本發(fā)明涉及一種面向并行多通道無線信道測(cè)量的校準(zhǔn)方法，同時(shí)也涉及用于實(shí)現(xiàn)該校準(zhǔn)方法的校準(zhǔn)系統(tǒng)，屬于通信測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的通信測(cè)試技術(shù)中，對(duì)并行多通道無線信道的校準(zhǔn)方案基本是由單通道情景下的校準(zhǔn)方案演變而來的。該校準(zhǔn)方案依靠多路復(fù)用開關(guān)實(shí)現(xiàn)多通道的切換以實(shí)現(xiàn)多通道的校準(zhǔn)和測(cè)量，同一時(shí)刻只有一路通道被測(cè)量，因此本質(zhì)上是基于時(shí)分的測(cè)量校準(zhǔn)方案。在該校準(zhǔn)方案中，測(cè)量信號(hào)不需要互相正交，因此結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成本較低。另外，收發(fā)端的天線數(shù)量可以靈活切換。但是，該校準(zhǔn)方案對(duì)收發(fā)兩端同步切換的控制要求非常嚴(yán)格，并且測(cè)量時(shí)間一般較長，不適合高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景。

圖1所示為上述校準(zhǔn)方案的一個(gè)示例中，具有8天線端口的收發(fā)端連接8×1多路復(fù)用器開關(guān)模塊的連接框圖。其中，收發(fā)兩端分別裝有一款端接8×1多路復(fù)用器開關(guān)模塊用于校準(zhǔn)，發(fā)送天線(tx1，tx2……tx8)與接收天線(rx1，rx2……rx8)通過8×1多路復(fù)用器開關(guān)模塊選擇一路發(fā)送天線和接收天線，得到該發(fā)送天線和該接收天線之間的頻率響應(yīng)校準(zhǔn)結(jié)果，切換多路復(fù)用開關(guān)得到頻響矩陣h(f)。

另一方面，mimo(多輸入多輸出)技術(shù)能夠利用發(fā)射端的多個(gè)天線各自獨(dú)立發(fā)送信號(hào)，同時(shí)在接收端用多個(gè)天線接收并恢復(fù)原信息，從而在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的吞吐量、傳送距離和頻譜利用率。利用mimo技術(shù)并行測(cè)量多通道的無線信道，具有更快的測(cè)量速度，特別適合于高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景。

在理想狀態(tài)下，接收端和發(fā)送端的開關(guān)能夠同時(shí)進(jìn)行切換。然而在實(shí)際操作過程中，接收端和發(fā)送端的開關(guān)切換總是存在一定的誤差，該誤差是由于接收端和發(fā)送端的時(shí)鐘抖動(dòng)而引起的，并且開關(guān)切換的次數(shù)越多引入的時(shí)鐘抖動(dòng)誤差也會(huì)越大。在美國專利us8,477,866b2中，提出在測(cè)量每一次的信道響應(yīng)之后，利用相鄰信道之間的相對(duì)特征響應(yīng)計(jì)算出每一對(duì)信道之間的響應(yīng)特性從而實(shí)現(xiàn)每對(duì)信道的校準(zhǔn)。該發(fā)明所采用的算法簡單說明如下：

首先，鏈接n路發(fā)送到m路測(cè)量的通路，利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量通路中無源器件的信道響應(yīng)特征s

其次，校準(zhǔn)測(cè)量流程分為發(fā)送端和接收端兩部分，在測(cè)量n路發(fā)送通道的信道響應(yīng)時(shí)只需要一路接收通道，這n路發(fā)送通道以時(shí)分的方式發(fā)送數(shù)據(jù)，接收通道依次接收n路發(fā)送通道的數(shù)據(jù)；在測(cè)量m路接收通道的信道響應(yīng)時(shí)只需要一路發(fā)送通道，接收通道依次接收這一路發(fā)送通道發(fā)送的數(shù)據(jù)，具體流程如圖2和圖3所示：

