衰落模拟器及衰落模拟方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310072276.6

申请日:

2013.03.07

公开号:

CN103368668A

公开日:

2013.10.23

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

登录超时

IPC分类号:

H04B17/00

主分类号:

H04B17/00

申请人:

安立股份有限公司

发明人:

末永明彦; 中尾健一; 高木基裕

地址:

日本神奈川县

优先权:

2012.03.30 JP 2012-080462

专利代理机构:

北京市柳沈律师事务所 11105

代理人:

李芳华

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内容摘要

本发明提供一种衰落模拟器及衰落模拟方法。本发明的衰落模拟器具备:过渡时间设定构件,在切换基于衰落参数的衰落设定时,在切换前的衰落设定与切换后的衰落设定之间设定预定的过渡时间;及平滑处理构件,在所述过渡时间期间,关于延迟参数、多普勒效应参数及路径损耗参数中的至少一个,将所述切换前的值平滑地变更为所述切换后的值。

权利要求书

权利要求书
1.  一种衰落模拟器(10),通过对输入信号附加衰落效应来模拟多输入多输出通信系统即MIMO方式的传输线路,
所述衰落模拟器具备设定衰落参数的参数设定构件(12a),所述衰落参数包含以下参数中的至少一个:用于对所述输入信号附加相当于电波的传播距离的延迟的延迟参数;用于对所述输入信号附加多普勒效应的多普勒效应参数;及用于对所述输入信号附加表示因电波的传播距离及反射而产生的电平下降的路径损耗的路径损耗参数;该衰落模拟器的特征在于,具备:
过渡时间设定构件(12b),在切换基于所述衰落参数的衰落设定时,在切换前的衰落设定与切换后的衰落设定之间设定预定的过渡时间;及
平滑处理构件(112、133、152),在所述过渡时间期间,关于所述延迟参数、所述多普勒效应参数及所述路径损耗参数中的至少一个,将所述切换前的值平滑地变更为所述切换后的值。

2.  如权利要求1所述的衰落模拟器,其特征在于,
所述平滑处理构件根据预定的时间响应函数,关于所述多普勒效应参数,将所述切换前的值平滑地变更为所述切换后的值。

3.  如权利要求1所述的衰落模拟器,其特征在于,
该衰落模拟器进一步具备由测试员操作的操作部(11),
所述过渡时间设定构件设定由所述测试员操作所述操作部来输入的过渡时间。

4.  如权利要求1所述的衰落模拟器,其特征在于,进一步具备:
平滑结果分析构件(16),分析由所述平滑处理构件进行的平滑结果;及
显示构件(13),显示所述平滑结果分析构件的分析结果。

5.  如权利要求4所述的衰落模拟器,其特征在于,
所述平滑结果分析构件是在分析所述多普勒效应参数的平滑结果时,求出所述过渡时间内的所述多普勒效应的变化缓慢度。

6.  如权利要求5所述的衰落模拟器,其特征在于,
所述显示构件图表显示所述平滑结果分析构件的分析结果。

7.  一种衰落模拟方法,通过对输入信号附加衰落效应来模拟多输入多输出通信系统即MIMO方式的传输线路,
所述衰落模拟方法包括设定衰落参数的参数设定步骤(S11),所述衰落参数包含以下参数中的至少一个:用于对所述输入信号附加相当于电波的传播距离的延迟的延迟参数;用于对所述输入信号附加多普勒效应的多普勒效应参数;及用于对所述输入信号附加表示因电波的传播距离及反射而产生的电平下降的路径损耗的路径损耗参数;该衰落模拟方法的特征在于,包括:
过渡时间设定步骤(S12),在切换基于所述衰落参数的衰落设定时,在切换前的衰落设定与切换后的衰落设定之间设定预定的过渡时间;及
平滑处理步骤(S16),在所述过渡时间期间,关于所述延迟参数、所述多普勒效应参数及所述路径损耗参数中的至少一个,将所述切换前的值平滑地变更为所述切换后的值。

8.  如权利要求7所述的衰落模拟方法,其特征在于,
所述平滑处理步骤中,根据预定的时间响应函数,关于所述多普勒效应参数,将所述切换前的值平滑地变更为所述切换后的值。

9.  如权利要求7所述的衰落模拟方法,其特征在于,
所述过渡时间设定步骤中,设定由测试员操作来输入的过渡时间。

10.  如权利要求7所述的衰落模拟方法,其特征在于,进一步包括:
平滑结果分析步骤,分析在所述平滑处理步骤中进行的平滑结果;及
显示步骤,显示所述平滑结果分析步骤的分析结果。

11.  如权利要求10所述的衰落模拟方法,其特征在于,
所述平滑结果分析步骤中,在分析所述多普勒效应参数的平滑结果时,求出所述过渡时间内的所述多普勒效应的变化缓慢度。

