專利名稱：分布式無線通信傳輸技術(shù)測試平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于無線通信傳輸技術(shù)測試平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法，尤其涉及一種基于以太網(wǎng)的分布式無線通信傳輸技術(shù)測試平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
在過去的二十年里，以移動(dòng)通信為代表的無線通信系統(tǒng)發(fā)展日新月異，以低速語音業(yè)務(wù)為代表的第一、二代移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)越來越滿足不了人們對(duì)數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需要，以高速數(shù)據(jù)、多媒體、智能化業(yè)務(wù)為主要目標(biāo)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)越來越接近人們的生活，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是向未來個(gè)人通信演進(jìn)的一個(gè)重要發(fā)展階段，具有劃時(shí)代的重要意義，其必將對(duì)人類的生活、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生重大的影響。同時(shí)隨著第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)逐漸進(jìn)入商用，國內(nèi)外有關(guān)超第三代移動(dòng)通信(Beyond 3G)及第四代移動(dòng)通信的研究已百花齊放。
從第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的研發(fā)開始至今，計(jì)算機(jī)仿真測試已經(jīng)成為了移動(dòng)通信研發(fā)的最有力武器。每一項(xiàng)新技術(shù)或每一個(gè)新系統(tǒng)投入商用之前都是由多家公司或者研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了長時(shí)間的仿真以檢驗(yàn)其性能。對(duì)于第四代無線通信系統(tǒng)這樣預(yù)研性技術(shù)評(píng)估，更是先要采用計(jì)算機(jī)仿真的方法得到客觀性驗(yàn)證之后才能進(jìn)入實(shí)測階段。通常的通信系統(tǒng)的仿真測試可以分為鏈路級(jí)仿真測試和系統(tǒng)級(jí)仿真測試兩方面。系統(tǒng)級(jí)仿真測試主要是針對(duì)無線接入系統(tǒng)進(jìn)行仿真測試。鏈路級(jí)仿真測試主要是對(duì)通信系統(tǒng)物理層的無線傳輸技術(shù)(如編碼、交織、調(diào)制和擴(kuò)頻等)進(jìn)行仿真，得到該技術(shù)在不同無線信道下的性能。仿真結(jié)果主要表現(xiàn)為在不同無線環(huán)境下的誤碼率(BER)或者誤幀率(FER)與信噪比的關(guān)系曲線。鏈路級(jí)仿真主要有兩個(gè)用途，一是用于檢驗(yàn)無線傳輸技術(shù)的性能，二是檢驗(yàn)無線系統(tǒng)的端到端性能，并為系統(tǒng)級(jí)仿真提供數(shù)據(jù)支持。
多輸入多輸出(MIMO，Multiple-Input Multiple-Output)無線通信傳輸技術(shù)具有很好的抗衰落和抗噪聲的能力，從而可獲得巨大的容量。因此，在功率帶寬受限的無線信道中，多輸入多輸出(MIMO，Multiple-Input Multiple-Output)無線通信傳輸技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量和傳輸質(zhì)量的重要技術(shù)之一。它的優(yōu)越特性使之成為未來超三代通信系統(tǒng)(B3G)以及第四代通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。