最后，通過n路發(fā)送信道響應(yīng)h11(f)…h(huán)n1(f)和m路接收信道響應(yīng)h11(f)…h(huán)1m(f)計(jì)算出n路發(fā)送m路接收通道的信道響應(yīng)矩陣h(f)n×m。令第i路發(fā)送到第j路接收的通道的信道響應(yīng)為hij(f)，則有

利用上述公式，假設(shè)在測(cè)量過程中的校準(zhǔn)響應(yīng)保持不變，則在后續(xù)測(cè)量中計(jì)算得到校準(zhǔn)信道響應(yīng)的響應(yīng)矩陣h(f)n×m，完成校準(zhǔn)。

從發(fā)送端和接收端的校準(zhǔn)流程可以看出，在天線端口增多的情況下，上述算法能夠大大降低開關(guān)切換的次數(shù)，將原來需要64次切換降為只需要16次切換就可以得到64組tx/rx信道響應(yīng)特征，大大減少了開關(guān)切換的次數(shù)，降低了由于反復(fù)切換引起的時(shí)鐘抖動(dòng)的問題。但是，上述算法并沒有從根本上解決開關(guān)切換帶來的時(shí)間抖動(dòng)問題，測(cè)量時(shí)時(shí)鐘抖動(dòng)的誤差依然存在。

實(shí)踐證明，并行多通道無線信道測(cè)量的校準(zhǔn)不僅要考慮單對(duì)單的收發(fā)通道的信道響應(yīng)特性，還要考慮多通道之間的信號(hào)干擾、時(shí)鐘相位抖動(dòng)、器件時(shí)延等多種實(shí)際情況引入的信道響應(yīng)誤差。另外，多路并發(fā)探測(cè)信號(hào)即便采用正交序列，由于接收端時(shí)延的不同也會(huì)相互形成干擾，影響校準(zhǔn)精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問題在于提供一種面向并行多通道無線信道測(cè)量的校準(zhǔn)方法。

本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于提供一種用于實(shí)現(xiàn)上述校準(zhǔn)方法的校準(zhǔn)系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種面向并行多通道無線信道測(cè)量的校準(zhǔn)方法，在發(fā)送端和接收端分別添加一路校準(zhǔn)接收通道和一路校準(zhǔn)發(fā)送通道，包括如下步驟：

在校準(zhǔn)過程中，通過射頻線直接連通發(fā)送端和接收端，斷開校準(zhǔn)接收通道和校準(zhǔn)發(fā)送通道，測(cè)試無源器件的響應(yīng)特性；

在測(cè)量過程中，保持發(fā)送端和接收端斷開，分別連接校準(zhǔn)接收通道和校準(zhǔn)發(fā)送通道，在空口測(cè)量中由校準(zhǔn)接收通道/校準(zhǔn)發(fā)送通道配合測(cè)量通道校準(zhǔn)發(fā)送端和接收端的信道響應(yīng)特性。

其中較優(yōu)地，在校準(zhǔn)過程中，所述發(fā)送端/所述接收端以碼分復(fù)用的方式實(shí)現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)的并行發(fā)送/接收，并利用正交序列區(qū)分不同的發(fā)送端口/接收端口。

其中較優(yōu)地，所述接收端利用正交序列的相關(guān)性找到峰值后通過fft變換到頻域，從而測(cè)量得到信道的頻率響應(yīng)矩陣。

其中較優(yōu)地，所述接收端選擇第j路接收通道，生成發(fā)送端第i路發(fā)送的本地序列，將第j路的接收序列與本地i路序列做相關(guān)運(yùn)算得到相關(guān)峰值，然后通過fft變換到頻域，得到頻域信道響應(yīng)特性；由此循環(huán)處理，得到全部通路的信道響應(yīng)結(jié)果；其中，i、j均為正整數(shù)。