12.  如权利要求10所述的衰落模拟方法,其特征在于,
所述显示步骤中,图表显示所述平滑结果分析步骤的分析结果。

说明书

说明书衰落模拟器及衰落模拟方法
技术领域
本发明涉及一种例如针对手提电话或移动终端等移动通信终端模拟电波传播环境的衰落模拟器及衰落模拟方法。
背景技术
近年来,手提电话或移动终端等移动通信终端迅速发展。从基站到达移动通信终端的电波通过由其传播路径的地形或结构物等引起的反射、散射或折射等而成为多光束,电波的振幅及相位因场所而发生不规则的变化。当在该传播路径内移动的同时接收来自基站的电波时,产生由电波的多路传播引起的衰落。其结果,在数字方式的通信环境中,误码率增大,传输质量大大劣化。因此,评价移动通信终端的通信性能时,一同利用对基站进行模拟的基站模拟装置及对电波传播环境进行模拟的被称作衰落模拟器的装置。
当通过多个参数的变更来连续进行多个电波传播环境下的测试时,优选能够以维持基站模拟装置与移动通信终端之间的连接的状态变更衰落模拟器的动作。为此,提出了例如专利文献1中所记载的衰落模拟器。
专利文献1记载的衰落模拟器具备:信号处理部,对输入信号实施模拟传输线路的处理,并从关于输入信号所得到的最初的有效处理结果开始依次输出;信号旁路部,进行对输入信号的蓄积,对准从信号处理部输出最初的有效处理结果的时机,开始读取蓄积的输入信号;信号选择部,选择性地输出信号处理部的输出或信号旁路部的输出中的任意一方;及控制部,在对信号处理部进行参数或功能的变更处理期间以外的期间,从信号选择部输出信号处理部的输出,在进行变更处理期间,从信号选择部输出从信号旁路部读取的信号。
通过该结构,专利文献1记载的衰落模拟器中,由于信号处理部向信号旁路部通知关于输入信号所得到的最初的有效处理结果数据的输出时机,信号旁路部对准该时机开始读取蓄积的输入信号,因此能够使信号旁路部的延迟自动对准与信号处理部同等的延迟,在参数变更时不会使信号中断。
专利文献1:日本专利公开2009-188932号公报
然而近来,为了模拟更接近现实的电波传播环境,要求在测试中动态变更衰落模拟器的动作设定。尤其认为,通过作为无线通信高速化技术之一的MIMO(Multi Input-Multi Output:多输入多输出通信系统)方式的实用化,该要求今后可能会变得更高。
然而,专利文献1记载的衰落模拟器中存在若在衰落模拟测试中变更动作设定则会产生不连续点的课题。即,由于衰落的各参数瞬间被变更,因此信号的振幅、相位产生急剧的变化或不连续点,有可能会对移动通信终端的通信性能的评价带来影响。
发明内容
本发明是为了解决以往的课题而完成的,其目的在于提供一种即使在衰落模拟测试中变更动作设定也能够避免不连续点的发生的衰落模拟器及衰落模拟方法。
本发明的权利要求1所涉及的衰落模拟器(10)通过对输入信号附加衰落效应来模拟多输入多输出通信系统(MIMO)方式的传输线路,所述衰落模拟器具备设定衰落参数的参数设定构件(12a),所述衰落参数包含以下参数中的至少一个:用于对所述输入信号附加相当于电波的传播距离的延迟的延迟参数;用于对所述输入信号附加多普勒效应的多普勒效应参数;及用于对所述输入信号附加表示因电波的传播距离及反射而产生的电平下降的路径损耗的路径损耗参数;该衰落模拟器具有具备如下构件的结构:过渡时间设定构件(12b),在切换基于所述衰落参数的衰落设定时,在切换前的衰落设定与切换后的衰落设定之间设定预定的过渡时间;及平滑处理构件(112、133、152),在所述过渡时间期间,关于所述延迟参数、所述多普勒效应参数及所述路径损耗参数中的至少一个,将所述切换前的值平滑地变更为所述切换后的值。
通过该结构,本发明的权利要求1所涉及的衰落模拟器中,由于平滑处理构件关于延迟参数、多普勒效应参数及路径损耗参数中的至少一个,将切换前的值平滑地变更为切换后的值,因此即使在衰落模拟测试中变更动作设定也能够避免不连续点的发生。
本发明的权利要求2所涉及的衰落模拟器具有如下结构:所述平滑处理 构件根据预定的时间响应函数,关于所述多普勒效应参数,将所述切换前的值平滑地变更为切换后的值。
通过该结构,本发明的权利要求2所涉及的衰落模拟器能够根据预定的时间响应函数的特性来平滑地进行关于多普勒效应参数的切换。
本发明的权利要求3所涉及的衰落模拟器具有如下结构:所述衰落模拟器进一步具备由测试员操作的操作部(11),所述过渡时间设定构件设定由所述测试员操作所述操作部来输入的过渡时间。
通过该结构,本发明的权利要求3所涉及的衰落模拟器中,能够由测试员在衰落设定的前后设定任意的过渡时间。
本发明的权利要求4所涉及的衰落模拟器具有进一步具备如下构件的结构:平滑结果分析构件(16),分析由所述平滑处理构件进行的平滑结果;及显示构件(13),显示所述平滑结果分析构件的分析结果。
通过该结构,本发明的权利要求4所涉及的衰落模拟器中,由于显示平滑结果分析构件的分析结果,因此有助于本测试前的测试条件的设定。
本发明的权利要求5所涉及的衰落模拟器具有如下结构:所述平滑结果分析构件在分析所述多普勒效应参数的平滑结果时,求出所述过渡时间内的所述多普勒效应的变化缓慢度。
通过该结构,本发明的权利要求5所涉及的衰落模拟器能够适当地分析多普勒效应参数的平滑结果。
本发明的权利要求6所涉及的衰落模拟器具有如下结构:所述显示构件以图表显示所述平滑结果分析构件的分析结果。
通过该结构,本发明的权利要求6所涉及的衰落模拟器能够提高平滑结果分析构件的分析结果的可见性来向测试员提示。
本发明的权利要求7所涉及的衰落模拟方法通过对输入信号附加衰落效应来模拟多输入多输出通信系统(MIMO)方式的传输线路,所述衰落模拟方法包括设定衰落参数的参数设定步骤(S11),所述衰落参数包含以下参数中的至少一个:用于对所述输入信号附加相当于电波的传播距离的延迟的延迟参数;用于对所述输入信号附加多普勒效应的多普勒效应参数;及用于对所述输入信号附加表示因电波的传播距离及反射而产生的电平下降的路径损耗的路径损耗参数;该衰落模拟方法具有包括如下步骤的结构:过渡时间设定步骤(S12),在切换基于所述衰落参数的衰落设定时,在切换前的衰落设 定与切换后的衰落设定之间设定预定的过渡时间;及平滑处理步骤(S16),在所述过渡时间期间,关于所述延迟参数、所述多普勒效应参数及所述路径损耗参数中的至少一个,将所述切换前的值平滑地变更为所述切换后的值。
通过该结构,本发明的权利要求7所涉及的衰落模拟方法,由于在平滑处理步骤中,关于延迟参数、多普勒效应参数及路径损耗参数中的至少一个,将切换前的值平滑地变更为切换后的值,因此即使在衰落模拟测试中变更动作设定也能够避免不连续点的发生。
本发明能够提供一种即使在衰落模拟测试中变更动作设定也具有能够避免不连续点的发生的效应的衰落模拟器及衰落模拟方法。
附图说明
图1是本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的块结构图。
图2是本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中MIMO方式的说明图。
图3是本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的衰落设定的说明图。
图4是本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的衰落运算部的详细的块结构图。
图5是关于本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的平滑处理的说明图。
图6是由本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的延迟变更平滑处理部进行的延迟的平滑处理的说明图。
图7是表示本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的多普勒效应源信号生成部及相关运算部的结构例的图。
图8是本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中由路径损耗变更平滑处理部进行的路径损耗的平滑处理的说明图。
图9是本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中关于分析相关值的计算的说明图。
图10是表示本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中由平滑结果分析部在显示部中以列表显示的分析结果表的一例的图。
图11是表示本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中由平滑结果分 析部在显示部中以曲线显示的分析结果曲线图的一例的图。
图12是表示本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的动作的流程图。
图13是表示本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的动作的时序图。
图14是表示本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的多普勒效应生成部的其他形态的块结构图。
图15是表示本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式的其他形态的块结构图。
图中:10、20-衰落模拟器,11-操作部,12-设定构件,12a-参数设定部(参数设定构件),12b-过渡时间设定部(过渡时间设定构件),12c-设定变更周期设定部,13-显示部(显示构件),14-设定变更周期生成部,15-衰落运算部,16-平滑结果分析部(平滑结果分析构件),100-多路生成部,101-多路合成部,110-延迟生成部,111-延迟设定选择部,112-延迟变更平滑处理部(平滑处理构件),113-延迟运算部,120-延迟设定构件,121~12P-延迟设定部,130、170-多普勒效应生成部,131-多普勒效应源信号生成部,132、171-相关设定选择部,133-相关变更平滑处理部(平滑处理构件),134-多普勒效应运算部,140-相关运算构件,141~14P、191、192-相关运算部,150-路径损耗生成部,151-路径损耗设定选择部,152-路径损耗变更平滑处理部(平滑处理构件),153-路径损耗运算部,160-路径损耗设定构件,161~16P-路径损耗设定部,180(181~18P)-相关设定部。
具体实施方式
以下,利用附图对本发明的实施方式进行说明。
首先,对本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的结构进行说明。
如图1所示,衰落模拟器10具备操作部11、设定构件12、显示部13、设定变更周期生成部14、衰落运算部15及平滑结果分析部16。该衰落模拟器10是对MIMO方式的M×N的传输线路进行模拟的装置。另外,由衰落模拟器10输入输出的信号设为数字信号。
如图2所示,MIMO方式中,从复数M个天线TX1、TX2、……、TXM以同一频率同时输出在基站侧欲向移动通信终端传递的信息,移动通信终端以 复数N个天线RX1、RX2、……、RXN进行接收,并在移动通信终端的内部进行信息的分离处理,以实现信息传递量的提高。
衰落模拟器10将通过基于参数(例如延迟、衰减、散射等的设定参数)的设定(以下称为“衰落设定”)而确定的各种信号依次仅反复预先确定的次数量的同时,向移动通信终端(未图示)输出,其中,所述参数用于对输入信号附加由测试员设定的各种衰落效应。本实施方式中,将衰落设定设为P,并以衰落设定#1~#P表示。
如图3所示,衰落模拟器10将衰落设定#1~#P的各种衰落效应被附加于输入信号的信号依次例如连续10小时反复向移动通信终端输出。
操作部11是测试员为了设定移动通信终端的测试中的各测试条件的输入或显示部13的显示内容而进行操作的部件,其例如由输入设备如键盘、刻度盘或鼠标、或控制这些的控制电路或软件等构成。
作为输入于操作部11的测试条件,例如为衰落设定#1~#P的各参数设定值、测试信号的通信方式、过渡时间、设定变更周期等。
作为测试信号的通信方式,例如为WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)或LTE(Long Term Evolution)等。其中,在移动通信中,通常规定将通信数据在时间轴方向上划分的的通信数据单位。该通信数据单位被称作帧、子帧、时间段等。并且,根据通信方式,被规定的该通信数据单位有多个种类。此时,能够由测试员以后述的设定变更周期为基准来选择使用何种通信数据单位。此后,将该通信数据单位叫作帧。若指定通信方式(及帧种类),则可确定帧长度或1帧所含的样本数。
过渡时间是在从某一衰落设定切换为随后的衰落设定时使衰落设定在两者间过渡的时间,测试员可将过渡时间设定为任意时间。即,在本申请中,过渡时间意味着用于过渡的期间。
设定变更周期是将衰落设定#1~#P的各种衰落效应被附加于输入信号的信号向移动通信终端输出的各时间长度。例如,衰落设定#1中为200ms,衰落设定#2中为300ms之类的时间长度。该时间长度在衰落设定#1~#P中可以相同,也可以互不相同,能够由测试员根据测试内容将设定的帐长作为最小分解能来任意地设定。该设定变更周期还能够以帧数来表示。并且,若参考测试信号的通信方式,则可确定一帧信号所含的样本数,因此设定变更周期还能够以样本数来表示。
设定构件12向衰落运算部15输出通过由测试员对操作部11进行操作来输入的衰落设定、过渡时间及设定变更周期的信息。具体地,设定构件12具有设定用于进行衰落设定的参数的参数设定部12a、设定过渡时间的过渡时间设定部12b、及对设定变更周期进行设定的设定变更周期设定部12c。其中,参数设定部12a构成本发明所涉及的参数设定构件。并且,过渡时间设定部12b构成本发明所涉及的过渡时间设定构件。
并且,设定构件12向显示部13输出由测试员对操作部11进行操作的信息。
显示部13显示由测试员对操作部11进行操作的信息,并且显示衰落测试的动作状态。该显示部13构成本发明所涉及的显示构件。
设定变更周期生成部14对输入信号的样本数进行计数,并根据计数的样本数向衰落运算部15输出用于变更衰落设定的设定变更信息。具体地,当计数的样本数相当于设定变更周期值时,设定变更周期生成部14向衰落运算部15输出设定变更信息。另外,设定变更周期值从设定变更周期设定部12c被输入。
衰落运算部15将输入信号、由设定构件12设定的衰落设定的数据及过渡时间、以及由设定变更周期生成部14生成的设定变更信息进行输入。并且,衰落运算部15将以衰落设定表示的衰落效应附加于输入信号来进行输出。
接着,利用图4对衰落运算部15的详细结构进行说明。
如图4所示,衰落运算部15具备多个多路生成部100及对它们的输出信号进行合成的多路合成部101。多个多路生成部100分别模拟发生衰落的路径,通过最终在多路合成部101进行合成,能够模拟实际的衰落。
为了模拟衰落,多路生成部100具备生成相当于电波的传播距离量的延迟的延迟生成部110、生成用于附加电波的散射效应的多普勒效应的多普勒效应生成部130、及生成表示因电波的传播距离及反射而产生的电平下降的路径损耗的路径损耗生成部150。
延迟生成部110具备延迟设定构件120、延迟设定选择部111、延迟变更平滑处理部112及延迟运算部113。
延迟设定构件120对应于衰落设定#1~#P而由P个延迟设定部121~12P构成。延迟设定部121~12P分别设定衰落设定#1~#P的设定参数中与延迟有关的参数。
延迟设定选择部111从设定变更周期生成部14被输入设定变更信息,根据设定变更信息从延迟设定部121~12P选择相应的延迟设定值并向延迟变更平滑处理部112进行输出。即,延迟设定选择部111选择设定变更前后的2个延迟设定。例如,当设定变更信息包含从衰落设定#1变更为衰落设定#2的信息时,延迟设定选择部111选择与它们对应的延迟设定部121及122,并向延迟变更平滑处理部112输出衰落设定#1及衰落设定#2的延迟设定值。
延迟变更平滑处理部112从过渡时间设定部12b被输入过渡时间信息,并在过渡时间内进行延迟的平滑处理。该延迟变更平滑处理部112构成本发明所涉及的平滑处理构件。
在此,利用图5对平滑处理进行说明。
图5是概念性地表示将衰落设定从衰落设定n过渡至衰落设定n+1时的平滑处理的图。如图所示,减小(fade out)衰落设定n的设定值,增大(fade in)衰落设定n+1的设定值,以使衰落设定n与衰落设定n+1之间的振幅、相位的变化在相当于由测试员任意设定的过渡时间的时间内平滑(光滑)地变化。即,本申请中,平滑地变化意味着阶段性地变更衰落设定以使设定值在过渡时间期间内从衰落设定n向衰落设定n+1接近。
在延迟变更平滑处理部112中例如进行图6所示的延迟的平滑处理。即,当从延迟时间为10μs的衰落设定#1切换为延迟时间为20μs的衰落设定#2时,延迟变更平滑处理部112通过在过渡时间内对两者间的延迟时间差例如进行10分割并进行插值来进行处理,以使延迟时间在两者间平滑地变化。
延迟运算部113按照延迟变更平滑处理部112的输出信号对输入信号进行延迟处理。
延迟变更平滑处理部112为了进行前述处理而例如由RAM、延迟滤波器及滤波器系数的数据表构成。另外,例如可以设为实时计算滤波器系数的结构以代替持有滤波器系数的数据表。
多普勒效应生成部130具备多普勒效应源信号生成部131、相关运算构件140、相关设定选择部132、相关变更平滑处理部133及多普勒效应运算部134。
多普勒效应源信号生成部131例如由AWGN(Additive White Gaussian Noise)信号生成器构成。
相关运算构件140对应于衰落设定#1~#P而由P个相关运算部141~14P 构成。相关运算部141~14P分别设定衰落设定#1~#P的设定参数中多普勒效应(散射)所涉及的参数。
在此,参考图7说明多普勒效应源信号生成部131及相关运算部141的结构例。
图7是用于求出信道中脉冲响应中TX1与RX1之间的信道中脉冲响应h11的结构图,该信道中脉冲响应表示在图2所示的MIMO方式中设为2根发送天线(M=2)、2根接收天线(N=2)这种结构时的电波传播路径的传输特性。
如图所示,多普勒效应源信号生成部131由作为相互独立事件的4个AWGN信号生成器131a~131d构成。AWGN信号生成器131a~131d的各输出值为N1~N4。该输出值随着时间而变化。
相关运算部141由乘法器141a~141d、加法器141e构成。乘法器141a~141d分别对AWGN信号生成器131a~131d的输出值与加权系数a11~a14进行乘法运算来进行加权处理。加权系数a11~a14是来自设定构件12的衰落设定中所含的数据。加法器141e对各加权结果进行加法运算来求出例如与信道中脉冲响应h11对应的AWGN信号。
相关运算部141以外的相关运算部142~14P也具有与前述相关运算部141相同的结构。即,相关运算构件140对应于MIMO方式来输出根据[公式1]所示的克罗内克模型而生成的AWGN信号。通过该AWGN信号表示信道中脉冲响应h11、h21、h12、h22相互间的相关(相似状态)。
[公式1]

