專利名稱：一種mimo信道模擬器的控制方法及其實現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信模擬系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
MIMO技術(shù)已成為B3G/4G與新一代無線通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一，不同于傳統(tǒng)的單天線系統(tǒng)，MIMO系統(tǒng)利用無線信道的多徑傳播，開發(fā)空間資源，建立空間并行矩陣傳輸通道，通過空時聯(lián)合處理提高無線通信系統(tǒng)的容量與可靠性。由于MIMO信道的空時特性是決定空時處理性能的關(guān)鍵因素，所以探索MIMO無線信道的空時特性成為研究MIMO通信技術(shù)的焦點，也最具有挑戰(zhàn)性。開發(fā)合理的MIMO無線信道模型以模擬各種實際信道環(huán)境，是評估現(xiàn)有空時處理算法的性能的起點，也是開發(fā)更加穩(wěn)健的空時處理算法的前提，更是仿真與優(yōu)化設(shè)計高性能MIMO通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
由于空時信道的復(fù)雜性，因此對空時信道的仿真和測試十分困難，這必將耗費大量人力物力，為了縮短研制周期，節(jié)省研制費用，設(shè)計人員需要對空時信道的各種特性進行虛擬實現(xiàn)，以便對所設(shè)計系統(tǒng)進行調(diào)測。因此，空時信道模擬器是進行無線通信系統(tǒng)硬件調(diào)測不可或缺的儀器之一，對空時信道模擬器的研究具有極其重大的意義。
然而，由于MIMO信道的復(fù)雜性，絕大多數(shù)人只對MIMO信道的模型及建模方法進行仿真研究，目前國內(nèi)外關(guān)于用硬件實現(xiàn)MIMO信道模擬器的報道極少。
在國外，僅有Azimuth Systems公司推出的ACE-400NB Azimuth信道模擬器和Elektrobit Testing公司日前推出的多信道仿真器Propsim C8。ACE-400NBAzimuth系統(tǒng)可以測試IEEE 802.11(Wi-Fi)信道，該模擬器最大能產(chǎn)生4×4的MIMO信道環(huán)境，可以測試MIMO或SISO信道。但是，其設(shè)計復(fù)雜，而且整個系統(tǒng)價格昂貴，而且所能模擬的信道環(huán)境較少，主要適用于IEEE 802.11信道。Propsim C8可配備一個MIMO擴展選項，能靠一個單信道仿真器實現(xiàn)多達4×4個MIMO或2×4個全雙工MIMO系統(tǒng)的測試。該仿真器適合于采用MIMO算法的研究、開發(fā)和測試，以及相關(guān)產(chǎn)品集成和驗證測試。該產(chǎn)品還可用于測試和開發(fā)3G、WiFi、WiMAX及4G系統(tǒng)中的MIMO技術(shù)，并支持在同一系統(tǒng)上同時對多種標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)進行評估。Propsim C8的信道仿真功能可仿真所有標(biāo)準(zhǔn)和未來的信道模型，包括IEEE-802.11n和其它預(yù)標(biāo)準(zhǔn)化MIMO信道模型。但是，其整個系統(tǒng)的價格也很昂貴，而且所能模擬的信道環(huán)境也有一定的局限性。
在國內(nèi)，僅有西安電子科技大學(xué)吳國杭等根據(jù)無線通信信道的基本模型，用FPGA設(shè)計了一種簡單的多徑信道模擬器，該模擬器僅適用于SISO(多輸入多輸出)模式，主要考慮的是多徑方面的因素，并沒有考慮到空間的角度擴展對信道狀況的影響，對于多天線情況并不適用。北京理工大學(xué)葉佩軍和安建平設(shè)計實現(xiàn)了一種移動通信信道模擬器，它僅考慮了多徑和多普勒頻移，對多天線也不適用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決傳統(tǒng)的SISO(單輸入單輸出)信道模型是一維或二維信道，它僅僅考慮了時間或頻率上的衰落，而對多天線不適用的問題，本發(fā)明提出了一種MIMO信道模擬器的控制方法及其實現(xiàn)裝置。本發(fā)明的MIMO(多輸入多輸出)信道模型是時間分量、頻域分量和空間分量組成的三維信道，它綜合考慮了時間、頻率和空間的衰落。本發(fā)明的MIMO信道模擬器就是將空間信息融入信道模型中，模擬了包含時間衰落、頻率衰落及空間衰落的完整信道衰落模型。其二，本發(fā)明的MIMO信道模擬器實現(xiàn)了將現(xiàn)有的理論信道模型通過硬件編程成功的嵌入到硬件系統(tǒng)中，使各種理論模型真實再現(xiàn)。
本發(fā)明的一種MIMO信道模擬器的控制方法，依次按以下步驟進行步驟一、MIMO信道模擬器系統(tǒng)初始化；步驟二、通過多通道緩沖串口獲得空時編碼信息數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)信號矩陣為S(k)；步驟三、從系統(tǒng)操作界面選擇環(huán)境的類型，該類型為典型城區(qū)、差的城區(qū)或鄉(xiāng)村；步驟四、根據(jù)不同的環(huán)境，從系統(tǒng)操作界面輸入信道參數(shù)，該信道參數(shù)包括基站和移動臺的天線參數(shù)，即選擇天線的根數(shù)M、N和天線的間距d，每一可分辨徑的特點，即收發(fā)天線間可分辨徑的個數(shù)L和每一可分辨徑中不可分辨徑的個數(shù)P；