但是，多輸入多輸出通信系統(tǒng)的無線傳輸技術(shù)進(jìn)行評(píng)估所需的運(yùn)算量要比以往的單輸入單輸出通信系統(tǒng)的評(píng)估測試要大很多。如果再考慮多用戶情況下的測試，其運(yùn)算量是無法利用現(xiàn)有的單臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種能夠提高無線通信傳輸技術(shù)測試評(píng)估的效率，保證測試公平性的分布式無線通信傳輸技術(shù)測試平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是1)信源比特流的生成首先利用迭代取中法、移位法、乘同余法或混合同余法隨機(jī)輸入一個(gè)二進(jìn)制序列將其變換產(chǎn)生一個(gè)復(fù)合復(fù)高斯分布的隨機(jī)信號(hào)序列，然后再通過隨機(jī)信號(hào)的假設(shè)檢驗(yàn)法產(chǎn)生在(0，1)區(qū)間上服從均勻分布的且能夠在8Kbps至100Mbps之間自由調(diào)節(jié)的速率、幀長的隨機(jī)信源比特流；2)鏈接被測發(fā)射機(jī)根據(jù)接口規(guī)范將被測發(fā)射機(jī)鏈接進(jìn)測試平臺(tái)，然后將生成的信源比特流接入被測發(fā)射機(jī)，得到被測發(fā)射機(jī)經(jīng)信道編碼、交織、調(diào)制、空時(shí)編碼及組幀算法輸出的數(shù)據(jù)；3)多輸入多輸出MIMO信道模塊的生成假設(shè)MIMO信道有M根發(fā)射天線和N個(gè)接收天線，亦即M個(gè)輸入和N輸出，那么MIMO信道就相當(dāng)于M×N條獨(dú)立的SISO(單輸入單輸出)信道，每個(gè)獨(dú)立的SISO信道具有頻率選擇性衰落和時(shí)間選擇性衰落兩種特性，頻率選擇性衰落特性的實(shí)現(xiàn)是將一個(gè)“寬帶”信號(hào)通過多徑信道變?yōu)橐粋€(gè)“窄帶”信號(hào)，然后通過多個(gè)獨(dú)立的單徑信道加權(quán)從而得到所需的頻率選擇性衰落，時(shí)間選擇性衰落特性的實(shí)現(xiàn)是利用成形濾波器的方法，產(chǎn)生符合多普勒功率譜形，幅度服從瑞利分布，相位服從均勻分布的隨機(jī)過程采樣信號(hào)去乘以被測發(fā)射機(jī)的輸出信號(hào)得到的結(jié)果，從而得到所需的時(shí)間選擇性衰落，即生成了M×N條SISO信道，進(jìn)而得到MIMO信道；4)多輸入多輸出MIMO信道模塊獨(dú)立性的驗(yàn)證假設(shè)M×N條單輸入單輸出信道中的任意一條之間的多徑信道的徑數(shù)為K，對(duì)M×N×K個(gè)獨(dú)立的單徑信道進(jìn)行隨機(jī)采樣取其中任意兩組構(gòu)成對(duì)應(yīng)的兩組隨機(jī)變量，用相關(guān)函數(shù)或互協(xié)方差函數(shù)來檢驗(yàn)兩個(gè)信道之間的獨(dú)立性，若兩個(gè)相關(guān)函數(shù)的取值為零則兩個(gè)信道相互獨(dú)立，否則轉(zhuǎn)入多輸入多輸出MIMO信道模塊的生成重新生成多輸入多輸出MIMO信道模塊；5)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸將發(fā)射主機(jī)輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)MIMO信道后，利用套接字實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)傳輸，即將該數(shù)據(jù)傳送到接收主機(jī)，由接收主機(jī)中的被測接收機(jī)讀取該數(shù)據(jù)；6)鏈接被測接收機(jī)根據(jù)接口規(guī)范將被測接收機(jī)鏈接進(jìn