虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法和裝置，涉及無(wú)線通信領(lǐng)域。本方法發(fā)明包括以下步驟：設(shè)定緩沖區(qū)深度Q，采集一組數(shù)據(jù)包填充至緩沖區(qū)并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備，同時(shí)，繼續(xù)以深度Q大小為單位采集數(shù)據(jù)，但是不存儲(chǔ)，但記錄采集數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，移動(dòng)天線陣元，采集一組數(shù)據(jù)包填充至緩沖區(qū)并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備，記錄當(dāng)前采集數(shù)據(jù)包與上一組采集數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)據(jù)包數(shù)量N，重復(fù)采集和存儲(chǔ)過(guò)程，記錄所有采集數(shù)據(jù)包和間隔數(shù)據(jù)包，采用補(bǔ)零的方式，補(bǔ)齊所有間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)，為了解決技術(shù)問(wèn)題，進(jìn)一步提出基于該方法的控制裝置，通過(guò)本發(fā)明減輕了連續(xù)存儲(chǔ)對(duì)固態(tài)硬盤的壓力，去除了無(wú)效存儲(chǔ)，提高固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)效率。
【專利說(shuō)明】虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，特別涉及虛擬存儲(chǔ)方式的信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，通信系統(tǒng)的帶寬由以前的幾十KHz，逐步演進(jìn)到3G的3-5MHz帶寬，再到LTE的20MHz帶寬，未來(lái)第五代移動(dòng)通信的傳輸帶寬可能達(dá)到百M(fèi)Hz甚至GHz的數(shù)量級(jí)。2010年底，貝爾實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家Thomas L.Marzetta提出了大規(guī)模多天線(Massive ΜΙΜΟ, Large-scale ΜΙΜΟ, Hyper ΜΙΜΟ, Full-Dimens1n ΜΙΜΟ,或 ARGOS)技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱Massive ΜΙΜΟ)。隨著研究的開(kāi)展，大規(guī)模多天線技術(shù)逐步近幾年成為無(wú)線通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，并有望成為2020年未來(lái)5G寬帶通信的物理層核心技術(shù)。相對(duì)傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)MMO技術(shù)，Massive MIMO系統(tǒng)的區(qū)別主要在于采用多副(一般超過(guò)100副)天線，這樣可以進(jìn)一步挖掘空間增益，以提高系統(tǒng)傳輸容量。Massive MIMO的海量數(shù)據(jù)傳輸，未來(lái)可應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)接入、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，真正承?dān)起未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的“大數(shù)據(jù)”傳輸任務(wù)。
[0003]通信中的任何一種傳輸體制，信號(hào)都是經(jīng)歷傳播信道到達(dá)接收端，只有分析和掌握信道的特點(diǎn)與實(shí)質(zhì)，才能針對(duì)存在的問(wèn)題提出解決方案，以提高通信系統(tǒng)的有效性、可靠性和安全性。因此，準(zhǔn)確認(rèn)知無(wú)線信道衰落特征是無(wú)線通信系統(tǒng)研究的先決條件，只有在充分研究和了解所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的信道特性后，才能采取與之相適應(yīng)的各種物理層技術(shù)。
[0004]研究無(wú)線信道的傳播特性時(shí)，最直接有效地方法就是實(shí)地的信道測(cè)量。測(cè)量中獲取的信道數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確的反映出信道的傳播特性，可以進(jìn)一步從中提取出準(zhǔn)確的信道模型。準(zhǔn)確認(rèn)知通信系統(tǒng)的傳播特性是系統(tǒng)設(shè)計(jì)、算法優(yōu)化和未來(lái)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的基礎(chǔ)。
[0005]然而，隨著通信系統(tǒng)帶寬的增加，對(duì)于無(wú)線信道測(cè)量，也提出了挑戰(zhàn)。通常，信道測(cè)量的基本原理框圖如圖1所示。信道測(cè)量的基本原理是在信道測(cè)量?jī)x的發(fā)端發(fā)射一個(gè)特殊的激勵(lì)序列，激勵(lì)信號(hào)在傳播過(guò)程中經(jīng)過(guò)傳播損耗、折射/繞射/散射等衰落后到達(dá)接收端，在接收端，信道測(cè)量?jī)x采集并存儲(chǔ)接收到的激勵(lì)信號(hào)；測(cè)量完成后，通過(guò)離線處理的方式，獲取無(wú)線信道的衰落特征。