步驟五、從系統(tǒng)操作界面選擇要模擬的MIMO信道類型；步驟六、從系統(tǒng)操作界面選擇角度功率譜PAS和多普勒頻率譜DPSD計算出第l個可分辨多徑的信道轉(zhuǎn)移矩陣Hl，對于不同類型的信道模型，系統(tǒng)將調(diào)用不同的信道模擬程序和所需的信道環(huán)境數(shù)據(jù)求取Hl；步驟七、從系統(tǒng)操作界面輸入功率延遲譜PDP，將L條可分辨路徑的信號按照功率延遲分布進行疊加，從而得到基站和移動端間的寬帶MIMO無線信道離散沖激響應(yīng)H(k)，可表示為H(k)=Σl=1LHlδ(k-kl);]]>步驟八、利用得到的MIMO無線信道離散沖激響應(yīng)H(k)，可以算出經(jīng)過模擬信道后的信號形式X(k)＝H(k)S(k)；步驟九、判斷X(k)是否有噪聲，若X(k)有噪聲，則執(zhí)行步驟十將上述獲得的模擬信道后的信號X(k)再疊加一個噪聲信號n(k)，即X(k)+n(k)；然后再執(zhí)行步驟十一疊加之后的信號即是獲得的MIMO模擬器輸出的經(jīng)過模擬信道后的最終信號，此次模擬結(jié)束，系統(tǒng)清零復(fù)位，準(zhǔn)備進行下一次模擬；若X(k)無噪聲，則直接執(zhí)行步驟十一步驟八獲得信號X(k)即是獲得的MIMO模擬器輸出的經(jīng)過模擬信道后的最終信號，此次模擬結(jié)束，系統(tǒng)清零復(fù)位，準(zhǔn)備進行下一次模擬；步驟十二、是否進行下次模擬，若判斷結(jié)果為是，則返回至步驟三；若判斷結(jié)果為否，則結(jié)束。所述控制方法采用含有上述控制方法程序的DSP或FPGA可編程邏輯控制器件及外圍電路來實現(xiàn)。
基于DSP實現(xiàn)上述MIMO信道模擬器控制方法的裝置，由DSP算法模塊1、同步動態(tài)存儲器2、閃存3、異步串行通信模塊4和電平轉(zhuǎn)換模塊5組成，DSP算法模塊1的全雙工多通道緩沖串行口用于接收多路經(jīng)空時編碼的數(shù)據(jù)并且將經(jīng)過模擬信道后的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，DSP算法模塊1的地址總線與用于存儲不同的信道模擬程序的閃存3、用于存儲不同的信道環(huán)境數(shù)據(jù)的同步動態(tài)存儲器2和異步串行通信模塊4的地址信息傳輸端相連，DSP算法模塊1的數(shù)據(jù)總線與閃存3、同步動態(tài)存儲器2和異步串行通信模塊4的數(shù)據(jù)傳輸端相連，異步串行通信模塊4的信息傳輸端通過電平轉(zhuǎn)換模塊5與計算機相連。
發(fā)明效果為了彌補國內(nèi)在MIMO信道模擬器領(lǐng)域的空缺，本發(fā)明利用硬件DSP設(shè)計了一種MIMO信道模擬器，同時提供了一種模擬控制方法，該模擬器可以將現(xiàn)有的經(jīng)典信道模型虛擬實現(xiàn)，從而為各種空時處理算法的相對性能的評估及高性能通信系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化帶來便利。另外，對比國外ACE-400NB Azimuth和Propsim C8兩種商業(yè)信道模擬器，本發(fā)明的MIMO信道模擬器的優(yōu)勢在于它可以實現(xiàn)任意收發(fā)天線數(shù)目的信道模擬，而不僅僅局限于4×4或2×4，這就超越了ACE-400NB Azimuth和Propsim C8的使用范圍，從而能夠模擬的信道環(huán)境更寬泛，而且本發(fā)明的模擬器價格相對要低很多，而且結(jié)構(gòu)簡單功能多。
從國內(nèi)發(fā)展來看，本發(fā)明的MIMO信道模擬器之所以有別于目前其它的信道模擬器的根本原因在于，原有的信道模擬器所模擬出來的信道模型僅考慮了頻率選擇性衰落或時間選擇性衰落，而本發(fā)明的MIMO信道模擬器模擬出來的信道模型除了考慮時間和頻率上的衰落外，還考慮了空間選擇性衰落。本發(fā)明的MIMO信道模擬器在建模的過程中除了利用功率延遲譜PDP考慮相應(yīng)的頻率選擇性衰落和利用多普勒頻率譜DPSD考慮相應(yīng)的時間選擇性衰落，它還利用了角度功率譜PAS考慮相應(yīng)的空間選擇性衰落。


圖1是本發(fā)明的一種MIMO信道模擬器的控制方法的實現(xiàn)流程圖；圖2是具體實施方式
一中基于信道沖激響應(yīng)功率時延特征測量數(shù)據(jù)的建模方法，步驟六中系統(tǒng)計算Hl的數(shù)據(jù)處理方法的流程圖；圖3是具體實施方式
一中基于收發(fā)衰落相關(guān)特征建模方法，步驟六中系統(tǒng)計算Hl的數(shù)據(jù)處理方法的流程圖；圖4是基于DSP實現(xiàn)本發(fā)明控制方法的MIMO信道模擬器的結(jié)構(gòu)框圖；圖5是基于DSP實現(xiàn)本發(fā)明控制方法的MIMO信道模擬器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是具體實施方式
一中驗證發(fā)明效果時確定性MIMO信道衰落包絡(luò)自相關(guān)與理論值的均方誤差(MSE)與N的關(guān)系示意圖；圖7是具體實施方式
一中驗證發(fā)明效果時信道衰落包絡(luò)自相關(guān)值與N的關(guān)系示意圖；圖8是具體實施方式
一中驗證發(fā)明效果時衰落空間相關(guān)仿真值與理論值的均方誤差(MSE)隨N變化的關(guān)系示意圖；圖9是具體實施方式
一中驗證發(fā)明效果時確定性MIMO信道衰落空間相關(guān)值與理論值的曲線圖；圖10是具體實施方式
一中驗證發(fā)明效果時確定性MIMO信道衰落的空時互相關(guān)波形圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一參見圖1，本具體實施方式