)測試平臺(tái)，然后利用網(wǎng)絡(luò)傳輸將多輸入多輸出MIMO信道模塊的輸出數(shù)據(jù)接入被測接收機(jī)，被測接收機(jī)經(jīng)信道估計(jì)、均衡、解調(diào)、信道譯碼算法輸出比特流之后，即可進(jìn)行測試；7)利用虛擬儀器顯示結(jié)果根據(jù)周期圖法，最大熵譜估計(jì)法或Pisarenko諧波分解法對(duì)被測發(fā)射機(jī)的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行功率譜估計(jì)以及將被測接收機(jī)輸出的比特流與信源比特流進(jìn)行對(duì)比，統(tǒng)計(jì)總的錯(cuò)誤比特?cái)?shù)，進(jìn)而得到誤碼率，最后利用Visual C++中提供的各種顯示類函數(shù)顯示出來。
本發(fā)明能夠?qū)ζ胀ǖ臒o線通信傳輸技術(shù)以及未來無線通信中很重要的多輸入多輸出通信系統(tǒng)的傳輸技術(shù)進(jìn)行評(píng)估，利用套接字將測試平臺(tái)的各個(gè)處理器利用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議連接起來，將整個(gè)測試的運(yùn)算分散到兩個(gè)計(jì)算機(jī)上，一方面使得仿真測試在仿真規(guī)模與執(zhí)行速度兩方面均得到改進(jìn)；另一方面，使得發(fā)射機(jī)和接收機(jī)真正實(shí)現(xiàn)了物理分離且接收機(jī)所接收到的數(shù)據(jù)完全由我們第三方評(píng)估單位來決定，完全杜絕了測試方將發(fā)射機(jī)和接收機(jī)短路的情況；因此，本發(fā)明能夠提高無線通信傳輸技術(shù)測試評(píng)估的效率，保證了測試的公平性。


圖1是本發(fā)明的模塊組成示意圖；圖2是本發(fā)明數(shù)據(jù)交換接口的基本設(shè)置示意圖；圖3是本發(fā)明的控制流程示意圖；圖4是本發(fā)明中的SISO信道實(shí)現(xiàn)方法示意5是本發(fā)明發(fā)射主機(jī)的界面示意圖；圖6是本發(fā)明接收主機(jī)的界面示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明用進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參見圖1，本發(fā)明的測試平臺(tái)由兩臺(tái)通過網(wǎng)絡(luò)連接的處理器，即發(fā)射主機(jī)和接收主機(jī)組成。其中發(fā)射主機(jī)實(shí)現(xiàn)信源、發(fā)射模塊、信道及統(tǒng)一性檢測模塊的功能，而接收主機(jī)實(shí)現(xiàn)接收模塊和統(tǒng)計(jì)模塊的功能。另外，兩個(gè)主機(jī)都配備有虛擬儀器，用以觀察各種統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。比如接收主機(jī)的虛擬儀器可以觀察誤碼率曲線、星座圖。發(fā)射主機(jī)的虛擬儀器可以觀察被測模塊的頻譜利用率、星座圖以及功率直方圖。而統(tǒng)一性檢測模塊是為了對(duì)TDD(時(shí)分雙工)以及FDD(頻分雙工)兩種不同制式的雙工方式加以統(tǒng)一的模塊。這樣便于對(duì)兩種不同制式的雙工方式進(jìn)行公平的評(píng)估。本發(fā)明的平臺(tái)自身應(yīng)該具有可變速率的信源產(chǎn)生模塊、MIMO信道模塊、負(fù)責(zé)鏈接兩臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊以及虛擬儀器模塊。利用Microsoft Visual C++編寫這些模塊可變速率的信源比特流實(shí)際上是一種隨機(jī)信號(hào)，本發(fā)明需要產(chǎn)生的隨機(jī)信號(hào)是在0和1兩點(diǎn)上均勻分布，也就是取0或取1的概率均為0.5。