其中較優(yōu)地，在測(cè)量發(fā)送通道處于靜默周期時(shí)，校準(zhǔn)發(fā)送通道發(fā)送一個(gè)循環(huán)檢測(cè)的窄脈沖信號(hào)，所述窄脈沖信號(hào)的發(fā)送需要滿足測(cè)量發(fā)送通道和測(cè)量接收通道的時(shí)延要求。

其中較優(yōu)地，所述發(fā)送端發(fā)送信號(hào)時(shí)，所述校準(zhǔn)發(fā)送通道關(guān)閉；當(dāng)所述信號(hào)發(fā)送結(jié)束后，所述校準(zhǔn)發(fā)送通道開始發(fā)送窄脈沖信號(hào)。

其中較優(yōu)地，在所述發(fā)送端和所述接收端，利用gps接收機(jī)提供的秒脈沖作為初始的同步觸發(fā)信號(hào)源；將初始的同步觸發(fā)信號(hào)作為基準(zhǔn)信號(hào)，由此產(chǎn)生周期的觸發(fā)信號(hào)，送到發(fā)送/接收的各個(gè)通道。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供一種面向并行多通道無線信道測(cè)量的校準(zhǔn)系統(tǒng)，其中在發(fā)送端設(shè)置有多個(gè)分路器和一路校準(zhǔn)接收通道，在接收端設(shè)置有多個(gè)合路器和一路校準(zhǔn)發(fā)送通道；其中，所述分路器用于在測(cè)量過程中將發(fā)送信號(hào)同時(shí)分為兩路，分別發(fā)送給天線端口和校準(zhǔn)接收通道；所述合路器用于保障接收端在測(cè)量過程中接收天線端口輸出的測(cè)量信號(hào)和校準(zhǔn)發(fā)送通道輸出的校準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。

其中較優(yōu)地，所述發(fā)送端的輸出信號(hào)經(jīng)過多個(gè)1×2分路器后送入n×1合路器中，所述n×1合路器的輸出端連接1×n分路器的輸入端，所述1×n分路器的輸出端連接多個(gè)2×1合路器的輸入端，所述2×1合路器的輸出端連接所述接收端；所述校準(zhǔn)接收通道從n×1合路器的輸出端引出，所述校準(zhǔn)發(fā)送通道從1×n分路器的輸入端引出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在同一時(shí)刻多通道數(shù)據(jù)的并發(fā)并收，在縮短了校準(zhǔn)時(shí)間的同時(shí)更加滿足高速場(chǎng)景下信道測(cè)量的需求。同時(shí)，在收發(fā)兩端分別添加了一路校準(zhǔn)發(fā)送通道和一路校準(zhǔn)接收通道，能夠?qū)崟r(shí)在線監(jiān)督當(dāng)前時(shí)刻下多通道相互之間的信道響應(yīng)的特性，保證了在信道測(cè)量過程中能夠避免由于多通道之間的相互干擾影響帶來的測(cè)量誤差。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中，一個(gè)并行多通道無線信道的校準(zhǔn)方案的示例圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中，發(fā)送端利用相鄰信道關(guān)系進(jìn)行信道校準(zhǔn)的流程圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中，接收端利用相鄰信道關(guān)系進(jìn)行信道校準(zhǔn)的流程圖；

圖4為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，八天線端口并行發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的框圖；

圖5為本發(fā)明所提供的并行多通道無線信道測(cè)量的校準(zhǔn)方法的邏輯框圖；

圖6為本發(fā)明所提供的并行多通道無線信道測(cè)量的校準(zhǔn)方法的流程圖；

圖7(a)～圖7(c)為本發(fā)明中，從8個(gè)發(fā)送通路到8個(gè)接收通路的連接關(guān)系示例圖；

圖8為本發(fā)明中，計(jì)算校準(zhǔn)信道頻率響應(yīng)的流程圖；

圖9為本發(fā)明中，測(cè)量發(fā)送通道和校準(zhǔn)發(fā)送通道之間的工作時(shí)序圖；

圖10(a)～是圖10(c)分別為使用原始數(shù)據(jù)、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、利用校準(zhǔn)數(shù)據(jù)補(bǔ)償?shù)那闆r下，64組收發(fā)天線對(duì)兩兩的多徑時(shí)延功率譜示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)具體的說明。