相关设定选择部132从设定变更周期生成部14被输入设定变更信息,根据设定变更信息从相关运算部141~14P选择相应的相关运算输出并向相关变更平滑处理部133进行输出。即,相关设定选择部132选择设定变更前后的2个相关运算输出。例如,当设定变更信息包含从衰落设定#1变更为衰落设定#2的信息时,相关设定选择部132选择相关运算部141及142,并向相关变更平滑处理部133输出衰落设定#1及衰落设定#2的相关运算输出。
相关变更平滑处理部133从过渡时间设定部12b被输入过渡时间信息,例如使用预定的时间响应函数(窗函数)在过渡时间内进行相关变更的平滑处理。作为窗函数,有[公式2]所示的布莱克曼窗函数、或汉宁窗、海明窗、凯泽窗、三角窗、矩形窗等。相关变更平滑处理部133可以选择这些多个窗函数中由测试员经操作部11指定的窗函数来进行处理。[公式2]中,n表示各样本,N表示样本数,将过渡时间(参考图5)的最终样本设为N-1。另外,相关变更平滑处理部133构成本发明所涉及的平滑处理构件。
[公式2]
WFn=0.42-0.5cos(2πnN-1)+0.08cos(4πnN-1)0nN-1]]>
多普勒效应运算部134进行按照相关变更平滑处理部133的输出信号对输入信号附加多普勒效应的处理。
路径损耗生成部150具备路径损耗设定构件160、路径损耗设定选择部151、路径损耗变更平滑处理部152、路径损耗运算部153。
路径损耗设定构件160对应于衰落设定#1~#P而由P个路径损耗设定部161~16P构成。路径损耗设定部161~16P分别设定衰落设定#1~#P的设定参数中路径损耗(衰减)所涉及的参数。
路径损耗设定选择部151从设定变更周期生成部14被输入设定变更信息,根据设定变更信息从路径损耗设定部161~16P选择相应的路径损耗设定值并向路径损耗变更平滑处理部152进行输出。即,路径损耗设定选择部151选择设定变更前后的2个路径损耗设定值。例如,当设定变更信息包含从衰落设定#1变更为衰落设定#2的信息时,路径损耗设定选择部151选择路径损耗设定部161及162,并向路径损耗变更平滑处理部152输出衰落设定#1及衰落设定#2的路径损耗设定值。
路径损耗变更平滑处理部152从过渡时间设定部12b被输入过渡时间信息,并在过渡时间内进行路径损耗的平滑处理。该路径损耗变更平滑处理部152构成本发明所涉及的平滑处理构件。
具体地,路径损耗变更平滑处理部152例如如图8的概念图所示,通过在变更衰落设定的过渡时间内求出移动平均来使路径损耗的变更变得平滑。图8所示的例子中,在过渡时间内,沿时间方向移动并以共计5个阶段进行求出7个样本点的路径损耗平均值的处理。越增加该处理阶段数,路径损耗 的变更则变得越平滑。
路径损耗运算部153进行按照路径损耗变更平滑处理部152的输出信号对输入信号附加路径损耗的处理。
回到图1,平滑结果分析部16从衰落运算部15获取运算结果的数据并显示于显示部13。该平滑结果分析部16构成本发明所涉及的平滑结果分析构件。
以下,对由衰落运算部15的相关变更平滑处理部133进行的与多普勒效应有关的平滑处理的分析显示进行说明。
平滑结果分析部16关于相关变更平滑处理部133在变更衰落设定时减小(fade out)、增大(fade in)相关值的结果,计算[公式3]所示的分析相关值。
[公式3]