從理論上講，只要有了一種連續(xù)分布的隨機(jī)信號(hào)，通過相應(yīng)的變換法就可以得到任意分布的隨機(jī)信號(hào)，因此在本發(fā)明的仿真方法中首先產(chǎn)生在(0，1)區(qū)間上服從均勻分布的隨機(jī)信號(hào)，然后利用變換法產(chǎn)生復(fù)高斯信號(hào)，由于計(jì)算機(jī)字長的限制，本發(fā)明不可能得到真正的隨機(jī)信號(hào)，但是，只要能通過隨機(jī)信號(hào)的各類統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，就可以把它當(dāng)作真正的隨機(jī)信號(hào)來使用。在產(chǎn)生(0，1)均勻分布隨機(jī)信號(hào)的數(shù)學(xué)方法中，有迭代取中法、移位法、乘同余法和混合同余法。本發(fā)明采用統(tǒng)計(jì)性質(zhì)較好，使用較廣的混合同余法；根據(jù)接口規(guī)范將被測發(fā)射機(jī)鏈接進(jìn)測試平臺(tái)，然后將生成的信源比特流接入被測發(fā)射機(jī)，得到被測發(fā)射機(jī)經(jīng)信道編碼、交織、調(diào)制、空時(shí)編碼及組幀算法輸出的數(shù)據(jù)；對(duì)于非物理MIMO信道模型仿真，MIMO信道中的N×M條子信道的每一徑的信道衰落系數(shù)等于相互獨(dú)立的N×M條SISO(單輸入單輸出)信道的信道衰落系數(shù)。因此，多輸入多輸出MIMO信道的仿真可以分為兩個(gè)部分來進(jìn)行1)生成獨(dú)立的多徑衰落信道。如何生成獨(dú)立的多徑衰落信道是多輸入多輸出MIMO信道仿真的先決條件，多輸入多輸出MIMO信道中的N×M條子信道的每一徑的信道衰落系數(shù)等于相互獨(dú)立的N×M條SISO(單輸入單輸出)信道的信道衰落系數(shù)與各徑對(duì)應(yīng)的空間相關(guān)矩陣的乘積。只有生成統(tǒng)計(jì)上相互獨(dú)立的衰落信道之后，這時(shí)候所得到的多輸入多輸出MIMO信道系數(shù)才真正具有規(guī)定角度功率譜密度和角度擴(kuò)展下的空間相關(guān)性。獨(dú)立多徑衰落信道，會(huì)同時(shí)受到時(shí)間選擇性衰落和頻率選擇性衰落的影響。因此對(duì)于獨(dú)立多徑衰落信道既要仿真頻率選擇性衰落，也要仿真時(shí)間選擇性衰落。事實(shí)上頻率選擇性衰落就是將一個(gè)“寬帶”信號(hào)通過多徑信道可以看成為一個(gè)“窄帶”信號(hào)分別通過多個(gè)獨(dú)立的單徑信道來實(shí)現(xiàn)的。而時(shí)間選擇性衰落是利用成形濾波器的方法，產(chǎn)生符合多普勒功率譜形，幅度服從瑞利分布，相位服從均勻分布的隨機(jī)過程采樣去乘以輸入隨機(jī)信號(hào)的結(jié)果，即為所需的時(shí)間選擇性衰落；2)對(duì)生成的獨(dú)立多徑衰落信道進(jìn)行獨(dú)立性驗(yàn)證。假設(shè)N×M條單輸入單輸出信道中的任一條信道的徑數(shù)為K，這樣，多輸入多輸出MIMO信道可以看成是由M×N×K個(gè)獨(dú)立的單徑信道組成。多徑衰落信道參數(shù)可由白噪聲激勵(lì)產(chǎn)生。對(duì)于不同的傳播路徑，選用不同的具有良好互相關(guān)性的噪聲種子，可以保證衰落信道間的不相關(guān)。要驗(yàn)證信道之間的不相關(guān)，對(duì)M×N×K個(gè)獨(dú)立的單徑信道進(jìn)行隨機(jī)采樣取其中任意兩組構(gòu)成對(duì)應(yīng)的兩組隨機(jī)變量，用相關(guān)函數(shù)或互協(xié)方差函數(shù)來檢驗(yàn)兩個(gè)信道之間的獨(dú)立性，若兩個(gè)相關(guān)函數(shù)的取值為零則兩個(gè)信道相互獨(dú)立，否則重新生成多輸入多輸出MIMO信道模塊；利用假設(shè)檢驗(yàn)的方法，我們從40多億個(gè)種子中尋找到了400個(gè)保證獨(dú)立性的種子，將其中的8×8×6＝384個(gè)種子用于生成這64條獨(dú)立的6徑信道。