提供了一種MIMO信道模擬器的控制方法，它依次按以下步驟進行步驟一、MIMO信道模擬器系統(tǒng)初始化；步驟二、通過多通道緩沖串口獲得空時編碼信息數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)信號矩陣為S(k)；步驟三、從系統(tǒng)操作界面選擇環(huán)境的類型，該類型為典型城區(qū)、差的城區(qū)或鄉(xiāng)村；步驟四、根據(jù)不同的環(huán)境，從系統(tǒng)操作界面輸入信道參數(shù)，該信道參數(shù)包括基站和移動臺的天線參數(shù)，即選擇天線的根數(shù)M、N和天線的間距d，每一可分辨徑的特點，即收發(fā)天線間可分辨徑的個數(shù)L和每一可分辨徑中不可分辨徑的個數(shù)P；步驟五、從系統(tǒng)操作界面選擇要模擬的MIMO信道類型；步驟六、從系統(tǒng)操作界面選擇角度功率譜PAS和多普勒頻率譜DPSD計算出第l個可分辨多徑的信道轉(zhuǎn)移矩陣Hl，對于不同類型的信道模型，系統(tǒng)將調(diào)用不同的信道模擬程序和所需的信道環(huán)境數(shù)據(jù)求取Hl；步驟七、從系統(tǒng)操作界面輸入功率延遲譜PDP，將L條可分辨路徑的信號按照功率延遲分布進行疊加，從而得到基站和移動端間的寬帶MIMO無線信道離散沖激響應(yīng)H(k)，可表示為H(k)=Σl=1LHlδ(k-kl);]]>步驟八、利用得到的MIMO無線信道離散沖激響應(yīng)H(k)，可以算出經(jīng)過模擬信道后的信號形式X(k)＝H(k)S(k)；步驟九、判斷X(k)是否有噪聲，若X(k)有噪聲，則執(zhí)行步驟十將上述獲得的模擬信道后的信號X(k)再疊加一個噪聲信號n(k)，即X(k)+n(k)；然后再執(zhí)行步驟十一疊加之后的信號即是獲得的MIMO模擬器輸出的經(jīng)過模擬信道后的最終信號，此次模擬結(jié)束，系統(tǒng)清零復(fù)位，準(zhǔn)備進行下一次模擬；若X(k)無噪聲，則直接執(zhí)行步驟十一步驟八獲得信號X(k)即是獲得的MIMO模擬器輸出的經(jīng)過模擬信道后的最終信號，此次模擬結(jié)束，系統(tǒng)清零復(fù)位，準(zhǔn)備進行下一次模擬；步驟十二、是否進行下次模擬，若判斷結(jié)果為是，則返回至步驟三；若判斷結(jié)果為否，則結(jié)束。
步驟五所可以選擇的MIMO信道類型的建模有以下兩類方法確定性MIMO信道建模方法和利用空時統(tǒng)計特征的建模方法，上述確定性MIMO信道建模方法包括基于信道沖激響應(yīng)功率時延特征測量數(shù)據(jù)的建模方法和基于射線跟蹤的建模方法；上述利用空時統(tǒng)計特征的建模方法包括基于幾何分布統(tǒng)計建模方法、基于參數(shù)化統(tǒng)計建模方法和基于收發(fā)衰落相關(guān)特征建模方法，基于幾何分布統(tǒng)計建模方法又包括單環(huán)模型、雙環(huán)模型、橢圓模型和扇形模型，基于參數(shù)化統(tǒng)計建模方法又包括雙方向性信道模型和虛射線模型。根據(jù)不同的信道模型，系統(tǒng)會調(diào)用針對不同的信道模型的數(shù)據(jù)處理方法。本發(fā)明的方法可以采用含有上述控制方法程序的DSP或FPGA可編程邏輯控制器件及外圍電路來實現(xiàn)。。
如圖2所示，基于信道沖激響應(yīng)功率時延特征測量數(shù)據(jù)的建模方法，步驟六中系統(tǒng)計算Hl的數(shù)據(jù)處理方法依次按以下步驟進行01、根據(jù)步驟五選擇的基于信道沖激響應(yīng)測量數(shù)據(jù)的MIMO信道模型，計算第i個接收天線與任一個發(fā)送天線間多徑信道第l徑的復(fù)衰落因子αi(l)(t)，其中αi(l)(t)采用正弦波疊加法表示為αi(l)(t)=Σp=1PlCi,p,1cos(2πfi,p,1t+φi,p,1)+-1·Σp=1P2Ci,p,2cos(2πfi,p,2t+φi,p,2),]]>i＝1，…，N其中Ci，p表示多普勒系數(shù)，fi，p表示離散多普勒頻率值，φi，p為在(-π，π]之間服從“von Mises”概率密度函數(shù)的非均勻來波方向分布且相互獨立的多普勒相位，P1和P2表示參與疊加的余弦波個數(shù)；(計算參數(shù)多普勒系數(shù)Ci，p、離散多普勒頻移fi，p和多普勒相移φi，p的值需要利用多普勒頻率譜DPSD和角度功率譜PAS。)02、利用發(fā)送操縱矢量a(l)，計算第i個接收天線與第j個發(fā)送天線間多徑信道第l徑的復(fù)衰落因子αi，j(l)(t)，計算公式為 ，i＝1，…，N；j＝1，…，M其中 該發(fā)送操縱矢量利用了天線的角度信息，是通過角度功率譜PAS得到的；03、從而得到信道轉(zhuǎn)移矩陣Hl，該信道轉(zhuǎn)移矩陣Hl是N×M維矩陣，它的元素是由上面計算出來的αi，j(l)(k)組成的，i＝1，…，N；j＝1，…，M。
上述基于信道沖激響應(yīng)的確定性MIMO信道建模方法，是指通過對MIMO信道衰落的測量，獲知了特定電波傳播環(huán)境的信道沖激響應(yīng)測量數(shù)據(jù)，利用正弦函數(shù)迭加方法即可模擬MIMO信道的衰落過程。在整個信道衰落的模擬過程中，信道衰落只視為時間的函數(shù)，因此稱為確定性建模方法。相對于其他建模方法，確定性MIMO信道建模方法具有運算量小，建模過程簡單的特點，但是其缺點是需要信道沖激響應(yīng)的測量數(shù)據(jù)，因此只能用于特定的傳播環(huán)境。
如圖3所示，基于收發(fā)衰落相關(guān)特征建模方法，步驟六中系統(tǒng)計算Hl的數(shù)據(jù)處理方法依次按以下步驟進行001、根據(jù)步驟五選擇的基于收發(fā)衰落相關(guān)特征的MIMO信道模型，利用基站的天線參數(shù)和基站端信號的角度功率譜PAS計算出基站側(cè)的相關(guān)矩陣RBS，利用終端的天線參數(shù)和終端信號的角度功率譜PAS計算出終端側(cè)的相關(guān)矩陣RMS；002、計算空間相關(guān)矩陣RMIMO＝RBSRMS；003、對各支路進行功率平衡，得到各支路的功率系數(shù)Pl，其中P(τ)=Σl=1LPlδ(τ-τl),]]>上式中，P(τ)為功率延遲分布PDP，τl為第l條可分辨路徑的時延，Pl為各支路的功率系數(shù)；004、將步驟002中的空間相關(guān)矩陣RMIMO進行平方根或喬斯基(Cholesky)分解，得到NM×NM的對稱映射矩陣Cl，其中RMIMO=RBS⊗RMS=ClClT;]]>005、按下式計算復(fù)信道衰落矩陣al，al=a1(l)a2(l)···aMN(L)MN×1T]]>上述矩陣中的每個元素ai(l)都是相互獨立的小尺度衰落，i＝1，2，…MN，每個元素ai(l)采用正弦波疊加法表示為αi(l)(t)=Σp=1PlCi,p,1cos(2πfi,p,1t+φi,p,1)+-1·Σp=1P2Ci,p,2cos(2πfi,p,2t+φi,p,2),]]>i＝1，…，MN