利用图9关于[公式3]具体地进行说明。图9表示衰落设定从衰落设定#1依次切换至衰落设定#4的情况。图9中,时刻t0表示衰落设定的切换开始时刻或分析相关值的分析基准时刻。时刻(t0+Δt)表示仅从t0经过了Δt的时刻。
[公式3]的分母及分子所记载的函数E()表示在衰落设定的切换点上的时刻t0、时刻(t0+Δt)的相关值的平均。图9所示的例子中,分母以[公式4]表示,分子以[公式5]表示。
[公式4]
E{|h(t0)|2}=13(|h#1→#2(t0)|2+|h#2→#3(t0)|2+|h#3→#4(t0)|2)]]>
[公式5]
|E{h(t0)·h(t0+Δt)*}|=13|(h#1→#2(t0)·h#1→#2(t0+Δt)*]]>
+h#2→#3(t0)·h#2→#3(t0+Δt)*+h#3→#4(t0)·h#3→#4(t0+Δt)*)|]]>
[公式3]中,将分析相关值例如成为0.9的时间Δt称作90%相干时间。平滑结果分析部16计算例如90%相干时间、50%相干时间,并将其计算结果通过表或曲线图显示于显示部13。其结果,测试员能够评价衰落设定的变更 处的变化缓慢度。
由于如前述计算分析相关值,因此分析相关值的分析结果即更新间隔与分析相关值的显示结果即依赖度具有折中关系。即,若在如[公式4]、[公式5]所示的求出相关值的平均的处理中增加平均次数,则分析相关值的更新间隔虽变成长时间,但分析相关值的显示结果即可靠性变高。另一方面,若减少平均次数,则分析相关值的更新间隔虽变成短时间,但分析相关值的显示结果即可靠性降低。
因此,优选构成为能够将分析相关值的计算所需的平均次数设定于衰落模拟器10,以使用户能够根据使用状况调整前述的折中。例如,若设为使操作部11持有平均次数的设定功能,并且从操作部11向平滑结果分析部16发送用户所输入的平均次数的设定信息的结构,则能够调整前述折中。
图10中示出由平滑结果分析部16在显示部13中以列表显示的分析结果表的一例。该分析结果表是关于信道中脉冲响应h11、h21、h12、h22求出90%相干时间、50%相干时间时的表。
例如,当设定有3个衰落设定#1~#3时,衰落模拟器10反复#1→#2→#3→#1→#2……的循环。用于在衰落模拟器10的动作中监控相干时间的按钮设于显示部13。测试员每按一次监控用按钮则显示结果被更新。按下该按钮时的最近的相干时间的数据显示于“current”栏。从测试开始至按下按钮期间的平均值显示于“ave”栏,最大值显示于“max”栏,最小值显示于“min”栏。
图11中示出由平滑结果分析部16在显示部13中以曲线显示的分析结果曲线图的一例。将横轴设为测试时间,将纵轴设为相干时间,显示信道中脉冲响应h11、h21、h12、h22的结果。另外,图11中以实线表示各结果,但也可以变更线的粗细、形状,或赋予颜色以便能够相互识别结果。
由平滑结果分析部16将图10所示的分析结果表或图11所示的分析结果曲线图在显示部13中以图表显示,由此测试员例如能够在实施本测试之前事先确认过渡时间或窗函数的设定,并进行适当的条件设定。
另外,可以设为平滑结果分析部16具有保存分析结果数据的记录功能的结构。由此,测试员能够确认已保存的记录,或对记录数据进行加工来用于不同的分析。
回到图1,多路合成部101合成多个多路生成部100的输出信号,并输 出合成的信号。
接着,利用图12对本实施方式中的衰落模拟器10的动作进行说明。通过该流程图来表示本发明所涉及的衰落模拟方法。
参数设定部12a根据由测试员对操作部11进行操作而输入的信息来设定用于进行衰落设定的各参数(步骤S11),并向衰落运算部15进行输出。
各参数例如为用于附加相当于电波的传播距离的延迟的延迟参数、用于附加电波的散射效应的散射参数、及用于附加表示因电波的传播距离及反射而产生的电平下降的路径损耗的路径损耗参数等。
过渡时间设定部12b根据由测试员对操作部11进行操作而输入的信息来设定过渡时间(步骤S12),并向衰落运算部15进行输出。
设定变更周期设定部12c对设定变更周期进行设定(步骤S13),并向设定变更周期生成部14输出设定变更周期值。
设定变更周期生成部14对输入信号的样本数进行计数,并根据计数的样本数向衰落运算部15输出用于变更衰落设定的设定变更信息(步骤S14)。
延迟生成部110的延迟设定选择部111、多普勒效应生成部130的相关设定选择部132、路径损耗生成部150的路径损耗设定选择部151分别从设定变更周期生成部14被输入设定变更信息并进行选择处理(步骤S15)。
具体地,当设定变更信息包含从衰落设定#1变更为衰落设定#2的信息时,如下进行选择处理。
延迟设定选择部111选择与这些衰落设定信息对应的延迟设定部121及122,并输入衰落设定#1及衰落设定#2的延迟设定值。
相关设定选择部132选择相关运算部141及142,并输入衰落设定#1及衰落设定#2的相关运算输出。
路径损耗设定选择部151选择路径损耗设定部161及162,并输入衰落设定#1及衰落设定#2的路径损耗设定值。
延迟生成部110的延迟变更平滑处理部112、多普勒效应生成部130的相关变更平滑处理部133、路径损耗生成部150的路径损耗变更平滑处理部152分别被输入过渡时间信息并进行平滑处理(步骤S16)。
延迟变更平滑处理部112例如通过将衰落设定的切换前后的延迟时间差以预定数进行分割成来进行处理,以使延迟时间在两者间平滑地变化。
相关变更平滑处理部133利用预定的时间响应函数(例如布莱克曼窗函 数)来进行相关变更的平滑处理。
路径损耗变更平滑处理部152例如通过在变更衰落设定的过渡时间内求出移动平均来使路径损耗的变更变得平滑。
多路合成部101合成多个多路生成部100的输出信号(步骤S17),并输出合成的信号(步骤S18)。
与步骤S17、S18同时,平滑结果分析部16从衰落运算部15获取运算结果的数据来进行平滑处理结果的分析(步骤S19),显示部13显示平滑处理结果(步骤S20)。
接着,在时序图中,衰落模拟器10的动作如图13所示。
当设定变更信息表示#1时,衰落设定成为#1,输出信号成为适用了衰落设定#1的信号。
接着,若设定变更信息变更为#2,则衰落设定成为#2,输出适用了衰落设定#2的信号。
在此,在设定变更信息#1变更为设定变更信息#2的设定变更点上执行前述平滑处理。
另外,在设定变更信息成为最后的#P而输出适用了衰落设定#P的信号后,设定变更信息回到#1,之后反复进行。
如上,由于本实施方式中的衰落模拟器10具备将切换前的值平滑地变更为切换后的值的结构,因此即使在衰落模拟测试中变更动作设定也能够避免不连续点的发生。
另外,前述实施方式中举出了对应于衰落设定#1~#P而将延迟设定部、相关运算部、路径损耗设定部分别由P个构成的例子,但本发明不限于此。例如,可以设为将延迟设定部、相关运算部、路径损耗设定部分别由2个构成,并且由设定构件12逐次更新未在运算中使用的设定部的结构。
并且,前述实施方式中,举出了包含延迟生成部110、多普勒效应生成部130、路径损耗生成部150这3个的结构,但也可以设为具备它们中的至少1个的衰落模拟器。
并且,可以使用图14所示的结构的多普勒效应生成部170来代替前述实施方式的多普勒效应生成部130。相关设定部180设定由设定构件12(参考图1)进行的衰落设定所含的加权系数a11~a14。相关设定选择部171从P个相关设定部181~18P选择相应的2个相关设定部,并将各自的加权系数向 2个相关运算部191、192分开输出。2个相关运算部191、192与前述实施方式的相关运算部141同样地分别进行相关运算处理,并向相关变更平滑处理部133进行输出。相关变更平滑处理部133及多普勒效应运算部134与前述实施方式同样地发挥功能,进行附加多普勒效应的处理。该结构中有2个相关运算部即可,因此能够设为更简单的结构。
接着,说明衰落模拟器的其他形态。前述实施方式中,将输入输出信号设为了数字信号。图15所示的衰落模拟器20具有将模拟信号作为输入输出信号进行处理的结构。
即,衰落模拟器20具备降频变频部21、AD转换部22、DA转换部23、升频变频部24及时钟发生部25。
降频变频部21将模拟值的RF(射频)信号作为输入信号进行输入,并转换成基带信号。
AD转换部22在将模拟值的基带信号转换成数字值的基带信号后进行采样并向衰落运算部15进行输出。
DA转换部23将由衰落运算部15输出的数字值的基带信号转换成模拟值的基带信号。
升频变频部24将由DA转换部23输出的模拟值的基带信号转换成预定的RF信号。
时钟发生部25生成用于对输入输出信号进行采样的时钟,并向设定变更周期生成部14进行输出。
因此,衰落模拟器20在对模拟信号进行输入输出的结构中能够得到与前述衰落模拟器10同样的效果。
产业上的可利用性
如上,本发明所涉及的衰落模拟器及衰落模拟方法具有即使在衰落模拟测试中变更动作设定也能够避免不连续点的发生的效应,且作为相对手提电话或移动终端等移动通信终端模拟电波传播环境的衰落模拟器及衰落模拟方法是有用的。

