天線分集信道模擬裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于無線信息傳輸技術領域，特別設及一種天線分集信道模擬裝置，針對 多種通信場景時的天線分集信道模擬。
【背景技術】
[0002] 移動通信網中如何保證信號傳輸鏈路的可靠性，是一項重要指標。為了達到運一 目的，可W通過多種技術來實現(xiàn)，從影響接收端信號功率的=個主要因素來分析:第一、自 由空間的傳播損耗和彌散，運可通過加大發(fā)射機功率來改善;第二、地形起伏、建筑物及障 礙物的遮擋引起的陰影衰落，運可通過"宏分集"技術來改善;第=、在傳輸路徑中各種物體 產生的直射波、反射波和散射波的相互影響，即多徑衰落，W及多普勒頻移產生的損耗，運 可通過"微分集"技術來改善。從W上的分析可W看出，分集技術對改善無線傳輸鏈路的性 能可W起到很大的作用。分集技術就是利用兩個或更多的不相關信號進行處理，不相關信 號的采集可W通過空域、時域和頻域=種方式實現(xiàn)。
[0003] 其中空間分集，即天線分集，是移動通信中使用較多的分集形式，簡單的說，就是 采用多付接收天線來接收信號，然后進行合并。為保證接收信號的不相關性，運就要求天線 之間的距離足夠大，在理想情況下，接收天線之間的距離只要波長A的一半就可W 了。
[0004] 隨著通信技術的發(fā)展，人們更加追求高質量、高速率的移動多媒體傳輸。然而，無 線信號傳播過程中，容易受周圍環(huán)境、天氣、移動速度等因素的影響，產生隨機衰落。多天線 分集是一種簡單高效的抗衰落技術，但是，各天線接收信號衰落之間的相關性不可忽略，因 此相關衰落分集信道的理論分析和建模仿真對輔助研究分集技術、系統(tǒng)容量和誤碼性能等 具有十分重要的意義。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的是克服或減緩至少上述缺點中的部分，特此提供一種天線分集信道 模擬方法，其包括：
[0006] (1)根據模擬的通信場景，確定衰落模型；
[0007] (2)選擇發(fā)射天線分集模式或接收天線分集模式；
[000引（3)根據選擇的發(fā)射天線分集模式或接收天線分集模式，建立相關系數(shù)；
[0009] (4)根據衰落模型建立不相關衰落因子；
[0010] (5)根據相關系數(shù)對不相關的衰落因子進行矩陣運算，取得對應衰落模型W及天 線分集模式的相關衰落因子；
[0011] (6)對采集的數(shù)字基帶信號與相關衰落因子進行復數(shù)運算后輸出。
[0012] 根據權利要求1所述的天線分集信道模擬方法，其特征在于，
[0013] 于(1)中，所述衰落模型為瑞利衰落模型或萊斯衰落模型或純多普勒衰落模型。
[0014] 優(yōu)選地，于(3)中，所述發(fā)射或接收天線分集模式的相關系數(shù)為P，其相關信道，
[0016]其中，ha(t)，hb(t)均為不相關的不相關衰落因子。
[0017]優(yōu)選地，于(4)中，所述不相關衰落因子如)=巧("/的+與0的)千娜的，
[001引其中，a，0為系數(shù)因子，巧灼=心表示視距路徑分量；
[0019] 式咬，巧^分別是視距路徑的幅度、入射角和相位；
[0020] Ul(t)，UQ(t)為統(tǒng)計不相關的高斯隨機變量；
[0021] a = 〇，e辛0時，知O為純多普勒信道對應的不相關衰落因子；
[0022] 口 * 0，0 = 0時，如）為瑞利信道對應的不相關衰落因子；
[002引 a，0辛0時，如)為萊斯信道對應的不相關衰落因子。
[0024] 本發(fā)明示范性的公開了一種天線分集信道模擬裝置，其包括：
[0025] 參數(shù)配置計算單元，
[00%] -功能，設立衰落模型及其相關參數(shù)，
[0027]另一功能，選擇天線分集模式，并設置選擇的天線分集模式對應的相關系數(shù)，根據 所述相關系數(shù)計算選擇的天線分集模式對應的相關信道；
[00%]相關衰落因子產生單元，
[0029] -功能，根據所述參數(shù)配置計算單元中設立的衰落模型W及相關參數(shù)，取得不相 關衰落因子，
[0030] 另一功能，根據不相關衰落因子W及選擇的天線分集模式對應的相關信道，取得 相關衰落因子；
[0031] 衰落模擬單元，對相關衰落因子W及輸入的數(shù)字基帶信號進行復數(shù)運算后輸出。
[0032] 優(yōu)選地，所述參數(shù)配置計算單元為PC機，用戶在PC機根據模擬的通信場景選擇合 適的利衰落模型或萊斯衰落模型或純多普勒衰落模型，并鍵入相關參數(shù);再選擇天線發(fā)射 分集模式或者天線接收分集模式，并鍵入相關系數(shù)，W取得天線發(fā)射分集模式或者天線接 收分集模式的相關信道；
[0033] 優(yōu)選地，所述相關衰落因子產生單元根據衰落模型及其相關參數(shù)且采用諧波疊加 法計算所述不相關衰落因子;所述不相關衰落因子與所述相關信道的矩陣運算，取得相關 衰落因子。
[0034] 優(yōu)選地，所述衰落模擬單元通過A/D轉換器采集數(shù)字基帶信號，所述數(shù)字基帶信號 與相關衰落因子進行復數(shù)乘法運算，取得模擬衰落數(shù)據，所述模擬衰落數(shù)據通過D/A轉換器 輸出至外部。
[0035] 優(yōu)選地，所述相關衰落因子產生單元和/或衰落模擬單元集成于FPGA，F(xiàn)PGA通過 CPCI與PC機通訊。
[0036] 本發(fā)明旨在于，（1)通過對不相關衰落W及相關信道進行的矩陣運算取得相關衰 落因子，實時性高，可滿足實際測試需要。（2)實時模擬發(fā)射天線分集模式的相關信道和接 收天線分集模式的相關信道，其結構簡單、擴展性好。
【附圖說明】
[0037] 現(xiàn)在將參照所附附圖更加詳細地描述本發(fā)明的運些和其它方面，其所示為本發(fā)明 的當前優(yōu)選實施例。其中： 圖1為天線分集信道模擬裝置的結構框圖； 圖2為天線分集信道模擬裝置中相關衰落因子產生單元的原理框圖。 圖中：UPC機;2、FPGA;21、相關衰落因子產生單元;22、衰落模擬單元。
【具體實施方式】
[0038] 下面結合附圖和具體實例，進一步闡明本發(fā)明，應理解運些實施例僅用于說明本 發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術人員對本發(fā)明的各種 等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
[0039] 如圖1所示，本實施例示范性的公開了一種天線分集信道模擬裝置，至少包括PC機 IW及通過CPCI與PC機1通訊的FPGA2。
[0040] 在PC機1內預先地設定多種衰落模式及其相關參數(shù)，例如瑞利衰落模型、萊斯衰落 模型和純多普勒衰落模型；同時設定天線分集模式及其相關信道，例如天線發(fā)射分集模式 和天線接收分集模式，并鍵入相關系數(shù)。
[0041] 用戶通過對PC機1進行設置，調用瑞利衰落模型、萊斯衰落模型和純多普勒衰落模 型中的任意一種，并通過鍵盤輸入對應相關系數(shù)的數(shù)值;同時，設定天線分集模式為天線發(fā) 射分集模式和天線接收分集模式。
[0042] 在用戶通過PC機1完成上述設置后，PC機1根據設定的衰落模型W