圖4為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，八天線端口并行發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的框圖。其中，天線tx1～tx8同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，天線rx1，rx2……rx8同時(shí)接收由tx1～tx8發(fā)送來的數(shù)據(jù)。這樣無需開關(guān)反復(fù)切換，只需要一次發(fā)送就可以同時(shí)得到各發(fā)送通道和接收通道的頻率響應(yīng)矩陣。相對(duì)于傳統(tǒng)的校準(zhǔn)方案，本發(fā)明所提供的校準(zhǔn)方法同時(shí)發(fā)送和接收校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，避免使用開關(guān)切換，解決了由于頻繁的開關(guān)切換而引入的時(shí)間抖動(dòng)問題，提高了測(cè)量精度。

另一方面，考慮到多路并發(fā)探測(cè)信號(hào)會(huì)相互形成干擾，并且由于時(shí)鐘不同步和射頻器件的非理想性，導(dǎo)致相位抖動(dòng)等干擾是時(shí)變的，在測(cè)量過程中的信道相互干擾無法獲取，將會(huì)給測(cè)量結(jié)果帶來誤差。為此，有必要對(duì)誤差情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督。

為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)督功能，解決并行多通道下射頻器件和時(shí)鐘不同步造成的多通道之間時(shí)變響應(yīng)的相關(guān)性，在測(cè)量過程中得到n路發(fā)送或接收通道之間的信道響應(yīng)差，本發(fā)明在發(fā)送端和接收端各添加了一路校準(zhǔn)接收通道和校準(zhǔn)發(fā)送通道。利用這兩路通道可以記錄當(dāng)前時(shí)刻下n路發(fā)送通路和接收通路的信道響應(yīng)，從而計(jì)算出tx2～tx8路與tx1路的信道響應(yīng)關(guān)系和rx2～rx8路與rx1路的信道響應(yīng)關(guān)系，在后續(xù)處理中消去多通道之間的信道響應(yīng)對(duì)測(cè)量無線信道響應(yīng)帶來的誤差。下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)此展開詳細(xì)具體的說明。

圖5為本發(fā)明所提供的并行多通道無線信道測(cè)量的校準(zhǔn)方法的邏輯框圖。在該校準(zhǔn)方法中，不再采用原有的時(shí)分復(fù)用選擇開關(guān)，而是在發(fā)送端和接收端分別添加了一路校準(zhǔn)接收通道和一路校準(zhǔn)發(fā)送通道，用于實(shí)時(shí)在線監(jiān)督當(dāng)前時(shí)刻下多通道相互之間的信道響應(yīng)特性，保證在信道測(cè)量過程中能夠避免由于多通道之間相互干擾帶來的測(cè)量誤差。

在圖5所示的實(shí)施例中，在發(fā)送端添加1×2的分路器和一路校準(zhǔn)接收通道，以及在接收端添加2×1的合路器和一路校準(zhǔn)發(fā)送通道。1×2分路器的主要作用是在測(cè)量過程中將發(fā)送信號(hào)同時(shí)分為兩路分別發(fā)送給天線端口和校準(zhǔn)接收通道。2×1合路器的主要作用是在測(cè)量時(shí)保障接收端能夠在測(cè)量過程中接收天線端口輸出的測(cè)量信號(hào)和校準(zhǔn)發(fā)送通道輸出的校準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。這兩路通道的添加實(shí)現(xiàn)了發(fā)送端口和接收端口信道響應(yīng)特性的實(shí)時(shí)監(jiān)督功能。