[0006]信道測(cè)量?jī)x的接收端基本原理框圖如圖2所示。其中，接收的信號(hào)通常經(jīng)過(guò)射頻模塊，包括濾波器、功放等器件，通過(guò)混頻器進(jìn)行下變頻，信號(hào)混頻至中頻或者基帶，然后經(jīng)過(guò)A/D (模數(shù)轉(zhuǎn)換)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，進(jìn)入FPGA，最后通過(guò)PC1-E接口進(jìn)入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0007]現(xiàn)有的信道測(cè)量?jī)x架構(gòu)，用于Massive MIMO信道測(cè)量，主要存在兩方面的問(wèn)題。對(duì)于信道的衰落特征，隨著測(cè)量帶寬的增加、多天線機(jī)制的使用和收發(fā)端相對(duì)移動(dòng)速度的增力口，要求信道測(cè)量?jī)x采集存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)連續(xù)，即中間不能存在斷數(shù)，在這個(gè)條件下，在后面的離線數(shù)據(jù)處理，才能夠準(zhǔn)確的提取出信道的角度域衰落特性(主要包括離開(kāi)/到達(dá)角及其角度擴(kuò)展)、時(shí)變信道的Doppler衰落特征。然而，對(duì)于現(xiàn)有的系統(tǒng)配置的性能，卻很難達(dá)到這個(gè)要求。通?，F(xiàn)在高配置的固態(tài)硬盤的穩(wěn)定寫入速率能達(dá)到600-800MB/S，如果對(duì)于10M帶寬的信號(hào)，如果混頻器下變頻至中頻，如240MHz ( 一般不選用混頻至基帶，因?yàn)榱阒蓄l的方式會(huì)引入直流分量或一些頻率鏡像，影響系統(tǒng)測(cè)量性能)，那么，如果以14bit的A/D以仁欠采樣進(jìn)行采樣，滿足
[0008]/ = 2(4 +~4).s In +1
[0009]其中，4和fH分別對(duì)應(yīng)于中頻信號(hào)的最低頻率和最高頻率。為保證接收端能夠無(wú)失真恢復(fù)原始信號(hào)，欠采樣定理要求η取能滿足fs彡2 (fH-fL)，因此，最低的采樣率fs=192Msps，此時(shí)η = 2。此外，通常常規(guī)的商用A/D是雙通道并發(fā)的，此時(shí)，PC1-E的傳輸速率為192X2X2 = 768M/s，已經(jīng)接近或達(dá)到了固態(tài)硬盤連續(xù)不間斷存儲(chǔ)的極限值。固態(tài)硬盤如工作在這個(gè)存儲(chǔ)速率，長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定存儲(chǔ)將不能保證。此外，由于是采集和存儲(chǔ)中頻數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)后處理將需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻，因此，中頻存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不能出現(xiàn)斷數(shù)，否則，斷數(shù)后的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)在數(shù)字下變頻后會(huì)出現(xiàn)相位不連續(xù)，無(wú)法獲得信道在角度域和Doppler域的衰落特征。
[0010]目前業(yè)內(nèi)大多采用的是虛擬Massive MMO天線的天線結(jié)構(gòu)。但是，采用虛擬多天線方式進(jìn)行測(cè)量，存在的主要問(wèn)題在于，需要人工或者手動(dòng)的滑動(dòng)天線，而在滑動(dòng)的過(guò)程中，為了保證信道測(cè)量設(shè)備收發(fā)端相位一致性，因此，不能關(guān)閉發(fā)射的激勵(lì)信號(hào)，不能關(guān)閉接收端的射頻單元，不能中斷A/D采樣。這種情況下，會(huì)導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)，包含了所有測(cè)量天線陣元的有效測(cè)試數(shù)據(jù)和滑動(dòng)過(guò)程中無(wú)效測(cè)試數(shù)據(jù)，并且，如果采用人工滑動(dòng)，假設(shè)每副天線采集數(shù)據(jù)時(shí)間為ls，人工滑動(dòng)的時(shí)間加上陣元準(zhǔn)備時(shí)間為10s，那么，無(wú)效測(cè)試數(shù)據(jù)占總數(shù)據(jù)的比例將會(huì)超過(guò)90%。這樣，大大增加了固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)負(fù)荷。
[0011]綜上所述連續(xù)存儲(chǔ)速率和無(wú)效存儲(chǔ)負(fù)荷的兩個(gè)因素，現(xiàn)有信道測(cè)量?jī)x將無(wú)法直接用于多天線信道測(cè)量及數(shù)據(jù)采集。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法和裝置，該方法在進(jìn)行多天線信道測(cè)試時(shí)，不僅可以減輕連續(xù)存儲(chǔ)對(duì)固態(tài)硬盤的壓力，同時(shí)可以去除無(wú)效存儲(chǔ)，提高固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)效率。
[0013]虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法，包括以下步驟:
[0014]S1、設(shè)定緩沖區(qū)深度Q ；
[0015]所述的緩沖區(qū)深度Q，其設(shè)定根據(jù)激勵(lì)信號(hào)的長(zhǎng)度和過(guò)采樣的長(zhǎng)度
[0016]所述的緩沖區(qū)深度Q的單位是MByte
[0017]S2、采集一組大小為Q的采集數(shù)據(jù)包填充至緩沖區(qū)；
[0018]S3、緩沖區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備；
[0019]S4、移動(dòng)天線陣元；
[0020]所述的移動(dòng)天線陣元是采用虛擬天線技術(shù)；
[0021]S5、采集一組大小為Q的采集數(shù)據(jù)包填充至緩沖區(qū)；
[0022]S6、緩沖區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備；
[0023]S7、記錄當(dāng)前采集數(shù)據(jù)包與上一組采集數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)據(jù)包數(shù)量N ；
[0024]所述的數(shù)據(jù)包數(shù)量N是采集數(shù)據(jù)包Q的數(shù)量；
[0025]S8、重復(fù)S4至S7，直至記錄存儲(chǔ)L副天線陣元對(duì)應(yīng)的采集數(shù)據(jù)包和間隔數(shù)據(jù)包；
[0026]所述的L副天線陣元是虛擬天線數(shù)量；
[0027]S9、根據(jù)間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)量，在數(shù)據(jù)后處理時(shí)，采用補(bǔ)零的方式，補(bǔ)齊所有間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)。
[0028]所述的記錄當(dāng)前采集數(shù)據(jù)包與上一組采集數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)據(jù)包數(shù)量N，其特征在于:
[0029]所述的步驟S7，按照下述步驟完成記錄當(dāng)前采集數(shù)據(jù)包與上一組采集數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)據(jù)包數(shù)量N:
[0030]上一組采集數(shù)據(jù)包采集完成時(shí)，繼續(xù)采集數(shù)據(jù)至緩沖區(qū)；
[0031]當(dāng)緩沖區(qū)存滿時(shí)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值C自增I ;
[0032]下一組數(shù)據(jù)包采集開(kāi)始時(shí)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)；
[0033]所述的根據(jù)間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)量，在數(shù)據(jù)后處理時(shí)，采用補(bǔ)零的方式，補(bǔ)齊所有間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù):
[0034]按照下述步驟完成采用補(bǔ)零的方式，補(bǔ)齊所有間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù):
[0035]采集完數(shù)據(jù)后，得到L副天線陣元對(duì)應(yīng)的采集數(shù)據(jù)包L和間隔數(shù)據(jù)包(L-1) XN ；
[0036]在數(shù)據(jù)后處理時(shí)，根據(jù)兩副天線之間間隔數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，依次補(bǔ)出間隔數(shù)空包的數(shù)據(jù)。
[0037]為了更進(jìn)一步解決技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供了虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集裝置。
[0038]虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集的裝置，其特征是在信道測(cè)量?jī)x的接收端的PC1-E接口和存儲(chǔ)設(shè)備之間設(shè)置一具有基于虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)方法功能的控制裝置，所述的控制裝置是計(jì)算機(jī)，所述的存儲(chǔ)設(shè)備是固態(tài)硬盤，所述的信道測(cè)量?jī)x的接收端的PC1-E接口電連接于所述的控制裝置，所述的控制裝置電連接于存儲(chǔ)設(shè)備，所述的控制裝置的信號(hào)流是接收的信號(hào)經(jīng)過(guò)射頻模塊，包括濾波器、功放，通過(guò)混頻器進(jìn)行下變頻，信號(hào)混頻，進(jìn)入A/D，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，進(jìn)入FPGA，最后通過(guò)PC1-E接口進(jìn)入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)于固態(tài)硬盤中。