其中Ci，p表示多普勒系數(shù)，fi，p表示離散多普勒頻率值，φi，p為在(-π，π]之間服從“von Mises”概率密度函數(shù)的非均勻來波方向分布且相互獨立的多普勒相位，P1和P2表示參與疊加的余弦波個數(shù)；(計算參數(shù)多普勒系數(shù)Ci，p、離散多普勒頻移fi，p和多普勒相移φi，p的值需要利用多普勒頻率譜DPSD和角度功率譜PAS。)006、計算得到NM×1維的信道轉(zhuǎn)移矩陣 其中信道轉(zhuǎn)移矩陣 表示為H~l=PlClal;]]>007、將NM×1維的信道轉(zhuǎn)移矩陣 轉(zhuǎn)換成N×M維信道轉(zhuǎn)移矩陣Hl。
上述基于收發(fā)衰落相關(guān)特征的MIMO信道建模方法就是利用統(tǒng)計平均的方法重新產(chǎn)生觀察到的MIMO信道的衰落現(xiàn)象，它不需要相關(guān)環(huán)境的詳細信息。
具體實施方式
二參見圖4，基于DSP實現(xiàn)上述控制方法的裝置，其特征在于所述裝置為MIMO信道模擬器，它由DSP算法模塊1、同步動態(tài)存儲器2、閃存3、異步串行通信模塊4和電平轉(zhuǎn)換模塊5組成，DSP算法模塊1的全雙工多通道緩沖串行口用于接收多路經(jīng)空時編碼的數(shù)據(jù)并且將經(jīng)過模擬信道后的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，DSP算法模塊1的地址總線與用于存儲不同的信道模擬程序的閃存3、用于存儲不同的信道環(huán)境數(shù)據(jù)的同步動態(tài)存儲器2和異步串行通信模塊4的地址信息傳輸端相連，DSP算法模塊1的數(shù)據(jù)總線與閃存3、同步動態(tài)存儲器2和異步串行通信模塊4的數(shù)據(jù)傳輸端相連，異步串行通信模塊4的信息傳輸端通過電平轉(zhuǎn)換模塊5與計算機相連。所述DSP算法模塊1所實現(xiàn)的功能還可采用FPGA來實現(xiàn)，那么其整個電路結(jié)構(gòu)就會相應(yīng)有所改變。
具體實施方式
三參見圖4和圖5，本具體實施方式
與具體實施方式
二的不同點是本具體實施方式
采用TI公司的DSP芯片來實現(xiàn)DSP算法模塊1。如圖5所示，所述DSP算法模塊1采用的型號為TMS320VC5509A的數(shù)字信號處理器U1，U1通過三個全雙工多通道緩沖串行口(MCBSP0、MCBSP1、MCBSP2)來接收經(jīng)空時編碼的數(shù)據(jù)，然后利用DSP運行信道模擬算法程序來完成信道的模擬，該模塊是整個空時信道模擬器的核心模塊。上述三個全雙工多通道緩沖串行口的功能管腳及與U1管腳的對應(yīng)關(guān)系見下表。

上述三組全雙工多通道緩沖串行口通過緩存芯片為DSP提供空時編碼的多路數(shù)據(jù)。
如圖5所示，所述閃存3采用型號為SST39VF400A的閃存芯片U4，它用來存儲各種信道模擬算法的程序，以供DSP調(diào)用。
如圖5所示，所述同步動態(tài)存儲器2采用Hynix公司的同步動態(tài)SDRAM芯片U2，其型號為HY57V641620ET-H，其用來存放處理的數(shù)據(jù)。該SDRAM芯片U2為64Mbit的SDRAM，是高速CMOS動態(tài)隨機訪問存儲器，共有67108864bit，它內(nèi)部有4塊帶有同步接口的DRAM(所有信號在時鐘上升沿被存儲)。
如圖5所示，所述異步串行通信模塊4采用型號為TL16C550CFN的異步通信芯片U3，它負責(zé)將DSP的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為串行數(shù)據(jù)，并將計算機的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為DSP的并行數(shù)據(jù)。由于TMS320VC5509A沒有專門的UART接口，所以本發(fā)明的信道模擬器采用專門的異步異步通信芯片TL16C550(以下簡稱16C550)來擴展C5509A的串口，使DSP器件實現(xiàn)穩(wěn)定、準(zhǔn)確的串行通信。16C550是一種具有異步串行通信功能的大規(guī)模集成電路芯片，其主要功能是為DCE設(shè)備和DTE設(shè)備之間提供可靠、靈活的接口服務(wù)。所述電平轉(zhuǎn)換模塊5采用MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片U5。
如圖5所示，DSP通過地址線對16C550進行控制、選擇，數(shù)據(jù)則直接通過數(shù)據(jù)線傳輸。為了讀寫控制寄存器，在C5509A中使用ioport指令，只要選中要讀寫的寄存器的地址，就可以直接讀寫控制寄存器的值，以達到對寄存器的值進行設(shè)置及讀出的目的。DSP與16C550之間的數(shù)據(jù)傳輸很簡單，RBR/THR分別是接收和發(fā)送緩沖寄存器，它們之間的數(shù)據(jù)的傳輸則是完全通過DSP讀寫這兩個緩沖寄存器來實現(xiàn)的。