考慮到在實(shí)際測(cè)量過程中測(cè)量信號(hào)的發(fā)送通道和接收通道相隔較遠(yuǎn)，為了保證校準(zhǔn)過程不受物理距離的影響，本發(fā)明中沒有采用通過射頻線將發(fā)送端和接收端直接連接起來的傳統(tǒng)方案，而是采用添加校準(zhǔn)通道的方法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)督和校準(zhǔn)。其中，測(cè)量發(fā)送通路(即發(fā)送端)的輸出信號(hào)經(jīng)過多個(gè)1×2分路器后送入n×1合路器中，該n×1合路器的輸出端(圖5中的a點(diǎn))連接1×n分路器的輸入端(圖5中的b點(diǎn))。1×n分路器的輸出端連接多個(gè)2×1合路器的輸入端，2×1合路器的輸出端連接測(cè)量接收通路(即接收端)。校準(zhǔn)接收通道從n×1合路器的輸出端(圖5中的a點(diǎn))引出，而校準(zhǔn)發(fā)送通道從1×n分路器的輸入端(圖5中的b點(diǎn))引出。

圖6為本發(fā)明所提供的并行多通道無線信道測(cè)量的校準(zhǔn)方法的流程圖。在校準(zhǔn)過程中，通過射頻線直接連通a、b兩點(diǎn)，斷開校準(zhǔn)接收通道和校準(zhǔn)發(fā)送通道，測(cè)試無源器件(例如連接線纜、分路器和合路器)的響應(yīng)特性，獲得校準(zhǔn)信道響應(yīng)矩陣h(f)8×8；在測(cè)量過程中，保持a、b兩點(diǎn)斷開，分別連接校準(zhǔn)接收通道和校準(zhǔn)發(fā)送通道，在空口測(cè)量中校準(zhǔn)接收通道/校準(zhǔn)發(fā)送通道配合測(cè)量通道校準(zhǔn)發(fā)送端和接收端的信道響應(yīng)特性。具體說明如下：

首先，使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(vna)測(cè)量新加入的無源器件的頻率響應(yīng)特性。在圖7(a)所示的實(shí)施例中，從8個(gè)發(fā)送通路到8個(gè)接收通路所經(jīng)過的無源器件的頻率響應(yīng)記為s(f)：

在圖7(b)所示的實(shí)施例中，8條發(fā)送通路到校準(zhǔn)接收通道的頻率響應(yīng)特性記為s'(f)：

s'(f)＝[s'11(f)s'21(f)…s'81(f)]

在圖7(c)所示的實(shí)施例中，校準(zhǔn)發(fā)送通道到8路接收通路的頻率響應(yīng)分別記s″(f)：

s″(f)＝[s″11(f)s″12(f)…s″18(f)]

其次，在校準(zhǔn)時(shí)刻t0使發(fā)送端和接收端連通，校準(zhǔn)發(fā)送通道和校準(zhǔn)接收通道關(guān)閉。發(fā)送端同時(shí)發(fā)送8個(gè)rf信號(hào)，接受端處理得到8組互相正交的信號(hào)序列之后，在后續(xù)處理中可以得到測(cè)量設(shè)備本身的響應(yīng)為其中為8×8矩陣：

hij(f)表示第i個(gè)發(fā)送端口到第j個(gè)接收端口的信道響應(yīng)，sij(f)表示經(jīng)過的合路器分路器的響應(yīng)特性。則有：

i＝1,…,8；j＝1,…,8

最后，在測(cè)量時(shí)刻t1斷開發(fā)送端和接收端之間的射頻線連接，n個(gè)通道的發(fā)送端通過分路器，一路經(jīng)天線端口發(fā)送給接收端，另一路通過8×1的合路器發(fā)送至校準(zhǔn)接收通道。這樣在測(cè)量發(fā)送端到接收端的空口信道響應(yīng)的同時(shí)，利用校準(zhǔn)接收通道/校準(zhǔn)發(fā)送通道可以檢測(cè)到收發(fā)兩端n路測(cè)量通道的時(shí)變響應(yīng)結(jié)果。校準(zhǔn)接收通道處理后得到n路發(fā)送通道時(shí)變響應(yīng)。用表示第i個(gè)發(fā)送通道的校準(zhǔn)響應(yīng)：

