 1990-06-13 Rohde & Schwarz Gmbh & Co Kg, 8000 Muenchen, De
US5062148A (en) * 1989-06-02 1991-10-29 Hewlett-Packard Company Multi-path fading simulator
US5191594A (en) * 1991-11-27 1993-03-02 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Fading channel simulator
FI94809C (fi) * 1992-04-01 1995-10-25 Ne Products Oy Radiokanavan häipymissimulaattori ja menetelmä häipymisen simuloimiseksi

Also Published As

Publication number Publication date
FI934814A (fi) 1995-05-26
GB9421660D0 (en) 1994-12-14
FI934814A0 (fi) 1993-10-29
GB2283392A (en) 1995-05-03
US6058261A (en) 2000-05-02
GB2283392B (en) 1998-01-21
DE4438650A1 (de) 1995-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI104452B (fi) Menetelmä ja simulaattori radiolähettimen ja radiovastaanottimen välisen radiokanavan simuloimiseksi
Staniec et al. LoRa performance under variable interference and heavy-multipath conditions
Gans The effect of Gaussian error in maximal ratio combiners
JPH03179948A (ja) Hf高データレートモデム
CN107979436B (zh) 干扰信号生成方法、装置、计算机设备和存储介质
FI111206B (fi) Menetelmä kanavasimulaation suorittamiseksi ja kanavasimulaattori
EP0845885B1 (en) Modulated signal generation apparatus for a digital communication system incorporating fading simulator
JP2789388B2 (ja) 受信機における信号の受信および処理を制御する方法
Fard et al. An FPGA-based simulator for high path count Rayleigh and Rician fading
FI94809C (fi) Radiokanavan häipymissimulaattori ja menetelmä häipymisen simuloimiseksi
ITMI972826A1 (it) Procedimento di simulazione di scenario a radiofrequenza in ambito radiomobile per il collaudo di radioricevitori di stazioni radio base
RU175192U1 (ru) Имитатор укв радиоканала
JP3420923B2 (ja) マルチパスフェージングシミュレータ
Elnoubi Predetection filtering effect on the probability of error of GMSK with discriminator detection in mobile radio channels
JP3206146B2 (ja) フェージングシミュレータ装置
CN106842251A (zh) 一种导航信号捕获方法及系统
JP3609305B2 (ja) フェージングシミュレータ
Schubert et al. SNACS-the satellite navigation radio channel signal simulator
KR100526299B1 (ko) 전파 환경에 따른 전파신호 변환장치 및 그 변환 방법
Jamsa et al. Realization of a multipath radio channel simulator for wideband wireless radio systems
Baltersee Modeling & simulating fading channels for systems with smart antennas
Lundberg Polyphase Symbol Timing Synchronization on a Software-Defined Radio
Yunbin et al. Performance Analysis of Frequency Hopping Communication System Based on Simulink
JPS6227577B2 (fi)
Khairnar et al. Multiple Input Analysis of DS-CDMA Rake Receiver Simulator