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1、(10)申请公布号 CN 103368668 A (43)申请公布日 2013.10.23 CN 103368668 A *CN103368668A* (21)申请号 201310072276.6 (22)申请日 2013.03.07 2012-080462 2012.03.30 JP H04B 17/00(2006.01) (71)申请人 安立股份有限公司 地址 日本神奈川县 (72)发明人 末永明彦 中尾健一 高木基裕 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 李芳华 (54) 发明名称 衰落模拟器及衰落模拟方法 (57) 摘要 本发明提供一种衰落模拟器及衰落模拟方 。

2、法。本发明的衰落模拟器具备 : 过渡时间设定构 件, 在切换基于衰落参数的衰落设定时, 在切换前 的衰落设定与切换后的衰落设定之间设定预定的 过渡时间 ; 及平滑处理构件, 在所述过渡时间期 间, 关于延迟参数、 多普勒效应参数及路径损耗参 数中的至少一个, 将所述切换前的值平滑地变更 为所述切换后的值。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 11 页 附图 12 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书11页 附图12页 (10)申请公布号 CN 103368668 A CN 103368668 A *CN103。

3、368668A* 1/2 页 2 1. 一种衰落模拟器 (10) , 通过对输入信号附加衰落效应来模拟多输入多输出通信系 统即 MIMO 方式的传输线路, 所述衰落模拟器具备设定衰落参数的参数设定构件 (12a) , 所述衰落参数包含以下参 数中的至少一个 : 用于对所述输入信号附加相当于电波的传播距离的延迟的延迟参数 ; 用 于对所述输入信号附加多普勒效应的多普勒效应参数 ; 及用于对所述输入信号附加表示因 电波的传播距离及反射而产生的电平下降的路径损耗的路径损耗参数 ; 该衰落模拟器的特 征在于, 具备 : 过渡时间设定构件 (12b) , 在切换基于所述衰落参数的衰落设定时, 在切换前的。

4、衰落设 定与切换后的衰落设定之间设定预定的过渡时间 ; 及 平滑处理构件 (112、 133、 152) , 在所述过渡时间期间, 关于所述延迟参数、 所述多普勒 效应参数及所述路径损耗参数中的至少一个, 将所述切换前的值平滑地变更为所述切换后 的值。 2. 如权利要求 1 所述的衰落模拟器, 其特征在于, 所述平滑处理构件根据预定的时间响应函数, 关于所述多普勒效应参数, 将所述切换 前的值平滑地变更为所述切换后的值。 3. 如权利要求 1 所述的衰落模拟器, 其特征在于, 该衰落模拟器进一步具备由测试员操作的操作部 (11) , 所述过渡时间设定构件设定由所述测试员操作所述操作部来输入的过。

5、渡时间。 4. 如权利要求 1 所述的衰落模拟器, 其特征在于, 进一步具备 : 平滑结果分析构件 (16) , 分析由所述平滑处理构件进行的平滑结果 ; 及 显示构件 (13) , 显示所述平滑结果分析构件的分析结果。 5. 如权利要求 4 所述的衰落模拟器, 其特征在于, 所述平滑结果分析构件是在分析所述多普勒效应参数的平滑结果时, 求出所述过渡时 间内的所述多普勒效应的变化缓慢度。 6. 如权利要求 5 所述的衰落模拟器, 其特征在于, 所述显示构件图表显示所述平滑结果分析构件的分析结果。 7. 一种衰落模拟方法, 通过对输入信号附加衰落效应来模拟多输入多输出通信系统即 MIMO 方式的。

6、传输线路, 所述衰落模拟方法包括设定衰落参数的参数设定步骤 (S11) , 所述衰落参数包含以下 参数中的至少一个 : 用于对所述输入信号附加相当于电波的传播距离的延迟的延迟参数 ; 用于对所述输入信号附加多普勒效应的多普勒效应参数 ; 及用于对所述输入信号附加表示 因电波的传播距离及反射而产生的电平下降的路径损耗的路径损耗参数 ; 该衰落模拟方法 的特征在于, 包括 : 过渡时间设定步骤 (S12) , 在切换基于所述衰落参数的衰落设定时, 在切换前的衰落设 定与切换后的衰落设定之间设定预定的过渡时间 ; 及 平滑处理步骤 (S16) , 在所述过渡时间期间, 关于所述延迟参数、 所述多普勒。

7、效应参数 及所述路径损耗参数中的至少一个, 将所述切换前的值平滑地变更为所述切换后的值。 8. 如权利要求 7 所述的衰落模拟方法, 其特征在于, 所述平滑处理步骤中, 根据预定的时间响应函数, 关于所述多普勒效应参数, 将所述切 权 利 要 求 书 CN 103368668 A 2 2/2 页 3 换前的值平滑地变更为所述切换后的值。 9. 如权利要求 7 所述的衰落模拟方法, 其特征在于, 所述过渡时间设定步骤中, 设定由测试员操作来输入的过渡时间。 10. 如权利要求 7 所述的衰落模拟方法, 其特征在于, 进一步包括 : 平滑结果分析步骤, 分析在所述平滑处理步骤中进行的平滑结果 ; 。

8、及 显示步骤, 显示所述平滑结果分析步骤的分析结果。 11. 如权利要求 10 所述的衰落模拟方法, 其特征在于, 所述平滑结果分析步骤中, 在分析所述多普勒效应参数的平滑结果时, 求出所述过渡 时间内的所述多普勒效应的变化缓慢度。 12. 如权利要求 10 所述的衰落模拟方法, 其特征在于, 所述显示步骤中, 图表显示所述平滑结果分析步骤的分析结果。 权 利 要 求 书 CN 103368668 A 3 1/11 页 4 衰落模拟器及衰落模拟方法 技术领域 0001 本发明涉及一种例如针对手提电话或移动终端等移动通信终端模拟电波传播环 境的衰落模拟器及衰落模拟方法。 背景技术 0002 近年。

9、来, 手提电话或移动终端等移动通信终端迅速发展。从基站到达移动通信终 端的电波通过由其传播路径的地形或结构物等引起的反射、 散射或折射等而成为多光束, 电波的振幅及相位因场所而发生不规则的变化。 当在该传播路径内移动的同时接收来自基 站的电波时, 产生由电波的多路传播引起的衰落。其结果, 在数字方式的通信环境中, 误码 率增大, 传输质量大大劣化。因此, 评价移动通信终端的通信性能时, 一同利用对基站进行 模拟的基站模拟装置及对电波传播环境进行模拟的被称作衰落模拟器的装置。 0003 当通过多个参数的变更来连续进行多个电波传播环境下的测试时, 优选能够以维 持基站模拟装置与移动通信终端之间的连。

10、接的状态变更衰落模拟器的动作。为此, 提出了 例如专利文献 1 中所记载的衰落模拟器。 0004 专利文献 1 记载的衰落模拟器具备 : 信号处理部, 对输入信号实施模拟传输线路 的处理, 并从关于输入信号所得到的最初的有效处理结果开始依次输出 ; 信号旁路部, 进行 对输入信号的蓄积, 对准从信号处理部输出最初的有效处理结果的时机, 开始读取蓄积的 输入信号 ; 信号选择部, 选择性地输出信号处理部的输出或信号旁路部的输出中的任意一 方 ; 及控制部, 在对信号处理部进行参数或功能的变更处理期间以外的期间, 从信号选择部 输出信号处理部的输出, 在进行变更处理期间, 从信号选择部输出从信号旁。

11、路部读取的信 号。 0005 通过该结构, 专利文献 1 记载的衰落模拟器中, 由于信号处理部向信号旁路部通 知关于输入信号所得到的最初的有效处理结果数据的输出时机, 信号旁路部对准该时机 开始读取蓄积的输入信号, 因此能够使信号旁路部的延迟自动对准与信号处理部同等的延 迟, 在参数变更时不会使信号中断。 0006 专利文献 1 : 日本专利公开 2009-188932 号公报 0007 然而近来, 为了模拟更接近现实的电波传播环境, 要求在测试中动态变更衰 落模拟器的动作设定。尤其认为, 通过作为无线通信高速化技术之一的 MIMO(Multi Input-Multi Output : 多输入。

12、多输出通信系统) 方式的实用化, 该要求今后可能会变得更 高。 0008 然而, 专利文献 1 记载的衰落模拟器中存在若在衰落模拟测试中变更动作设定则 会产生不连续点的课题。即, 由于衰落的各参数瞬间被变更, 因此信号的振幅、 相位产生急 剧的变化或不连续点, 有可能会对移动通信终端的通信性能的评价带来影响。 发明内容 0009 本发明是为了解决以往的课题而完成的, 其目的在于提供一种即使在衰落模拟测 说 明 书 CN 103368668 A 4 2/11 页 5 试中变更动作设定也能够避免不连续点的发生的衰落模拟器及衰落模拟方法。 0010 本发明的权利要求 1 所涉及的衰落模拟器 (10)。