接收端通過天線接收發(fā)送端發(fā)送的射頻數(shù)據(jù)。在發(fā)送端靜默周期時(shí)間內(nèi)，接收端接收校準(zhǔn)發(fā)送通道通過1×8的合路器發(fā)送的循環(huán)檢測(cè)信號(hào)。接收端處理校準(zhǔn)發(fā)送通道發(fā)送的信號(hào)后，可以計(jì)算出n路接收通道的時(shí)變響應(yīng)，用表示第j個(gè)接收通道的校準(zhǔn)響應(yīng)：

由上述公式可以看出，校準(zhǔn)響應(yīng)可以表示為發(fā)送響應(yīng)和接收響應(yīng)與無源器件的頻率響應(yīng)之積，利用第2～8個(gè)發(fā)送通道和第1個(gè)發(fā)送通道的比可以得到發(fā)送通道之間的相互關(guān)系：

同理，可以得到第2～8個(gè)接收通道和第1個(gè)接收通道的比可以得到接收通道之間的相互關(guān)系：

假設(shè)第一路收發(fā)通道的信道響應(yīng)在測(cè)量和校準(zhǔn)時(shí)刻下保持不變，即

則計(jì)算校準(zhǔn)響應(yīng)可表示為

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算校準(zhǔn)信道頻率響應(yīng)的流程如圖8所示。發(fā)送端/接收端以碼分復(fù)用的方式實(shí)現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)的并行發(fā)送/接收，并利用一組相互正交的正交序列區(qū)分不同的發(fā)送端口/接收端口。校準(zhǔn)發(fā)送通道和校準(zhǔn)接收通道在接收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行后續(xù)處理。具體地說，在處理通道的響應(yīng)結(jié)果中可根據(jù)數(shù)據(jù)量和硬件性能選擇在接收過程中邊流盤(即持續(xù)從或者向存儲(chǔ)器中傳輸數(shù)據(jù))邊處理或等待流盤結(jié)束后處理。在后續(xù)處理過程中，接收端同時(shí)接收經(jīng)合路器傳送來的數(shù)據(jù)并流盤，選擇第j路接收通道，生成發(fā)送端第i路發(fā)送的本地序列，將第j路的接收序列與本地i路序列做相關(guān)運(yùn)算得到相關(guān)峰值，然后利用fft運(yùn)算變換到頻域，得到頻域信道響應(yīng)特性。由此循環(huán)處理i路發(fā)送通道的序列，并且循環(huán)處理j路接收通道，就可以得到64路的信道響應(yīng)結(jié)果。其中，i、j均為正整數(shù)。接收端利用正交序列的相關(guān)性找到峰值后通過fft變換到頻域，從而測(cè)量得到信道的頻率響應(yīng)矩陣。

為了保證接收端能夠正確地接收信號(hào)，校準(zhǔn)發(fā)送通道發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間需要與測(cè)量發(fā)送通道發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間區(qū)別開來。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)計(jì)為在測(cè)量發(fā)送通道處于靜默周期時(shí)，校準(zhǔn)發(fā)送通道發(fā)送一個(gè)循環(huán)檢測(cè)的窄脈沖信號(hào)，同時(shí)窄脈沖信號(hào)的發(fā)送需要滿足測(cè)量發(fā)送通道和測(cè)量接收通道的時(shí)延要求，以保證接收端接收的pn(偽隨機(jī)噪聲)序列和窄脈沖不出現(xiàn)混疊。發(fā)送端發(fā)送信號(hào)(例如pn序列)時(shí)，校準(zhǔn)發(fā)送通道關(guān)閉；當(dāng)信號(hào)發(fā)送結(jié)束后，校準(zhǔn)發(fā)送通道開始發(fā)送窄脈沖信號(hào)，具體的時(shí)序圖如圖9所示。