如圖5所示，上述各芯片的主要連接關(guān)系如下數(shù)字信號處理器U1的CLKR0、FSR0、DR0、CKLX0、FSX0、DX0腳分別連接緩存芯片U9的A1至A6腳，數(shù)字信號處理器U1的S15、S13、S20、S22、S21、S24腳分別連接緩存芯片U9的C1至C6腳，數(shù)字信號處理器U1的S10、S12、S11、S14腳分別連接緩存芯片U9的A7至A10腳，數(shù)字信號處理器U1的S25和S23腳分別連接緩存芯片U9的C7和C8腳，數(shù)字信號處理器U1的A0至A13腳通過地址總線連接SDRAM芯片U2的BA1、A0至A9、A11、BA0腳以及閃存芯片U4的A0至A13腳，數(shù)字信號處理器U1的A1至A3腳分別連接異步通信芯片U3的A0至A2腳，數(shù)字信號處理器U1的D0至D15腳通過數(shù)據(jù)總線連接SDRAM芯片U2的D0至D15腳和閃存芯片U4的D0至D15腳，數(shù)字信號處理器U1的D0至D7腳通過數(shù)據(jù)總線連接異步通信芯片U3的D0至D7腳，異步通信芯片U3的SOUT和SIN腳通過電平轉(zhuǎn)換芯片U5與計算機相連用于傳送數(shù)據(jù)，異步通信芯片U3的BAUDOUT和RCLK腳相連，異步通信芯片U3的XIN、XOUT腳分別連接由晶振和電容構(gòu)成的時鐘電路8的兩個輸出端，異步通信芯片U3的RD2、WR2、ADS腳分別通過一個第九電阻R9接地，異步通信芯片U3的MR、Vss腳接地，異步通信芯片U3的CS0、CS1腳分別通過一個第十電阻R10連接直流電源VCC的輸出端，數(shù)字信號處理器U1的C14腳通過第一電阻R1連接SDRAM芯片U2的CLK腳，數(shù)字信號處理器U1的C13腳連接SDRAM芯片U2的A10腳，數(shù)字信號處理器U1的C12腳通過第二電阻R2連接SDRAM芯片U2的WE腳，數(shù)字信號處理器U1的C11腳通過第四電阻R4連接SDRAM芯片U2的CAS腳，數(shù)字信號處理器U1的C10腳通過第三電阻R3連接SDRAM芯片U2的RAS腳，數(shù)字信號處理器U1的C9腳連接SDRAM芯片U2的HDQM腳，數(shù)字信號處理器U1的C8腳連接SDRAM芯片U2的LDQM腳，SDRAM芯片U2的CS腳連接數(shù)字信號處理器U1的C6腳，SDRAM芯片U2的CKE腳連接直流電源VCC的輸出端，數(shù)字信號處理器U1的C5腳連接閃存芯片U4的CE#腳，數(shù)字信號處理器U1的C2腳通過第五電阻R5連接閃存芯片U4的WE#腳，數(shù)字信號處理器U1的C1腳通過第六電阻R6連接閃存芯片U4的OE#腳，閃存芯片U4的A14至A17腳接地，數(shù)字信號處理器U1的C4腳連接異步通信芯片U3的CS2腳，異步通信芯片U3的RD1腳通過第七電阻R7連接數(shù)字信號處理器U1的C0腳，異步通信芯片U3的WR1腳通過第八電阻R8連接數(shù)字信號處理器U1的C2腳，數(shù)字信號處理器U1的RTCINX1腳接地，數(shù)字信號處理器U1的X2/CLKIN腳通過第十一電阻R11連接時鐘芯片U6的時鐘信號輸出端，該時鐘芯片U6可采用型號為CRYSTAL_12M的芯片；數(shù)字信號處理器U1的GPIO0、GPIO1、GPIO2、GPIO3分別通過一個第十二電阻R12與四個跳線HEADER的2腳相連，四個跳線HEADER的1腳都連接直流電源VCC的輸出端，四個跳線HEADER的3腳接地，四個跳線HEADER對GPIO
設(shè)置不同的值，從而選擇對DSP芯片的不同的引導(dǎo)方式，數(shù)字信號處理器U1的USBPLL Vdd、RDVdd、RCVdd、INT1、INT2、INT3、INT4腳連接第一直流電源VA的輸出端，數(shù)字信號處理器U1的RESET復(fù)位端連接復(fù)位按鍵芯片U8的RESET腳，復(fù)位按鍵芯片U8為IMP809TEUR-T。
為便于DSP進行編程設(shè)計及調(diào)試，特添加一DSP編程接口DSP_JTAG，數(shù)字信號處理器U1的EMU0腳連接DSP編程接口DSP_JTAG的13腳，數(shù)字信號處理器U1的EMU1/OFF腳連接DSP編程接口DSP_JTAG的14腳，數(shù)字信號處理器U1的TDO腳連接DSP編程接口DSP_JTAG的7腳，數(shù)字信號處理器U1的TDI腳連接DSP編程接口DSP_JTAG的3腳，數(shù)字信號處理器U1的TRST腳連接DSP編程接口DSP_JTAG的2腳，數(shù)字信號處理器U1的TCK腳連接DSP編程接口DSP_JTAG的9和11腳，數(shù)字信號處理器U1的TMS腳連接DSP編程接口DSP_JTAG的1腳，DSP編程接口6的4、8、10、12腳接地，DSP編程接口DSP_JTAG的5腳連接直流電源VCC的輸出端。
為了方便與外部設(shè)備相連，用于向DSP輸入?yún)?shù)數(shù)據(jù)，增加USB接口部分，其連接關(guān)系如下數(shù)字信號處理器U1的GPIO7作為USB接口模塊1-1的電源輸出端，數(shù)字信號處理器U1的PU、DP和DN腳作為USB接口模塊1-1數(shù)據(jù)信號傳輸，數(shù)字信號處理器U1的PU和DP腳分別通過一個第十三電阻R13連接USB接口U7的D+腳，數(shù)字信號處理器U1的DN腳通過一個第十四電阻R14連接USB接口U7的D-腳，USB接口U7的D+腳和D-腳分別通過一個第十五電阻R15接地。
本具體實施方式
采用TPS767D301作為供電芯片，它為上述各個芯片提供精確穩(wěn)定的供電電壓。
為了驗證上述關(guān)于本發(fā)明MIMO信道模擬器技術(shù)方案的正確性，本發(fā)明還對模擬結(jié)果進行了分析及仿真，并將仿真結(jié)果與理論模型進行了對比。這里以在空時碼的應(yīng)用下的確定性MIMO衰落信道模型為例，對信道的衰落統(tǒng)計特征進行數(shù)值仿真，并對仿真結(jié)果進行了分析。通過仿真與比較，體現(xiàn)出該MIMO信道模擬器的作用效果。
首先，給出理論統(tǒng)計MIMO信道的空時互相關(guān)函數(shù)及定義。對于MIMO信道中的任意兩個SISO信道衰落的隨機過程αpq(t)和αlk(t)，信道空時互相關(guān)函數(shù)的定義可表示為Rnm,lk(τ,dpq,lk)=E{αpq(t)αlk*(t+τ)}E{|αpq(t)|2}E{|αlk(t+τ)|2}---(1)]]>參考已有的文獻，可將第m個接收天線的接收信號的包絡(luò)自相關(guān)值的實部表示為Rrr(τ)=ζI0(κ2-4π2fD2τ2+j4πκcos(θp)fDτ)I0(κ)+(1-ζ)J0(2πfDτ)---(2)]]>而確定性MIMO信道的空時互相關(guān)函數(shù)表示為