[0039]本發(fā)明提供的方法和裝置通過(guò)離線處理的方式，降低了通訊的負(fù)荷，這樣工作的存儲(chǔ)設(shè)備，可以保證長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的存儲(chǔ)，解決了斷數(shù)后的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)在數(shù)字變頻后會(huì)出現(xiàn)相位不連續(xù)，無(wú)法獲得信道在角度域和Doppler域的衰落特征的問(wèn)題。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0040]圖1是信道測(cè)量的基本原理框圖；
[0041]圖2是基于虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法示意圖；
[0042]圖3是基于虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法流程圖；
[0043]圖4是基于虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法補(bǔ)零技術(shù)示意圖；
[0044]圖5是基于虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集裝置示意圖；
[0045]圖6是虛擬天線信道測(cè)量示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0046]通信中的任何一種傳輸體制，信號(hào)都是經(jīng)歷傳播信道到達(dá)接收端，只有分析和掌握信道的特點(diǎn)與實(shí)質(zhì)，才能針對(duì)存在的問(wèn)題提出解決方案，以提高通信系統(tǒng)的有效性、可靠性和安全性。因此，準(zhǔn)確認(rèn)知無(wú)線信道衰落特征是無(wú)線通信系統(tǒng)研究的先決條件，只有在充分研究和了解所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的信道特性后，才能采取與之相適應(yīng)的各種物理層技術(shù)。
[0047]所述的通過(guò)PC1-E接口進(jìn)入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)在固態(tài)硬盤中，所采用的存儲(chǔ)技術(shù)是連續(xù)存儲(chǔ)。
[0048]現(xiàn)有技術(shù)中的連續(xù)存儲(chǔ)速率和無(wú)效存儲(chǔ)負(fù)荷的兩個(gè)因素，信道測(cè)量?jī)x將無(wú)法直接用于多天線信道測(cè)量及數(shù)據(jù)采集，為了解決減輕連續(xù)存儲(chǔ)對(duì)固態(tài)硬盤的壓力，去除無(wú)效存儲(chǔ)，提高固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)效率，本發(fā)明特別針對(duì)解決這兩個(gè)因素技術(shù)問(wèn)題所提出虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法和裝置。
[0049]如圖1所示，其測(cè)量的基本原理是在信道測(cè)量?jī)x的發(fā)端發(fā)射一個(gè)特殊的激勵(lì)序列，激勵(lì)信號(hào)在傳播過(guò)程中經(jīng)過(guò)傳播損耗、折射/繞射/散射等衰落后到達(dá)接收端，在接收端，信道測(cè)量?jī)x采集并存儲(chǔ)接收到的激勵(lì)信號(hào)，測(cè)量完成后，通過(guò)離線處理的方式，獲取無(wú)線信道的衰落特征。
[0050]下面簡(jiǎn)述本發(fā)明的流程:
[0051]如圖3所示，本方法發(fā)明的技術(shù)方案是虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法，包括以下步驟:
[0052]S1、設(shè)定緩沖區(qū)深度Q ；
[0053]所述的緩沖區(qū)深度Q，其設(shè)定根據(jù)激勵(lì)信號(hào)的長(zhǎng)度和過(guò)采樣的長(zhǎng)度
[0054]所述的緩沖區(qū)深度Q的單位是MByte
[0055]S2、采集一組大小為Q的采集數(shù)據(jù)包填充至緩沖區(qū)；
[0056]S3、緩沖區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備；
[0057]S4、移動(dòng)天線陣元；
[0058]所述的移動(dòng)天線陣元是采用虛擬天線技術(shù)；
[0059]S5、采集一組大小為Q的采集數(shù)據(jù)包填充至緩沖區(qū)；
[0060]S6、緩沖區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備；
[0061]S7、記錄當(dāng)前采集數(shù)據(jù)包與上一組采集數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)據(jù)包數(shù)量N ；
[0062]所述的數(shù)據(jù)包數(shù)量N是包含采集數(shù)據(jù)包Q的數(shù)量；
[0063]S8、重復(fù)S4至S7，直至記錄存儲(chǔ)L副天線陣元對(duì)應(yīng)的采集數(shù)據(jù)包和間隔數(shù)據(jù)包；
[0064]所述的L副天線陣元是虛擬天線數(shù)量；
[0065]S9、根據(jù)間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)量，在數(shù)據(jù)后處理時(shí)，采用補(bǔ)零的方式，補(bǔ)齊所有間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)。
[0066]所述的記錄當(dāng)前采集數(shù)據(jù)包與上一組采集數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)據(jù)包數(shù)量N，其特征在于:
[0067]所述的步驟S7，按照下述步驟完成記錄當(dāng)前采集數(shù)據(jù)包與上一組采集數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)據(jù)包數(shù)量N:
[0068]上一組采集數(shù)據(jù)包采集完成時(shí)，繼續(xù)采集數(shù)據(jù)至緩沖區(qū)；
[0069]當(dāng)緩沖區(qū)存滿時(shí)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值C自增I ;
[0070]下一組數(shù)據(jù)包采集開(kāi)始時(shí)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)；
[0071]所述的根據(jù)間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)量，在數(shù)據(jù)后處理時(shí)，采用補(bǔ)零的方式，補(bǔ)齊所有間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù):
[0072]按照下述步驟完成采用補(bǔ)零的方式，補(bǔ)齊所有間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù):
[0073]采集完數(shù)據(jù)后，得到L副天線陣元對(duì)應(yīng)的采集數(shù)據(jù)包L和間隔數(shù)據(jù)包(L-1) XN ；
[0074]在數(shù)據(jù)后處理時(shí)，根據(jù)兩副天線之間間隔數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，依次補(bǔ)出間隔數(shù)空包的數(shù)據(jù)。
[0075]下面結(jié)合圖2對(duì)本方法發(fā)明，進(jìn)行進(jìn)一步描述:
[0076]根據(jù)激勵(lì)信號(hào)的長(zhǎng)度和過(guò)采樣的長(zhǎng)度，假設(shè)接收端緩沖區(qū)為100MByte。
[0077]設(shè)置兩個(gè)10MByte的緩沖區(qū)，A緩沖區(qū)和B緩沖區(qū)。
[0078]所述的A緩沖區(qū)用于存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)包；
[0079]所述的B緩沖區(qū)用于存儲(chǔ)間隔數(shù)據(jù)包；
[0080]采集第一組天線陣元的第一組10Mbyte數(shù)據(jù)到A緩沖區(qū)。
[0081]將上述緩沖區(qū)的10MByte數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備。
[0082]在一可選擇的實(shí)施方式中，所述的存儲(chǔ)設(shè)備可以是硬盤，也可以是U盤、云存儲(chǔ)設(shè)備。
[0083]移動(dòng)天線陣元，所述的移動(dòng)方法可以采用虛擬天線技術(shù)；
[0084]在一可選擇的移動(dòng)方式中，可以選擇手動(dòng)移動(dòng)，也可以選擇自動(dòng)移動(dòng)。
[0085]采集第二組天線陣元的第二組10Mbyte數(shù)據(jù)到A緩沖區(qū)。
[0086]將上述緩沖區(qū)的10MByte數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備。
[0087]所述的將緩沖區(qū)的10MByte數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備，是在移動(dòng)的過(guò)程中，完整的將A緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)能夠?qū)懙酱鎯?chǔ)設(shè)備中。
[0088]根據(jù)記數(shù)器的記數(shù)，記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)包與上一組數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)據(jù)包數(shù)量N。
[0089]作為一種優(yōu)選方式，所述的間隔數(shù)據(jù)包數(shù)量N的計(jì)算方法如下所述:
[0090]所述的第一組10Mbyte數(shù)據(jù)采集完成時(shí)，在寫入存儲(chǔ)設(shè)備的同時(shí)，不停止數(shù)據(jù)的采集，但此采集并不被保存，而是在采集中統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，此采集的數(shù)據(jù)將臨時(shí)被保存在B緩沖區(qū)，為最終的補(bǔ)零工作，進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0091]所述的B緩沖區(qū)被填滿時(shí)，此數(shù)據(jù)不會(huì)被保存，而是被后續(xù)數(shù)據(jù)繼續(xù)覆蓋。
[0092]當(dāng)緩沖區(qū)被填滿時(shí)，計(jì)數(shù)器自動(dòng)計(jì)數(shù)，所述的計(jì)數(shù)方式是自增式計(jì)數(shù)，也就是如下公式C= C+1方式計(jì)數(shù)。
[0093]當(dāng)下一組數(shù)據(jù)包開(kāi)始采集時(shí)，停止計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，將數(shù)值C寫入存儲(chǔ)設(shè)備。