另外，為了解決各發(fā)送通道之間、各接收通道之間以及各收發(fā)通道之間的嚴(yán)格同步問題。首先，本發(fā)明在收發(fā)兩端都使用了gps接收機(jī)(或北斗終端)。利用gps接收機(jī)(或北斗終端)提供了1pps的秒脈沖作為初始的同步觸發(fā)信號(hào)源。其次，將初始的同步觸發(fā)信號(hào)作為基準(zhǔn)信號(hào)，送到收發(fā)兩端的awg(任意波形發(fā)生器)產(chǎn)生周期的觸發(fā)信號(hào)。該周期的觸發(fā)信號(hào)通過pxi(面向儀器系統(tǒng)的pci擴(kuò)展)總線發(fā)送，送到發(fā)送/接收的各個(gè)通道，觸發(fā)fpga的信號(hào)發(fā)送。另外，收發(fā)兩端的時(shí)鐘必須嚴(yán)格保持周期和相位同步。為此，本發(fā)明在收發(fā)兩端使用了兩臺(tái)銣鐘，通過兩臺(tái)銣鐘的一段時(shí)間的對(duì)較后，其能將兩臺(tái)相位抖動(dòng)控制到p秒級(jí)。我們將時(shí)鐘輸出的10mhz參考信號(hào)送到收發(fā)兩端，將收發(fā)兩端的各個(gè)通道參考時(shí)鐘共享這兩個(gè)10mhz的參考信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)收發(fā)各個(gè)通道的時(shí)鐘精準(zhǔn)同步。

圖10(a)～是圖10(c)分別為使用原始數(shù)據(jù)、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、利用校準(zhǔn)數(shù)據(jù)補(bǔ)償?shù)那闆r下，64組收發(fā)天線對(duì)兩兩的多徑時(shí)延功率譜。其中，從原始數(shù)據(jù)的圖像可以看出無線測(cè)量信道和rf射頻響應(yīng)對(duì)時(shí)延功率譜的影響，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)也與原始數(shù)據(jù)具有相同的時(shí)延功率譜，校準(zhǔn)后的圖形可以看出所有的功率譜已經(jīng)對(duì)齊。這表明在后處理階段校準(zhǔn)數(shù)據(jù)有效補(bǔ)償了rf信道的響應(yīng)差，并且這64組數(shù)據(jù)的時(shí)延由校準(zhǔn)前的3.0277ns降為0.048ns。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明所提供的并行多通道無線信道測(cè)量的校準(zhǔn)方法及其系統(tǒng)拋棄了傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用選擇開關(guān)，實(shí)現(xiàn)了在同一時(shí)刻多通道數(shù)據(jù)的并發(fā)并收，在縮短了校準(zhǔn)時(shí)間的同時(shí)更加滿足高速場(chǎng)景下信道測(cè)量的需求。同時(shí)，在收發(fā)兩端分別添加了一路校準(zhǔn)發(fā)送通道和一路校準(zhǔn)接收通道，能夠?qū)崟r(shí)在線監(jiān)督當(dāng)前時(shí)刻下多通道相互之間的信道響應(yīng)的特性，保證了在信道測(cè)量過程中能夠避免由于多通道之間的相互干擾影響帶來的測(cè)量誤差。在測(cè)量過程中可以分別得到發(fā)送端和接收端各通道之間的互響應(yīng)結(jié)果，從而消除各個(gè)射頻通道時(shí)變的相關(guān)性，更加精準(zhǔn)地測(cè)量出無線信道的響應(yīng)結(jié)果。

上面對(duì)本發(fā)明所提供的并行多通道無線信道測(cè)量的校準(zhǔn)方法及其系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的說明。對(duì)本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見的改動(dòng)，都將構(gòu)成對(duì)本發(fā)明專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。