網(wǎng)絡(luò)傳輸本發(fā)明使用套接字實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)模塊，采用的是客戶機(jī)/服務(wù)器模型來實(shí)現(xiàn)各主機(jī)之間的互聯(lián)，客戶機(jī)/服務(wù)器模型是分布式應(yīng)用程序的最常用的范例；根據(jù)接口規(guī)范將被測接收機(jī)鏈接進(jìn)測試平臺(tái)，然后利用網(wǎng)絡(luò)傳輸將多輸入多輸出MIMO信道模塊的輸出數(shù)據(jù)接入被測接收機(jī)，被測接收機(jī)經(jīng)信道估計(jì)、均衡、解調(diào)、信道譯碼算法輸出比特流之后，即可進(jìn)行測試；根據(jù)周期圖法，最大熵譜估計(jì)法或Pisarenko諧波分解法對(duì)被測發(fā)射機(jī)的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行功率譜估計(jì)以及將被測接收機(jī)輸出的比特流與信源比特流進(jìn)行比對(duì)，得到誤碼率，最后利用Visual C++中提供的各種顯示類函數(shù)顯示出來。
參見圖2，本發(fā)明測試平臺(tái)的主控程序提供了5個(gè)公共數(shù)據(jù)交換區(qū)，分別用A，B，C，D，E表示，用于前一級(jí)模塊與后一級(jí)模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞，或用于虛擬儀器顯示其輸出的數(shù)據(jù)。也就是說，緩沖區(qū)是前一級(jí)模塊的輸出數(shù)據(jù)以及后一級(jí)模塊的輸入數(shù)據(jù)。每個(gè)數(shù)據(jù)交換區(qū)均是系統(tǒng)分配的連續(xù)存儲(chǔ)空間。其中A、B、C三個(gè)數(shù)據(jù)交換區(qū)由發(fā)射主機(jī)開辟，經(jīng)由雙機(jī)通信將C交換區(qū)的數(shù)據(jù)傳送到接收主機(jī)的D交換區(qū)作為接收模塊的輸入，亦即C和D兩個(gè)交換區(qū)中的數(shù)據(jù)完全相同(B和C兩個(gè)交換區(qū)的仿真粒度相同)。
參見圖3，本發(fā)明的整個(gè)測試平臺(tái)主要包含兩類流程第一類為雙機(jī)通信流程，第二類為虛擬儀器控制流程。在第一個(gè)流程中，信道輸出的數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū)后，將讀寫標(biāo)志位(全局變量)置為可讀，并將這一事件作為一個(gè)消息告知用戶界面線程，用戶界面線程判斷這一消息屬性之后，調(diào)用網(wǎng)絡(luò)通信模塊進(jìn)行發(fā)送操作，接收機(jī)用戶界面線程的網(wǎng)絡(luò)通信模塊接收到數(shù)據(jù)之后，將讀寫標(biāo)志位(全局變量)置為可讀，用以告知工作線程可以從該緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)的操作。第二類工作流程則是利用臨界區(qū)的方法實(shí)現(xiàn)虛擬儀器與工作線程之間的線程同步。首先，信源產(chǎn)生的信源比特流數(shù)據(jù)，將其放入緩沖區(qū)A中。然后，由被測方提供的發(fā)射機(jī)模塊從緩沖區(qū)A中取出信源比特流數(shù)據(jù)，處理完后，放入B緩沖區(qū)內(nèi)。MIMO信道模塊將緩沖區(qū)B中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，放入C緩沖區(qū)內(nèi)，再調(diào)用網(wǎng)絡(luò)傳輸將C緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)通過局域網(wǎng)發(fā)送至接收機(jī)一方的計(jì)算機(jī)。