[0094]清除緩沖區(qū)數(shù)據(jù)。
[0095]如圖2所示，當(dāng)執(zhí)行到S8時(shí)，重復(fù)執(zhí)行S4、S5、S6、S7，也就是執(zhí)行如下步驟:
[0096]S4、移動(dòng)天線陣元
[0097]S5、采集一組大小為Q的采集數(shù)據(jù)包填充至緩沖區(qū)
[0098]S6、緩沖區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備
[0099]S7、記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)包與上一組數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)據(jù)包數(shù)量N
[0100]這一組反復(fù)執(zhí)行的過(guò)程，其終止條件是:假設(shè)共有L副天線，當(dāng)L副天線的L組采集數(shù)據(jù)包和(L-1) *N組間隔數(shù)據(jù)包全部采集完成時(shí)中止。
[0101]整個(gè)流程執(zhí)行至此已經(jīng)完成了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，接下來(lái)的工作就是數(shù)據(jù)修正。
[0102]所述的數(shù)據(jù)修正過(guò)程，就是采用補(bǔ)零的方式，如圖2所示:
[0103]所述的補(bǔ)零方式就是根據(jù)間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)量，在數(shù)據(jù)后處理時(shí)，采用補(bǔ)零的方式，補(bǔ)齊所有間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)。
[0104]如圖4所述的補(bǔ)零的具體的方式為:
[0105]采集完數(shù)據(jù)后，得到L副天線陣元對(duì)應(yīng)的采集數(shù)據(jù)包L和間隔數(shù)據(jù)包(L-1) XN ；
[0106]在數(shù)據(jù)后處理時(shí)，根據(jù)兩副天線之間間隔數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，依次補(bǔ)出間隔數(shù)空包的數(shù)據(jù)。
[0107]所述的補(bǔ)入總數(shù)據(jù)量是(L-1) *N*Q。
[0108]所述的方法發(fā)明中的L是擬定的虛擬天線的數(shù)量。
[0109]所述的虛擬天線數(shù)量的來(lái)源根據(jù)應(yīng)用或供應(yīng)商提供的現(xiàn)有設(shè)備擬制。
[0110]通過(guò)如上所述方法，不難看出采集的數(shù)據(jù)并不是直接寫入存儲(chǔ)設(shè)備，而是通過(guò)緩沖區(qū)作為臨時(shí)存儲(chǔ)，當(dāng)寫滿至設(shè)定存儲(chǔ)空間時(shí)，再一次性寫入存儲(chǔ)設(shè)備，由于采用了緩沖區(qū)技術(shù)和分時(shí)寫入的功能，數(shù)據(jù)不是直接寫入存儲(chǔ)設(shè)備，這樣降低了通訊的負(fù)荷，這樣工作的存儲(chǔ)設(shè)備，可以保證長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的存儲(chǔ)。
[0111]通過(guò)如上所述方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，僅僅存儲(chǔ)有用的數(shù)據(jù)，同時(shí)，保存了非有效數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，這樣通過(guò)后面的數(shù)據(jù)恢復(fù)，可以保證所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的連續(xù)，保證了相位一致性，解決了斷數(shù)后的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)在數(shù)字變頻后會(huì)出現(xiàn)相位不連續(xù)，無(wú)法獲得信道在角度域和Doppler域的衰落特征的問(wèn)題。
[0112]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，發(fā)明進(jìn)一步提供虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集的裝置。
[0113]虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集的裝置，其特征是在信道測(cè)量?jī)x的接收端的PC1-E接口和存儲(chǔ)設(shè)備之間設(shè)置一具有基于虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)方法功能的控制裝置。
[0114]所述的控制器是計(jì)算機(jī)。
[0115]所述的存儲(chǔ)設(shè)備是固態(tài)硬盤。
[0116]所述的信道測(cè)量?jī)x的接收端的PC1-E接口電連接于所述的控制裝置，所述的控制裝置電連接于存儲(chǔ)設(shè)備。
[0117]所述的本裝置的信號(hào)流是接收的信號(hào)經(jīng)過(guò)射頻模塊，包括濾波器、功放，通過(guò)混頻器進(jìn)行下變頻，信號(hào)混頻，進(jìn)入A/D，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，進(jìn)入FPGA，最后通過(guò)PC1-E接口進(jìn)入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)于固態(tài)硬盤中。