13、 通过对输入信号附加衰落效应来 模拟多输入多输出通信系统 (MIMO) 方式的传输线路, 所述衰落模拟器具备设定衰落参数的 参数设定构件 (12a) , 所述衰落参数包含以下参数中的至少一个 : 用于对所述输入信号附 加相当于电波的传播距离的延迟的延迟参数 ; 用于对所述输入信号附加多普勒效应的多普 勒效应参数 ; 及用于对所述输入信号附加表示因电波的传播距离及反射而产生的电平下降 的路径损耗的路径损耗参数 ; 该衰落模拟器具有具备如下构件的结构 : 过渡时间设定构件 (12b) , 在切换基于所述衰落参数的衰落设定时, 在切换前的衰落设定与切换后的衰落设定 之间设定预定的过渡时间 ; 及平滑。

14、处理构件 (112、 133、 152) , 在所述过渡时间期间, 关于所 述延迟参数、 所述多普勒效应参数及所述路径损耗参数中的至少一个, 将所述切换前的值 平滑地变更为所述切换后的值。 0011 通过该结构, 本发明的权利要求 1 所涉及的衰落模拟器中, 由于平滑处理构件关 于延迟参数、 多普勒效应参数及路径损耗参数中的至少一个, 将切换前的值平滑地变更为 切换后的值, 因此即使在衰落模拟测试中变更动作设定也能够避免不连续点的发生。 0012 本发明的权利要求 2 所涉及的衰落模拟器具有如下结构 : 所述平滑处理构件根据 预定的时间响应函数, 关于所述多普勒效应参数, 将所述切换前的值平滑。

15、地变更为切换后 的值。 0013 通过该结构, 本发明的权利要求 2 所涉及的衰落模拟器能够根据预定的时间响应 函数的特性来平滑地进行关于多普勒效应参数的切换。 0014 本发明的权利要求 3 所涉及的衰落模拟器具有如下结构 : 所述衰落模拟器进一步 具备由测试员操作的操作部 (11) , 所述过渡时间设定构件设定由所述测试员操作所述操作 部来输入的过渡时间。 0015 通过该结构, 本发明的权利要求 3 所涉及的衰落模拟器中, 能够由测试员在衰落 设定的前后设定任意的过渡时间。 0016 本发明的权利要求 4 所涉及的衰落模拟器具有进一步具备如下构件的结构 : 平滑 结果分析构件 (16) 。

16、, 分析由所述平滑处理构件进行的平滑结果 ; 及显示构件 (13) , 显示所 述平滑结果分析构件的分析结果。 0017 通过该结构, 本发明的权利要求 4 所涉及的衰落模拟器中, 由于显示平滑结果分 析构件的分析结果, 因此有助于本测试前的测试条件的设定。 0018 本发明的权利要求 5 所涉及的衰落模拟器具有如下结构 : 所述平滑结果分析构件 在分析所述多普勒效应参数的平滑结果时, 求出所述过渡时间内的所述多普勒效应的变化 缓慢度。 0019 通过该结构, 本发明的权利要求 5 所涉及的衰落模拟器能够适当地分析多普勒效 应参数的平滑结果。 0020 本发明的权利要求 6 所涉及的衰落模拟器。

17、具有如下结构 : 所述显示构件以图表显 示所述平滑结果分析构件的分析结果。 0021 通过该结构, 本发明的权利要求 6 所涉及的衰落模拟器能够提高平滑结果分析构 件的分析结果的可见性来向测试员提示。 0022 本发明的权利要求 7 所涉及的衰落模拟方法通过对输入信号附加衰落效应来模 说 明 书 CN 103368668 A 5 3/11 页 6 拟多输入多输出通信系统 (MIMO) 方式的传输线路, 所述衰落模拟方法包括设定衰落参数的 参数设定步骤 (S11) , 所述衰落参数包含以下参数中的至少一个 : 用于对所述输入信号附 加相当于电波的传播距离的延迟的延迟参数 ; 用于对所述输入信号附。

18、加多普勒效应的多普 勒效应参数 ; 及用于对所述输入信号附加表示因电波的传播距离及反射而产生的电平下降 的路径损耗的路径损耗参数 ; 该衰落模拟方法具有包括如下步骤的结构 : 过渡时间设定步 骤 (S12) , 在切换基于所述衰落参数的衰落设定时, 在切换前的衰落设定与切换后的衰落 设定之间设定预定的过渡时间 ; 及平滑处理步骤 (S16) , 在所述过渡时间期间, 关于所述延 迟参数、 所述多普勒效应参数及所述路径损耗参数中的至少一个, 将所述切换前的值平滑 地变更为所述切换后的值。 0023 通过该结构, 本发明的权利要求 7 所涉及的衰落模拟方法, 由于在平滑处理步骤 中, 关于延迟参数。

19、、 多普勒效应参数及路径损耗参数中的至少一个, 将切换前的值平滑地变 更为切换后的值, 因此即使在衰落模拟测试中变更动作设定也能够避免不连续点的发生。 0024 本发明能够提供一种即使在衰落模拟测试中变更动作设定也具有能够避免不连 续点的发生的效应的衰落模拟器及衰落模拟方法。 附图说明 0025 图 1 是本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的块结构图。 0026 图 2 是本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中 MIMO 方式的说明图。 0027 图 3 是本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的衰落设定的说明图。 0028 图 4 是本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的衰落运算部的详。

20、细的块结 构图。 0029 图 5 是关于本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的平滑处理的说明图。 0030 图 6 是由本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的延迟变更平滑处理部进 行的延迟的平滑处理的说明图。 0031 图 7 是表示本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的多普勒效应源信号生 成部及相关运算部的结构例的图。 0032 图 8 是本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中由路径损耗变更平滑处理部 进行的路径损耗的平滑处理的说明图。 0033 图 9 是本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中关于分析相关值的计算的说 明图。 0034 图 10 是表示本发明所涉及的衰落模拟器的一实。

21、施方式中由平滑结果分析部在显 示部中以列表显示的分析结果表的一例的图。 0035 图 11 是表示本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中由平滑结果分析部在显 示部中以曲线显示的分析结果曲线图的一例的图。 0036 图 12 是表示本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的动作的流程图。 0037 图 13 是表示本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的动作的时序图。 0038 图 14 是表示本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的多普勒效应生成部的 其他形态的块结构图。 0039 图 15 是表示本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式的其他形态的块结构图。 说 明 书 CN 103368668 。

22、A 6 4/11 页 7 0040 图中 : 10、 20- 衰落模拟器, 11- 操作部, 12- 设定构件, 12a- 参数设定部 (参数设定 构件) , 12b- 过渡时间设定部 (过渡时间设定构件) , 12c- 设定变更周期设定部, 13- 显示部 (显示构件) , 14-设定变更周期生成部, 15-衰落运算部, 16-平滑结果分析部 (平滑结果分析 构件) , 100-多路生成部, 101-多路合成部, 110-延迟生成部, 111-延迟设定选择部, 112-延 迟变更平滑处理部 (平滑处理构件) , 113-延迟运算部, 120-延迟设定构件, 12112P-延迟 设定部, 13。

23、0、 170- 多普勒效应生成部, 131- 多普勒效应源信号生成部, 132、 171- 相关设定 选择部, 133- 相关变更平滑处理部 (平滑处理构件) , 134- 多普勒效应运算部, 140- 相关运 算构件, 141 14P、 191、 192- 相关运算部, 150- 路径损耗生成部, 151- 路径损耗设定选择 部, 152- 路径损耗变更平滑处理部 (平滑处理构件) , 153- 路径损耗运算部, 160- 路径损耗 设定构件, 161 16P- 路径损耗设定部, 180(181 18P) - 相关设定部。 具体实施方式 0041 以下, 利用附图对本发明的实施方式进行说明。。

24、 0042 首先, 对本发明所涉及的衰落模拟器的一实施方式中的结构进行说明。 0043 如图1所示, 衰落模拟器10具备操作部11、 设定构件12、 显示部13、 设定变更周期 生成部 14、 衰落运算部 15 及平滑结果分析部 16。该衰落模拟器 10 是对 MIMO 方式的 MN 的传输线路进行模拟的装置。另外, 由衰落模拟器 10 输入输出的信号设为数字信号。 0044 如图 2 所示, MIMO 方式中, 从复数 M 个天线 TX1、 TX2、 TXM以同一频率同时输 出在基站侧欲向移动通信终端传递的信息, 移动通信终端以复数 N 个天线 RX1、 RX2、 、 RXN 进行接收, 并。