R~nm,lk(τ,dpq,lk)=limT→∞12T∫-TTαpq(t)αlk*(t+τ)dt]]>=limT→∞12NT{[Σn=1Npqcos(2πfn(pq)t+φp,n,1(pq))+j·Σn=1Npqcos(2πfn(pq)t+φp,n,1(pq)-π/2)]]]>[Σn=1Nlkcos2πfn(lk)(t+τ)+φl,n,1(lk))+j·Σn=1Nlkcos(2πfn(lk)(t+τ)+φl,n,1(lk)-π/2)]*}]]>(3)式(3)中，Npq和Nlk分別表示用于計算確定性建模所需參數(shù)時的余弦波數(shù)目。針對SIMO信道情形，當(dāng)Npq＝Npk＝N時，fn(pq)=fn(lq)=fn,]]>式(3)簡化為R~pq,lq(τ,dpq,lq)=1NΣn=1Ne-j(2πfDτsin(nπ2N)+2π(dpl/λ)sin(θn))---(4)]]>下面討論當(dāng)N→∞時，空時互相關(guān)函數(shù)的兩種特殊結(jié)果和一般結(jié)果。
當(dāng)僅考慮時域自相關(guān)特性，有dpl＝0，式(4)的結(jié)果可表示為R~pq,pq(τ)=limN→∞1NΣn=1N{cos(2πfDτsin(nπ2N))-jsin(2πfDτsin(nπ2N))}]]>=2π∫0π/2{cos(2πfDτsin(α))-jsin(2πfDτsin(α))}dα]]>=J0(2πfDτ)-jY0(2πfDτ)]]>(5)式(5)中，實部J0(2πfDτ)為第一類零階Bessel函數(shù)，虛部Y0(2πfDτ)為第二類零階Bessel函數(shù)。同理，根據(jù)式(2)考察復(fù)包絡(luò)自相關(guān)。得出結(jié)論，式(5)結(jié)果與理論模型式(2)的結(jié)果完全相同。
考慮空域自相關(guān)特性，即當(dāng)τ＝0時，式(5.4)的結(jié)果可表示為limN→∞R~pl,pq(τ,t)|τ=0=∫-ππexp(j2πdplλsinθn)pΘscatdθn=Rpl(dpl)---(6)]]>觀察式(6)可以發(fā)現(xiàn)，在確定性MIMO信道模型中，各鏈路信號的空時互相關(guān)與時間t無關(guān)。這可以證明所提確定性模型滿足遍歷平穩(wěn)特性，其次，在兩種特殊情形，即空間互相關(guān)和時域自相關(guān)，當(dāng)N→∞時，確定性MIMO信道的空時相關(guān)函數(shù)也可逼近統(tǒng)計意義的MIMO信道的空時相關(guān)函數(shù)。
考慮一般情形，即N→∞式(4)的極限情況limN→∞R~pq,lq(τ,dpq,lq)≈∫02πe-j(2πfDτsin(θn/4)+2π(dpl/λ)sin(θn))pΘscatdθn]]>=E{e-j(2πfDτsin(θn/4)+2π(dpl/λ)sin(θn))}]]>(7)下面針對以上三種情形，分別給出了數(shù)值仿真。通過均方誤差(Mean SquareErrors，MSE)來考察使用不同余弦波數(shù)目N時，該模擬信道衰落的自相關(guān)函數(shù)與理論計算結(jié)果的差異。在式(8)計算中，只考慮相關(guān)函數(shù)的實部。
ER(τ)=1τmax∫0τmax(R(τ)-R~(τ))2dτ---(8)]]>首先考察在κ＝0.5，ζ＝1，fD＝925Hz時，MIMO信道中單鏈路的衰落包絡(luò)自相關(guān)特性。依據(jù)式(2)和式(5)，計算N從7變化至50時的仿真信道衰落包絡(luò)自相關(guān)與理論結(jié)果的MSE，如圖6所示。
在N分別取7、25、40三個值時，圖7給出了信道衰落復(fù)包絡(luò)自相關(guān)值與理論值的圖形。觀察圖6和7可看出，隨N的增大，確定性MIMO信道衰落的自相關(guān)逐步逼近理論統(tǒng)計模型的結(jié)果。在N＞15時，MSE＜0.01。圖7的時域波形也顯示，N＝40時的衰落包絡(luò)自相關(guān)與理論值已非常接近。
其次，對MIMO信道衰落復(fù)包絡(luò)的空間相關(guān)特性進行考察，兩接收陣元間距從0.2個波長開始，按0.2個波長，增大至5個波長。所得仿真結(jié)果與理論結(jié)果的MSE如圖8所示。其空域波形如圖9所示。從圖8中可以看出，隨N增大，所建立的MIMO信道模型的衰落空間相關(guān)仿真值逐漸逼近理論結(jié)果。在N大于35后，MSE＜0.01。
N＝40，κ＝3和ζ＝0.5時，天線間距從0.2個波長按0.1個波長增加至3個波長，時延從0至0.015ms，所建立的MIMO信道的空時互相關(guān)特性如圖10所示。
通過上面的分析與比較，可以看出用本發(fā)明的MIMO信道模擬器虛擬實現(xiàn)的信道模型與理論模型是很逼近的，這也證實了該MIMO信道模擬器的工作效果。
權(quán)利要求
1.一種MIMO信道模擬器的控制方法，其特征在于所述控制方法依次按以下步驟進行步驟(一)、MIMO信道模擬器系統(tǒng)初始化；步驟(二)、通過多通道緩沖串口獲得空時編碼信息數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)信號矩陣為S(k)；步驟(三)、從系統(tǒng)操作界面選擇環(huán)境的類型，該類型為典型城區(qū)、差的城區(qū)或鄉(xiāng)村；步驟(四)、根據(jù)不同的環(huán)境，從系統(tǒng)操作界面輸入信道參數(shù)，該信道參數(shù)包括基站和移動臺的天線參數(shù)，即選擇天線的根數(shù)M、N和天線的間距d，每一可分辨徑的特點，即收發(fā)天線間可分辨徑的個數(shù)L和每一可分辨徑中不可分辨徑的個數(shù)P；步驟(五)、從系統(tǒng)操作界面選擇要模擬的MIMO信道類型；步驟(六)、從系統(tǒng)操作界面選擇角度功率譜PAS和多普勒頻率譜DPSD計算出第l個可分辨多徑的信道轉(zhuǎn)移矩陣Hl，對于不同類型的信道模型，系統(tǒng)將調(diào)用不同的信道模擬程序和所需的信道環(huán)境數(shù)據(jù)求取Hl；步驟(七)、從系統(tǒng)操作界面輸入功率延遲譜PDP，將L條可分辨路徑的信號按照功率延遲分布進行疊加，從而得到基站和移動端間的寬帶MIMO無線信道離散沖激響應(yīng)H(k)，可表示為H(k)=Σl=1LHlδ(k-kl);]]>步驟(八)、