接收機(jī)方的計(jì)算機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū)D中，被測方接收機(jī)模塊從緩沖區(qū)D中取出數(shù)據(jù)，并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后，將它輸出的比特流送入緩沖區(qū)E中。虛擬儀器從緩沖區(qū)E中讀取數(shù)據(jù)與信源比特流加以比對(duì)，以得到被測試方的誤碼性能、頻譜利用情況。完成以上操作之后，接收主機(jī)向發(fā)射主機(jī)發(fā)控制信息，表明當(dāng)前數(shù)據(jù)處理完畢，可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。在以上流程中，由于用戶需要實(shí)時(shí)的觀察各緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的波形、功率直方圖情況，因此我們使用戶界面線程與工作線程共享這5個(gè)緩沖區(qū)，亦即A，B，C，D，E。這兩個(gè)線程之間利用線程通信的方法，可以交替對(duì)各個(gè)緩沖區(qū)進(jìn)行控制。
參見圖4，SISO信道頻率選擇性衰落特性的實(shí)現(xiàn)，是將待處理的數(shù)據(jù)塊，亦即發(fā)射機(jī)輸出的數(shù)據(jù)。經(jīng)過各路徑的獨(dú)立衰落，將結(jié)果在接收端數(shù)據(jù)交換區(qū)，亦即圖2中的RX位置進(jìn)行加權(quán)，即將一個(gè)“寬帶”信號(hào)通過多徑信道可以看成為一個(gè)“窄帶”信號(hào)分別通過多個(gè)獨(dú)立的K個(gè)Rayleigh平坦衰落模塊來實(shí)現(xiàn)(假設(shè)一個(gè)SISO信道由K徑組成)。而SISO信道的時(shí)間選擇性衰落的實(shí)現(xiàn)則對(duì)應(yīng)于圖4中的Rayeigh平坦衰落模塊，該模塊利用成形濾波器的方法產(chǎn)生符合Jakes模型的功率譜密度，幅度服從瑞利分布，相位服從均勻分布的隨機(jī)過程。
參見圖5，圖中上側(cè)兩個(gè)深色區(qū)域顯示的是被測方的無線傳輸技術(shù)方案用測試平臺(tái)在特定信道條件下所測得的頻譜利用情況。
參見圖6，圖中上側(cè)兩個(gè)深色區(qū)域顯示的是被測方的無線傳輸技術(shù)方案在特定信道條件下采用測試平臺(tái)所測得的誤碼率性能。
權(quán)利要求
1.分布式無線通信傳輸技術(shù)測試平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于1)信源比特流的生成首先利用迭代取中法、移位法、乘同余法或混合同余法隨機(jī)輸入一個(gè)二進(jìn)制序列將其變換產(chǎn)生一個(gè)復(fù)合復(fù)高斯分布的隨機(jī)信號(hào)序列，然后再通過隨機(jī)信號(hào)的假設(shè)檢驗(yàn)法產(chǎn)生在(0，1)區(qū)間上服從均勻分布的且能夠在8Kbps至100Mbps之間自由調(diào)節(jié)的速率、幀長的隨機(jī)信源比特流；2)鏈接被測發(fā)射機(jī)根據(jù)接口規(guī)范將被測發(fā)射機(jī)鏈接進(jìn)測試平臺(tái)，然后將生成的信源比特流接入被測發(fā)射機(jī)，得到被測發(fā)射機(jī)經(jīng)信道編碼、交織、調(diào)制、空時(shí)編碼及組幀算法輸出的數(shù)據(jù)；3)多輸入多輸出MIMO信道模塊的生成假設(shè)MIMO信道有M根發(fā)射天線和N個(gè)接收天線，亦即M個(gè)輸入和N輸出，那么MIMO信道就相當(dāng)于M×N條獨(dú)立的SISO(單輸入單輸出)信道，每個(gè)獨(dú)立的SISO信道具有頻率選擇性衰落和時(shí)間選擇性衰落兩種特性，頻率選擇性衰落特性的實(shí)現(xiàn)是將一個(gè)“寬帶”信號(hào)通過多徑信道變?yōu)橐粋€(gè)“窄帶”信號(hào)，然后通過多個(gè)獨(dú)立的單徑信道加權(quán)從而得到所需的頻率選擇性衰落，時(shí)間選擇性衰落特性的實(shí)現