25、在移动通信终端的内部进行信息的分离处理, 以实现信息传递量的提高。 0045 衰落模拟器10将通过基于参数 (例如延迟、 衰减、 散射等的设定参数) 的设定 (以下 称为 “衰落设定” ) 而确定的各种信号依次仅反复预先确定的次数量的同时, 向移动通信终 端 (未图示) 输出, 其中, 所述参数用于对输入信号附加由测试员设定的各种衰落效应。本实 施方式中, 将衰落设定设为 P, 并以衰落设定 #1 #P 表示。 0046 如图 3 所示, 衰落模拟器 10 将衰落设定 #1 #P 的各种衰落效应被附加于输入信 号的信号依次例如连续 10 小时反复向移动通信终端输出。 0047 操作部 11 是。

26、测试员为了设定移动通信终端的测试中的各测试条件的输入或显示 部 13 的显示内容而进行操作的部件, 其例如由输入设备如键盘、 刻度盘或鼠标、 或控制这 些的控制电路或软件等构成。 0048 作为输入于操作部 11 的测试条件, 例如为衰落设定 #1 #P 的各参数设定值、 测 试信号的通信方式、 过渡时间、 设定变更周期等。 0049 作为测试信号的通信方式, 例如为 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 或 LTE(Long Term Evolution) 等。其中, 在移动通信中, 通常规定将通信数据在 时间轴方向上划分的的通信数据单位。

27、。该通信数据单位被称作帧、 子帧、 时间段等。并且, 根据通信方式, 被规定的该通信数据单位有多个种类。 此时, 能够由测试员以后述的设定变 更周期为基准来选择使用何种通信数据单位。此后, 将该通信数据单位叫作帧。若指定通 信方式 (及帧种类) , 则可确定帧长度或 1 帧所含的样本数。 0050 过渡时间是在从某一衰落设定切换为随后的衰落设定时使衰落设定在两者间过 渡的时间, 测试员可将过渡时间设定为任意时间。即, 在本申请中, 过渡时间意味着用于过 说 明 书 CN 103368668 A 7 5/11 页 8 渡的期间。 0051 设定变更周期是将衰落设定#1#P的各种衰落效应被附加于输。

28、入信号的信号向 移动通信终端输出的各时间长度。例如, 衰落设定 #1 中为 200ms, 衰落设定 #2 中为 300ms 之类的时间长度。该时间长度在衰落设定 #1 #P 中可以相同, 也可以互不相同, 能够由测 试员根据测试内容将设定的帐长作为最小分解能来任意地设定。 该设定变更周期还能够以 帧数来表示。并且, 若参考测试信号的通信方式, 则可确定一帧信号所含的样本数, 因此设 定变更周期还能够以样本数来表示。 0052 设定构件 12 向衰落运算部 15 输出通过由测试员对操作部 11 进行操作来输入的 衰落设定、 过渡时间及设定变更周期的信息。具体地, 设定构件 12 具有设定用于进行。

29、衰落 设定的参数的参数设定部 12a、 设定过渡时间的过渡时间设定部 12b、 及对设定变更周期进 行设定的设定变更周期设定部12c。 其中, 参数设定部12a构成本发明所涉及的参数设定构 件。并且, 过渡时间设定部 12b 构成本发明所涉及的过渡时间设定构件。 0053 并且, 设定构件 12 向显示部 13 输出由测试员对操作部 11 进行操作的信息。 0054 显示部 13 显示由测试员对操作部 11 进行操作的信息, 并且显示衰落测试的动作 状态。该显示部 13 构成本发明所涉及的显示构件。 0055 设定变更周期生成部 14 对输入信号的样本数进行计数, 并根据计数的样本数向 衰落运。

30、算部 15 输出用于变更衰落设定的设定变更信息。具体地, 当计数的样本数相当于设 定变更周期值时, 设定变更周期生成部 14 向衰落运算部 15 输出设定变更信息。另外, 设定 变更周期值从设定变更周期设定部 12c 被输入。 0056 衰落运算部15将输入信号、 由设定构件12设定的衰落设定的数据及过渡时间、 以 及由设定变更周期生成部 14 生成的设定变更信息进行输入。并且, 衰落运算部 15 将以衰 落设定表示的衰落效应附加于输入信号来进行输出。 0057 接着, 利用图 4 对衰落运算部 15 的详细结构进行说明。 0058 如图 4 所示, 衰落运算部 15 具备多个多路生成部 10。

31、0 及对它们的输出信号进行合 成的多路合成部101。 多个多路生成部100分别模拟发生衰落的路径, 通过最终在多路合成 部 101 进行合成, 能够模拟实际的衰落。 0059 为了模拟衰落, 多路生成部 100 具备生成相当于电波的传播距离量的延迟的延迟 生成部 110、 生成用于附加电波的散射效应的多普勒效应的多普勒效应生成部 130、 及生成 表示因电波的传播距离及反射而产生的电平下降的路径损耗的路径损耗生成部 150。 0060 延迟生成部 110 具备延迟设定构件 120、 延迟设定选择部 111、 延迟变更平滑处理 部 112 及延迟运算部 113。 0061 延迟设定构件120对应。

32、于衰落设定#1#P而由P个延迟设定部12112P构成。 延迟设定部 121 12P 分别设定衰落设定 #1 #P 的设定参数中与延迟有关的参数。 0062 延迟设定选择部111从设定变更周期生成部14被输入设定变更信息, 根据设定变 更信息从延迟设定部 121 12P 选择相应的延迟设定值并向延迟变更平滑处理部 112 进行 输出。即, 延迟设定选择部 111 选择设定变更前后的 2 个延迟设定。例如, 当设定变更信息 包含从衰落设定 #1 变更为衰落设定 #2 的信息时, 延迟设定选择部 111 选择与它们对应的 延迟设定部121及122, 并向延迟变更平滑处理部112输出衰落设定#1及衰落。

33、设定#2的延 迟设定值。 说 明 书 CN 103368668 A 8 6/11 页 9 0063 延迟变更平滑处理部 112 从过渡时间设定部 12b 被输入过渡时间信息, 并在过渡 时间内进行延迟的平滑处理。该延迟变更平滑处理部 112 构成本发明所涉及的平滑处理构 件。 0064 在此, 利用图 5 对平滑处理进行说明。 0065 图 5 是概念性地表示将衰落设定从衰落设定 n 过渡至衰落设定 n+1 时的平滑处理 的图。如图所示, 减小 (fade out) 衰落设定 n 的设定值, 增大 (fade in) 衰落设定 n+1 的设 定值, 以使衰落设定n与衰落设定n+1之间的振幅、 。

34、相位的变化在相当于由测试员任意设定 的过渡时间的时间内平滑 (光滑) 地变化。即, 本申请中, 平滑地变化意味着阶段性地变更衰 落设定以使设定值在过渡时间期间内从衰落设定 n 向衰落设定 n+1 接近。 0066 在延迟变更平滑处理部 112 中例如进行图 6 所示的延迟的平滑处理。即, 当从延 迟时间为 10s 的衰落设定 #1 切换为延迟时间为 20s 的衰落设定 #2 时, 延迟变更平滑 处理部 112 通过在过渡时间内对两者间的延迟时间差例如进行 10 分割并进行插值来进行 处理, 以使延迟时间在两者间平滑地变化。 0067 延迟运算部113按照延迟变更平滑处理部112的输出信号对输入。

35、信号进行延迟处 理。 0068 延迟变更平滑处理部 112 为了进行前述处理而例如由 RAM、 延迟滤波器及滤波器 系数的数据表构成。另外, 例如可以设为实时计算滤波器系数的结构以代替持有滤波器系 数的数据表。 0069 多普勒效应生成部 130 具备多普勒效应源信号生成部 131、 相关运算构件 140、 相 关设定选择部 132、 相关变更平滑处理部 133 及多普勒效应运算部 134。 0070 多普勒效应源信号生成部 131 例如由 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 信号生成器构成。 0071 相关运算构件140对应于衰落设定#1#P而由P个相关运。

36、算部14114P构成。 相关运算部 141 14P 分别设定衰落设定 #1 #P 的设定参数中多普勒效应 (散射) 所涉及 的参数。 0072 在此, 参考图 7 说明多普勒效应源信号生成部 131 及相关运算部 141 的结构例。 0073 图 7 是用于求出信道中脉冲响应中 TX1与 RX1之间的信道中脉冲响应 h11 的结构 图, 该信道中脉冲响应表示在图 2 所示的 MIMO 方式中设为 2 根发送天线 (M=2) 、 2 根接收天 线 (N=2) 这种结构时的电波传播路径的传输特性。 0074 如图所示, 多普勒效应源信号生成部 131 由作为相互独立事件的 4 个 AWGN 信号生。

37、 成器 131a 131d 构成。AWGN 信号生成器 131a 131d 的各输出值为 N1 N4。该输出值 随着时间而变化。 0075 相关运算部 141 由乘法器 141a 141d、 加法器 141e 构成。乘法器 141a 141d 分别对 AWGN 信号生成器 131a 131d 的输出值与加权系数 a11 a14 进行乘法运算来进 行加权处理。加权系数 a11 a14 是来自设定构件 12 的衰落设定中所含的数据。加法器 141e 对各加权结果进行加法运算来求出例如与信道中脉冲响应 h11 对应的 AWGN 信号。 0076 相关运算部 141 以外的相关运算部 142 14P 。