[0118]所述的本裝置包括天線陣元，所述的天線陣元是采用虛擬天線技術(shù)；
[0119]所述的具有基于虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)方法功能基于于本發(fā)明同一技術(shù)構(gòu)思下的虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集的方法。
[0120]信道測(cè)量?jī)x接收的信號(hào)通常經(jīng)過(guò)射頻模塊，通過(guò)混頻器進(jìn)行下變頻，信號(hào)混頻至中頻或者基帶，然后經(jīng)過(guò)A/D (模數(shù)轉(zhuǎn)換)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，進(jìn)入FPGA，最后通過(guò)PC1-E接口進(jìn)入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)在固態(tài)硬盤中。
[0121]所述的信道測(cè)量?jī)x的接收端包括天線、射頻模塊、混頻器、A/D轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘模塊、本振源、FPGA。
[0122]在一可選擇的存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，可以是固態(tài)硬盤，磁盤陣列或Flash陣列等；
[0123]在一可選擇的控制裝置時(shí)，可以是計(jì)算機(jī)、工作站等。
[0124]下面結(jié)合圖5，對(duì)本裝置進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明:
[0125]虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集的裝置，其特征是在信道測(cè)量?jī)x的接收端的PC1-E接口和存儲(chǔ)設(shè)備之間設(shè)置一具有基于虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)方法功能的控制裝置；
[0126]所述的控制裝置是計(jì)算機(jī)；
[0127]在一可選擇的方式中，所述的控制裝置，可以是計(jì)算機(jī)，也可以是具有控制功能的其他控制裝置。
[0128]所述的存儲(chǔ)設(shè)備是固態(tài)硬盤；
[0129]所述的信道測(cè)量?jī)x的接收端的PC1-E接口電連接于所述的控制裝置，所述的控制裝置電連接于存儲(chǔ)設(shè)備。
[0130]由于采用虛擬天線的技術(shù)，射頻模塊和天線接受來(lái)自無(wú)線中頻數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)本振源提供的震蕩頻率，經(jīng)過(guò)混頻，去除載波頻率，將數(shù)據(jù)還原并送入A/D轉(zhuǎn)換器，同時(shí)由時(shí)鐘管理模塊提供震蕩頻率給予A/D模塊和FPGA，濾波、降噪通過(guò)PC1-E接口以數(shù)字信號(hào)的形式，發(fā)送給計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)端執(zhí)行基于虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集的方法的指令后，將數(shù)據(jù)送入固態(tài)硬盤。
[0131]如圖6所示，所述的虛擬天線技術(shù)是該天線陣列采用具有一定空間的結(jié)構(gòu)，在陣列上僅有一副(或少數(shù)幾副)天線陣元，天線陣元單元該在天線陣列上位置連續(xù)變化，用以獲得陣列上不同位置的信道特征。
[0132]所述的一具有基于虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)方法功能，應(yīng)包含如下功能:
[0133]S1、設(shè)定緩沖區(qū)深度Q ；
[0134]S2、采集一組大小為Q的采集數(shù)據(jù)包填充至緩沖區(qū)；
[0135]S3、緩沖區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備；
[0136]S4、移動(dòng)天線陣元；
[0137]S5、采集一組大小為Q的采集數(shù)據(jù)包填充至緩沖區(qū)；
[0138]S6、緩沖區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備；
[0139]S7、記錄當(dāng)前采集數(shù)據(jù)包與上一組采集數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)據(jù)包數(shù)量N ；
[0140]所述的數(shù)據(jù)包數(shù)量N是包含采集數(shù)據(jù)包Q的數(shù)量；
[0141]S8、重復(fù)S4至S7，直至記錄存儲(chǔ)L副天線陣元對(duì)應(yīng)的采集數(shù)據(jù)包和間隔數(shù)據(jù)包；
[0142]所述的L副天線陣元是虛擬天線數(shù)量；
[0143]S9、根據(jù)間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)量，在數(shù)據(jù)后處理時(shí)，采用補(bǔ)零的方式，補(bǔ)齊所有間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)。