利用得到的MIMO無線信道離散沖激響應(yīng)H(k)，可以算出經(jīng)過模擬信道后的信號形式X(k)＝H(k)S(k)；步驟(九)、判斷X(k)是否有噪聲，若X(k)有噪聲，則執(zhí)行步驟十將上述獲得的模擬信道后的信號X(k)再疊加一個噪聲信號n(k)，即X(k)+n(k)；然后再執(zhí)行步驟十一疊加之后的信號即是獲得的MIMO模擬器輸出的經(jīng)過模擬信道后的最終信號，此次模擬結(jié)束，系統(tǒng)清零復(fù)位，準(zhǔn)備進行下一次模擬；若X(k)無噪聲，則直接執(zhí)行步驟十一步驟八獲得信號X(k)即是獲得的MIMO模擬器輸出的經(jīng)過模擬信道后的最終信號，此次模擬結(jié)束，系統(tǒng)清零復(fù)位，準(zhǔn)備進行下一次模擬；步驟(十二)、是否進行下次模擬，若判斷結(jié)果為是，則返回至步驟三；若判斷結(jié)果為否，則結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MIMO信道模擬器的控制方法，其特征在于基于信道沖激響應(yīng)功率時延特征測量數(shù)據(jù)的建模方法，步驟六中系統(tǒng)計算Hl的數(shù)據(jù)處理方法依次按以下步驟進行(01)、根據(jù)步驟五選擇的基于信道沖激響應(yīng)測量數(shù)據(jù)的MIMO信道模型，計算第i個接收天線與任一個發(fā)送天線間多徑信道第l徑的復(fù)衰落因子αi(l)(t)，其中αi(l)(t)采用正弦波疊加法表示為αi(l)(t)=Σp=1P1Ci,p,1cos(2πfi,p,1t+φi,p,1)+-1·Σp=1P2Ci,p,2cos(2πfi,p,2t+φi,p,2),i=1,···,N]]>其中Ci，p表示多普勒系數(shù)，fi，p表示離散多普勒頻率值，φi，p為在(-π，π]之間服從“von Mises”概率密度函數(shù)的非均勻來波方向分布且相互獨立的多普勒相位，P1和P2表示參與疊加的余弦波個數(shù)；(02)、利用發(fā)送操縱矢量a(l)，計算第i個接收天線與第j個發(fā)送天線間多徑信道第l徑的復(fù)衰落因子αi，j(l)(t)，計算公式為 i＝1，…，N；j＝1，…，M其中 該發(fā)送操縱矢量利用了天線的角度信息，是通過角度功率譜PAS得到的；(03)、從而得到信道轉(zhuǎn)移矩陣Hl，該信道轉(zhuǎn)移矩陣Hl是N×M維矩陣，它的元素是由上面計算出來的αi，j(l)(k)組成的，i＝1，…，N；j＝1，…，M。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MIMO信道模擬器的控制方法，其特征在于基于收發(fā)衰落相關(guān)特征建模方法，步驟六中系統(tǒng)計算Hl的數(shù)據(jù)處理方法依次按以下步驟進行(001)、根據(jù)步驟五選擇的基于收發(fā)衰落相關(guān)特征的MIMO信道模型，利用基站的天線參數(shù)和基站端信號的角度功率譜PAS計算出基站側(cè)的相關(guān)矩陣RBS，利用終端的天線參數(shù)和終端信號的角度功率譜PAS計算出終端側(cè)的相關(guān)矩陣RMS；(002)、計算空間相關(guān)矩陣RMIMO＝RRSRMS；(003)、對各支路進行功率平衡，得到各支路的功率系數(shù)Pl，其中P(τ)=Σl=1LPlδ(τ-τl),]]>上式中，P(τ)為功率延遲分布PDP，τl為第l條可分辨路徑的時延，Pl為各支路的功率系數(shù)；(004)、將步驟002中的空間相關(guān)矩陣RMIMO進行平方根或喬斯基分解，得到NM×NM的對稱映射矩陣Cl，其中RMIMO=RBS⊗RMS=ClClT;]]>(005)、按下式計算復(fù)信道衰落矩陣al，al=a1(l)a2(l)···aMN(l)MN×1T]]>上述矩陣中的每個元素ai(l)都是相互獨立的小尺度衰落，i＝1，2，…MN，每個元素ai(l)采用正弦波疊加法表示為αi(l)(t)=Σp=1P1Ci,p,1cos(2πfi,p,1t+φi,p,1)+-1·Σp=1P2Ci,p,2cos(2πfi,p,2t+φi,p,2),i=1,···,MN]]>其中Ci，p表示多普勒系數(shù)，fi，p表示離散多普勒頻率值，φi，p為在(-π，π]之間服從“von Mises”概率密度函數(shù)的非均勻來波方向分布且相互獨立的多普勒相位，P1和P2表示參與疊加的余弦波個數(shù)；(006)、計算得到NM×1維的信道轉(zhuǎn)移矩陣 其中信道轉(zhuǎn)移矩陣 表示為H~l=PlClal;]]>(007)、將NM×1維的信道轉(zhuǎn)移矩陣 轉(zhuǎn)換成N×M維信道轉(zhuǎn)移矩陣Hl。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MIMO信道模擬器的控制方法，其特征在于所述控制方法采用含有上述控制方法程序的DSP或FPGA可編程邏輯控制器件及外圍電路來實現(xiàn)。
5.基于DSP的實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的一種MIMO信道模擬器控制方法的裝置，其特征在于所述裝置由DSP算法模塊(1)、同步動態(tài)存儲器(2)、閃存(3)、異步串行通信模塊(4)和電平轉(zhuǎn)換模塊(5)組成，DSP算法模塊(1)的全雙工多通道緩沖串行口用于接收多路經(jīng)空時編碼的數(shù)據(jù)并且將經(jīng)過模擬信道后的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，DSP算法模塊(1)的地址總線與用于存儲不同的信道模擬程序的閃存(3)、用于存儲不同的信道環(huán)境數(shù)據(jù)的同步動態(tài)存儲器(2)和異步串行通信模塊(4)的地址信息傳輸端相連，DSP算法模塊(1)的數(shù)據(jù)總線與閃存(3)、同步動態(tài)存儲器(2)和異步串行通信模塊(4)的數(shù)據(jù)傳輸端相連，異步串行通信模塊(4)的信息傳輸端通過電平轉(zhuǎn)換模塊(5)與計算機相