38、也具有与前述相关运算部 141 相同 的结构。即, 相关运算构件 140 对应于 MIMO 方式来输出根据 公式 1 所示的克罗内克模 型而生成的 AWGN 信号。通过该 AWGN 信号表示信道中脉冲响应 h11、 h21、 h12、 h22 相互间 说 明 书 CN 103368668 A 9 7/11 页 10 的相关 (相似状态) 。 0077 公式 1 0078 0079 相关设定选择部132从设定变更周期生成部14被输入设定变更信息, 根据设定变 更信息从相关运算部 141 14P 选择相应的相关运算输出并向相关变更平滑处理部 133 进 行输出。即, 相关设定选择部 132 选择设。

39、定变更前后的 2 个相关运算输出。例如, 当设定变 更信息包含从衰落设定 #1 变更为衰落设定 #2 的信息时, 相关设定选择部 132 选择相关运 算部141及142, 并向相关变更平滑处理部133输出衰落设定#1及衰落设定#2的相关运算 输出。 0080 相关变更平滑处理部 133 从过渡时间设定部 12b 被输入过渡时间信息, 例如使用 预定的时间响应函数 (窗函数) 在过渡时间内进行相关变更的平滑处理。 作为窗函数, 有公 式 2 所示的布莱克曼窗函数、 或汉宁窗、 海明窗、 凯泽窗、 三角窗、 矩形窗等。相关变更平滑 处理部 133 可以选择这些多个窗函数中由测试员经操作部 11 指。

40、定的窗函数来进行处理。 公式 2 中, n 表示各样本, N 表示样本数, 将过渡时间 (参考图 5) 的最终样本设为 N-1。另 外, 相关变更平滑处理部 133 构成本发明所涉及的平滑处理构件。 0081 公式 2 0082 0083 多普勒效应运算部134进行按照相关变更平滑处理部133的输出信号对输入信号 附加多普勒效应的处理。 0084 路径损耗生成部 150 具备路径损耗设定构件 160、 路径损耗设定选择部 151、 路径 损耗变更平滑处理部 152、 路径损耗运算部 153。 0085 路径损耗设定构件 160 对应于衰落设定 #1 #P 而由 P 个路径损耗设定部 161 1。

41、6P 构成。路径损耗设定部 161 16P 分别设定衰落设定 #1 #P 的设定参数中路径损耗 (衰减) 所涉及的参数。 0086 路径损耗设定选择部151从设定变更周期生成部14被输入设定变更信息, 根据设 定变更信息从路径损耗设定部16116P选择相应的路径损耗设定值并向路径损耗变更平 滑处理部 152 进行输出。即, 路径损耗设定选择部 151 选择设定变更前后的 2 个路径损耗 设定值。例如, 当设定变更信息包含从衰落设定 #1 变更为衰落设定 #2 的信息时, 路径损耗 设定选择部151选择路径损耗设定部161及162, 并向路径损耗变更平滑处理部152输出衰 落设定 #1 及衰落设。

42、定 #2 的路径损耗设定值。 0087 路径损耗变更平滑处理部 152 从过渡时间设定部 12b 被输入过渡时间信息, 并在 过渡时间内进行路径损耗的平滑处理。该路径损耗变更平滑处理部 152 构成本发明所涉及 说 明 书 CN 103368668 A 10 8/11 页 11 的平滑处理构件。 0088 具体地, 路径损耗变更平滑处理部152例如如图8的概念图所示, 通过在变更衰落 设定的过渡时间内求出移动平均来使路径损耗的变更变得平滑。图 8 所示的例子中, 在过 渡时间内, 沿时间方向移动并以共计 5 个阶段进行求出 7 个样本点的路径损耗平均值的处 理。越增加该处理阶段数, 路径损耗的。

43、变更则变得越平滑。 0089 路径损耗运算部153进行按照路径损耗变更平滑处理部152的输出信号对输入信 号附加路径损耗的处理。 0090 回到图1, 平滑结果分析部16从衰落运算部15获取运算结果的数据并显示于显示 部 13。该平滑结果分析部 16 构成本发明所涉及的平滑结果分析构件。 0091 以下, 对由衰落运算部15的相关变更平滑处理部133进行的与多普勒效应有关的 平滑处理的分析显示进行说明。 0092 平滑结果分析部 16 关于相关变更平滑处理部 133 在变更衰落设定时减小 (fade out) 、 增大 (fade in) 相关值的结果, 计算 公式 3 所示的分析相关值。 0。

44、093 公式 3 0094 0095 利用图 9 关于 公式 3 具体地进行说明。图 9 表示衰落设定从衰落设定 #1 依次 切换至衰落设定 #4 的情况。图 9 中, 时刻 t0 表示衰落设定的切换开始时刻或分析相关值 的分析基准时刻。时刻 (t0+t) 表示仅从 t0 经过了 t 的时刻。 0096 公式 3 的分母及分子所记载的函数 E () 表示在衰落设定的切换点上的时刻 t0、 时刻 (t0+t) 的相关值的平均。图 9 所示的例子中, 分母以 公式 4 表示, 分子以 公式 5 表示。 0097 公式 4 0098 0099 公式 5 0100 0101 0102 公式 3 中, 。

45、将分析相关值例如成为 0.9 的时间 t 称作 90% 相干时间。平滑结 果分析部16计算例如90%相干时间、 50%相干时间, 并将其计算结果通过表或曲线图显示于 显示部 13。其结果, 测试员能够评价衰落设定的变更处的变化缓慢度。 0103 由于如前述计算分析相关值, 因此分析相关值的分析结果即更新间隔与分析相关 值的显示结果即依赖度具有折中关系。即, 若在如 公式 4、 公式 5 所示的求出相关值 的平均的处理中增加平均次数, 则分析相关值的更新间隔虽变成长时间, 但分析相关值的 显示结果即可靠性变高。 另一方面, 若减少平均次数, 则分析相关值的更新间隔虽变成短时 说 明 书 CN 1。

46、03368668 A 11 9/11 页 12 间, 但分析相关值的显示结果即可靠性降低。 0104 因此, 优选构成为能够将分析相关值的计算所需的平均次数设定于衰落模拟器 10, 以使用户能够根据使用状况调整前述的折中。例如, 若设为使操作部 11 持有平均次数 的设定功能, 并且从操作部 11 向平滑结果分析部 16 发送用户所输入的平均次数的设定信 息的结构, 则能够调整前述折中。 0105 图 10 中示出由平滑结果分析部 16 在显示部 13 中以列表显示的分析结果表的一 例。该分析结果表是关于信道中脉冲响应 h11、 h21、 h12、 h22 求出 90% 相干时间、 50% 相。

47、干 时间时的表。 0106 例 如,当 设 定 有 3 个 衰 落 设 定 #1 #3 时,衰 落 模 拟 器 10 反 复 #1 #2 #3 #1 #2的循环。用于在衰落模拟器 10 的动作中监控相干时间的按 钮设于显示部13。 测试员每按一次监控用按钮则显示结果被更新。 按下该按钮时的最近的 相干时间的数据显示于 “current” 栏。从测试开始至按下按钮期间的平均值显示于 “ave” 栏, 最大值显示于 “max” 栏, 最小值显示于 “min” 栏。 0107 图 11 中示出由平滑结果分析部 16 在显示部 13 中以曲线显示的分析结果曲线图 的一例。将横轴设为测试时间, 将纵轴设。

48、为相干时间, 显示信道中脉冲响应 h11、 h21、 h12、 h22的结果。 另外, 图11中以实线表示各结果, 但也可以变更线的粗细、 形状, 或赋予颜色以 便能够相互识别结果。 0108 由平滑结果分析部 16 将图 10 所示的分析结果表或图 11 所示的分析结果曲线图 在显示部 13 中以图表显示, 由此测试员例如能够在实施本测试之前事先确认过渡时间或 窗函数的设定, 并进行适当的条件设定。 0109 另外, 可以设为平滑结果分析部 16 具有保存分析结果数据的记录功能的结构。由 此, 测试员能够确认已保存的记录, 或对记录数据进行加工来用于不同的分析。 0110 回到图 1, 多路合成部 101 合成多个多路生成部 100 的输出信号, 并输出合成的信 号。 0111 接着, 利用图 12 对本实施方式中的衰落模拟器 10 的动作进行说明。通过该流程 图来表示本发明所涉及的衰落模拟方法。 0112 参数设定部 12a 根据由测试员对操作部 11 进行操作而输入的信息来设定用于进 行衰落设定的各参数 (步骤 S11) , 并向衰落运算部 15 进行输出。 0113 各参数例如为用于附加相当于电波的传播距离的延迟的延迟参数、 用于附加电波 的散射效应的散射参数、 。

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