[0144]以上對(duì)本發(fā)明所提供的虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法和裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明構(gòu)建的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于包括以下步驟: 51、設(shè)定緩沖區(qū)深度Q; 所述的緩沖區(qū)深度Q的單位是MByte ； 52、采集一組大小為Q的采集數(shù)據(jù)包填充至緩沖區(qū)； 53、緩沖區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備； 54、移動(dòng)天線陣元； 55、采集一組大小為Q的采集數(shù)據(jù)包填充至緩沖區(qū)； 56、緩沖區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)設(shè)備； 57、記錄當(dāng)前采集數(shù)據(jù)包與上一組采集數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)據(jù)包數(shù)量N; 所述的數(shù)據(jù)包數(shù)量N是包含采集數(shù)據(jù)包Q的數(shù)量； 58、重復(fù)S4到S7，直至記錄存儲(chǔ)L副天線陣元對(duì)應(yīng)的采集數(shù)據(jù)包和間隔數(shù)據(jù)包； 所述的L副天線陣元是虛擬天線數(shù)量； 59、根據(jù)間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)量，在數(shù)據(jù)后處理時(shí)，采用補(bǔ)零的方式，補(bǔ)齊所有間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述的步驟S7，按照下述步驟完成記錄當(dāng)前采集數(shù)據(jù)包與上一組采集數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)據(jù)包數(shù)量N: 上一組采集數(shù)據(jù)包采集完成時(shí)，繼續(xù)采集數(shù)據(jù)至緩沖區(qū)； 當(dāng)緩沖區(qū)存滿時(shí)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值C自增I ; 下一組數(shù)據(jù)包采集開(kāi)始時(shí)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述的步驟S9，按照下述步驟完成采用補(bǔ)零的方式，補(bǔ)齊所有間隔數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù): 采集完數(shù)據(jù)后，得到L副天線陣元對(duì)應(yīng)的采集數(shù)據(jù)包L和間隔數(shù)據(jù)包(L-1) XN ； 在數(shù)據(jù)后處理時(shí)，根據(jù)兩副天線之間間隔數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，依次補(bǔ)出間隔數(shù)空包的數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述的緩沖區(qū)深度Q，其設(shè)定根據(jù)激勵(lì)信號(hào)的長(zhǎng)度和過(guò)采樣的長(zhǎng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述的移動(dòng)天線陣元是采用虛擬天線技術(shù)。
6.虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集的裝置，其特征是在信道測(cè)量?jī)x的接收端的PC1-E接口和存儲(chǔ)設(shè)備之間設(shè)置及如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)方法功能的控制裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述的控制裝置是計(jì)算機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述的存儲(chǔ)設(shè)備是固態(tài)硬盤。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述的信道測(cè)量?jī)x的接收端的PC1-E接口電連接于所述的控制裝置，所述的控制裝置電連接于存儲(chǔ)設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的虛擬連續(xù)存儲(chǔ)方式的多天線信道測(cè)量數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述的控制裝置的信號(hào)流是接收的信號(hào)經(jīng)過(guò)射頻模塊，包括濾波器、功放，通過(guò)混頻器進(jìn)行下變頻，信號(hào)混頻，進(jìn)入A/D，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，進(jìn)入FPGA，最后通過(guò)PC1-E接口進(jìn)入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)于固態(tài)硬盤中。
【文檔編號(hào)】G06F9/455GK104239118SQ201410381710
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】劉留, 陶成, 朱芮, 歐陽(yáng)剛, 盧艷萍, 劉鵬宇, 艾渤 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)