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的一種MIMO信道模擬器的控制方法的裝置，其特征在于所述DSP算法模塊(1)采用型號為TMS320VC5509A的數(shù)字信號處理器(U1)；所述閃存(3)采用型號為SST39VF400A的閃存芯片(U4)；所述同步動態(tài)存儲器(2)采用Hynix公司的同步動態(tài)SDRAM芯片(U2)，同步動態(tài)SDRAM芯片(U2)型號為HY57V641620ET-H；所述異步串行通信模塊(4)采用型號為TL16C550CFN的異步通信芯片(U3)；數(shù)字信號處理器(U1)的CLKR0、FSR0、DR0、CKLX0、FSX0、DX0腳分別連接緩存芯片(U9)的A1至A6腳，數(shù)字信號處理器(U1)的S15、S13、S20、S22、S21、S24腳分別連接緩存芯片(U9)的C1至C6腳，數(shù)字信號處理器U1的S10、S12、S11、S14腳分別連接緩存芯片(U9)的A7至A10腳，數(shù)字信號處理器U1的S25和S23腳分別連接緩存芯片(U9)的C7和C8腳，數(shù)字信號處理器(U1)的A0至A13腳通過地址總線連接SDRAM芯片(U2)的BA1、A0至A9、A11、BA0腳以及閃存芯片(U4)的A0至A13腳，數(shù)字信號處理器(U1)的A1至A3腳分別連接異步通信芯片(U3)的A0至A2腳，數(shù)字信號處理器(U1)的D0至D15腳通過數(shù)據(jù)總線連接SDRAM芯片(U2)的D0至D15腳和閃存芯片(U4)的D0至D15腳，數(shù)字信號處理器(U1)的D0至D7腳通過數(shù)據(jù)總線連接異步通信芯片(U3)的D0至D7腳，異步通信芯片(U3)的SOUT和SIN腳通過電平轉(zhuǎn)換芯片(U5)與計算機相連用于傳送數(shù)據(jù)，異步通信芯片(U3)的BAUDOUT和RCLK腳相連，異步通信芯片(U3)的XIN、XOUT腳分別連接由晶振和電容構(gòu)成的時鐘電路(8)的兩個輸出端，異步通信芯片(U3)的RD2、WR2、ADS腳分別通過一個第九電阻(R9)接地，異步通信芯片(U3)的MR、Vss腳接地，異步通信芯片(U3)的CS0、CS1腳分別通過一個第十電阻(R10)連接直流電源(VCC)的輸出端，數(shù)字信號處理器U1的C14腳通過第一電阻(R1)連接SDRAM芯片(U2)的CLK腳，數(shù)字信號處理器(U1)的C13腳連接SDRAM芯片U2的A10腳，數(shù)字信號處理器(U1)的C12腳通過第二電阻(R2)連接SDRAM芯片(U2)的WE腳，數(shù)字信號處理器(U1)的C11腳通過第四電阻(R4)連接SDRAM芯片(U2)的CAS腳，數(shù)字信號處理器(U1)的C10腳通過第三電阻(R3)連接SDRAM芯片(U2)的RAS腳，數(shù)字信號處理器(U1)的C9腳連接SDRAM芯片(U2)的HDQM腳，數(shù)字信號處理器(U1)的C8腳連接SDRAM芯片(U2)的LDQM腳，SDRAM芯片(U2)的CS腳連接數(shù)字信號處理器(U1)的C6腳，SDRAM芯片(U2)的CKE腳連接直流電源(VCC)的輸出端，數(shù)字信號處理器(U1)的C5腳連接閃存芯片(U4)的CE#腳，數(shù)字信號處理器(U1)的C2腳通過第五電阻(R5)連接閃存芯片(U4)的WE#腳，數(shù)字信號處理器(U1)的C1腳通過第六電阻(R6)連接閃存芯片(U4)的OE#腳，閃存芯片(U4)的A14至A17腳接地，數(shù)字信號處理器(U1)的C4腳連接異步通信芯片(U3)的CS2腳，異步通信芯片(U3)的RD1腳通過第七電阻(R7)連接數(shù)字信號處理器(U1)的C0腳，異步通信芯片(U3)的WR1腳通過第八電阻R8連接數(shù)字信號處理器(U1)的C2腳，數(shù)字信號處理器(U1)的RTCINX1腳接地，數(shù)字信號處理器(U1)的X2/CLKIN腳通過第十一電阻(R11)連接時鐘芯片(U6)的時鐘信號輸出端，該時鐘芯片(U6)可采用型號為CRYSTAL 12M的芯片；數(shù)字信號處理器(U1)的GPIO0、GPIO1、GPIO2、GPIO3分別通過一個第十二電阻(R12)與四個跳線(HEADER)的2腳相連，四個跳線(HEADER)的1腳都連接直流電源(VCC)的輸出端，四個跳線(HEADER)的3腳接地，四個跳線(HEADER)對GPIO
設(shè)置不同的值，從而選擇對DSP芯片的不同的引導(dǎo)方式，數(shù)字信號處理器(U1)的USBPLL Vdd、RDVdd、RCVdd、INT1、INT2、INT3、INT4腳連接第一直流電源(VA)的輸出端，數(shù)字信號處理器(U1)的RESET復(fù)位端連接復(fù)位按鍵芯片(U8)的RESET腳，復(fù)位按鍵芯片(U8)為I MP809TEUR-T。
全文摘要
一種MIMO信道模擬器的控制方法及其實現(xiàn)裝置，它涉及無線通信模擬系統(tǒng)，它解決了傳統(tǒng)的SISO(單輸入單輸出)信道模型是一維或二維信道，它僅僅考慮了時間或頻率上的衰落，而對多天線不適用的問題。本發(fā)明的MIMO信道模擬器由DSP算法模塊(1)、同步動態(tài)存儲器(2)、閃存(3)、異步串行通信模塊(4)和電平轉(zhuǎn)換模塊(5)組成，且它同時考慮了時間和頻率上的衰落以及空間選擇性衰落，在建模的過程中除了利用功率延遲譜PDP考慮相應(yīng)的頻率選擇性衰落和利用多普勒頻率譜DPSD考慮相應(yīng)的時間選擇性衰落，它還利用了角度功率譜PAS考慮相應(yīng)的空間選擇性衰落。本發(fā)明的模擬器價格低，結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號H04B7/02GK1949691SQ200610150820
公開日2007年4月18日 申請日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者孟維曉, 張超, 孫華麗 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)