(xiàn)是利用成形濾波器的方法，產(chǎn)生符合多普勒功率譜形，幅度服從瑞利分布，相位服從均勻分布的隨機(jī)過程采樣信號(hào)去乘以被測發(fā)射機(jī)的輸出信號(hào)得到的結(jié)果，從而得到所需的時(shí)間選擇性衰落，即生成了M×N條SISO信道，進(jìn)而得到MIMO信道；4)多輸入多輸出MIMO信道模塊獨(dú)立性的驗(yàn)證假設(shè)M×N條單輸入單輸出信道中的任意一條之間的多徑信道的徑數(shù)為K，對(duì)M×N×K個(gè)獨(dú)立的單徑信道進(jìn)行隨機(jī)采樣取其中任意兩組構(gòu)成對(duì)應(yīng)的兩組隨機(jī)變量，用相關(guān)函數(shù)或互協(xié)方差函數(shù)來檢驗(yàn)兩個(gè)信道之間的獨(dú)立性，若兩個(gè)相關(guān)函數(shù)的取值為零則兩個(gè)信道相互獨(dú)立，否則轉(zhuǎn)入多輸入多輸出MIMO信道模塊的生成重新生成多輸入多輸出MIMO信道模塊；5)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸將發(fā)射主機(jī)輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)MIMO信道后，利用套接字實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)傳輸，即將該數(shù)據(jù)傳送到接收主機(jī)，由接收主機(jī)中的被測接收機(jī)讀取該數(shù)據(jù)；6)鏈接被測接收機(jī)根據(jù)接口規(guī)范將被測接收機(jī)鏈接進(jìn)測試平臺(tái)，然后利用網(wǎng)絡(luò)傳輸將多輸入多輸出MIMO信道模塊的輸出數(shù)據(jù)接入被測接收機(jī)，被測接收機(jī)經(jīng)信道估計(jì)、均衡、解調(diào)、信道譯碼算法輸出比特流之后，即可進(jìn)行測試；7)利用虛擬儀器顯示結(jié)果根據(jù)周期圖法，最大熵譜估計(jì)法或Pisarenko諧波分解法對(duì)被測發(fā)射機(jī)的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行功率譜估計(jì)以及將被測接收機(jī)輸出的比特流與信源比特流進(jìn)行對(duì)比，統(tǒng)計(jì)總的錯(cuò)誤比特?cái)?shù)，進(jìn)而得到誤碼率，最后利用Visual C++中提供的各種顯示類函數(shù)顯示出來。
全文摘要
分布式無線通信傳輸技術(shù)測試平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法，能夠?qū)ζ胀ǖ臒o線通信傳輸技術(shù)以及未來無線通信中很重要的多輸入多輸出通信系統(tǒng)的傳輸技術(shù)進(jìn)行評(píng)估，利用套接字將測試平臺(tái)的各個(gè)處理器利用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議連接起來，將整個(gè)測試的運(yùn)算分散到兩個(gè)計(jì)算機(jī)上，一方面使得仿真測試在仿真規(guī)模與執(zhí)行速度兩方面均得到改進(jìn)；另一方面，使得發(fā)射機(jī)和接收機(jī)真正實(shí)現(xiàn)了物理分離且接收機(jī)所接收到的數(shù)據(jù)完全由我們第三方評(píng)估單位來決定，完全杜絕了測試方將發(fā)射機(jī)和接收機(jī)短路的情況；因此，本發(fā)明能夠提高無線通信傳輸技術(shù)測試評(píng)估的效率，保證了測試的公平性。
文檔編號(hào)H04L12/26GK1791035SQ200510124598
公開日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者任品毅, 朱世華, 種稚萌, 曾二林 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)