專利名稱：金屬封閉空間內(nèi)裝轉動反射器構成的多徑信道仿真器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種信道仿真器，特別是一種金屬封閉空間內(nèi)裝轉動反射器構成的 多徑信道仿真器。
背景技術：
近年來，無線數(shù)字通信新的設備越來越多，需要提供對這些設備性能進行測試 的信道仿真儀器(Channel Emulator)。該仿真器可以產(chǎn)生鏈路信道特性h (t)(式(1))，在 實驗室條件下構造模擬通信環(huán)境，輸入信號x(t)經(jīng)過該仿真器以后，得到輸出信號Y(t) 如式(2)所示。這樣就對無線信道可能存在的各種干擾進行虛擬實現(xiàn)，從理論上、實踐 上探究無線通信體制和技術性能提供一個很重要的手段。
Κ ) = Σβ( )β^δ[τ-τ,(0]⑴
Y (t) =x (t) (t) (2)
目前，商用信道仿真儀大多采用變頻的信道處理方法(圖1)，主要手段就是將 射頻信號下變頻到基帶然后通過模數(shù)轉換以后變成數(shù)字信號，通過基帶數(shù)字處理過程模 擬高速移動下的信道衰落，然后再上變頻還原為射頻信號。這種方式的缺點是在計算速 度的限制下，目前信道頻帶只能達到70M。并且，基帶數(shù)字處理產(chǎn)生的時延和變頻處理 產(chǎn)生的時延都很大，時延至少是微秒級，這造成了信道儀不能完全仿真真實的無線電傳 輸環(huán)境。發(fā)明內(nèi)容
為了克服基帶數(shù)字處理產(chǎn)生的時延和AD轉換速率以及處理位數(shù)的限制，本 發(fā)明的目的在于提供一種金屬封閉空間內(nèi)裝轉動反射器構成的多徑信道仿真器。該仿 真器簡易、可控、經(jīng)濟、方便，不僅能模擬出LOS傳播信道，也能模擬出從Rice到 hyper-Raleigh之間的多種衰落環(huán)境。
為達到上述目的，本發(fā)明采用下述技術方案
一種金屬封閉空間內(nèi)裝轉動反射器構成的多徑信道仿真器，包括一個高反射材 料構成隔離的封閉空間，其特征在于在所述封閉空間內(nèi)頂部懸掛一個扇形金屬片將該封 閉空間分為上下兩個空腔，在下空腔內(nèi)裝有一個金屬短槳；通過一個步進電機旋轉所述 扇形金屬片，通過另一個步進電機驅動訴述金屬短漿；通過控制所述扇形金屬片和金 屬短漿槳葉的位置來實現(xiàn)多個獨特且可重復的多路環(huán)境，兩個電機的連續(xù)步進可營造一 個時變的環(huán)境，在所述扇形金屬片的上下方分別裝有一個發(fā)射天線和一個接收天線，并 分別將其連接輸入端和輸出端；從而模擬出時間選擇性衰落。發(fā)射端連接發(fā)射機發(fā)射 信號，通過改變攪拌短槳和扇形金屬片的位置，對輸入信號進行反射，從而產(chǎn)生多路信 號，在接收端由測試儀器來對信號進行接收和分析。
上述多信道仿真器中，一個PC機聯(lián)接一個控制器，該控制器控制所述兩個步進 電機。
上述多信道仿真器中，所述封閉空間相當于一個濾波器，產(chǎn)生從Rice到 hyper-Raleigh的頻率選擇性衰落；信道的時延與實際無線電傳輸環(huán)境相當。
一種金屬封閉空間內(nèi)裝轉動反射器構成的多徑信道仿真器，包括一個高反射材 料構成隔離的封閉空間，其特征在于在所述封閉空間內(nèi)頂部懸掛一個扇形金屬片將該封 閉空間分為上下兩個空腔，該扇形金屬片由一個步進電機驅動旋轉，在所述扇形金屬片 的上下方分別裝有一個發(fā)射天線和一個接收天線，發(fā)射天線固定安裝于封閉空間的筒壁 上而連接輸入端，接收天線由另一個步進電機驅動旋轉，并連接輸出端；用步進電機控 制接收天線做圓周運動，得到從Rice到hyper-Raleigh的空間選擇性衰落環(huán)境。
本發(fā)明的有益效果是，為無線設備的傳輸提供不同的衰落環(huán)境，信道的時延與 實際無線電傳輸環(huán)境相當，可以用于無線系統(tǒng)性能的測試。


圖1是典型數(shù)字型信道仿真儀的結構框圖。
圖2是本發(fā)明一個實施例的結構示意圖。
圖3是本發(fā)明應用于系統(tǒng)仿真的結構框圖。
具體實施方式
本發(fā)明的優(yōu)選實施例結合

如下
實施例一參見圖2，本金屬封閉空間內(nèi)裝轉動反射器構成的多徑信道仿真 器。它包括一個高反射材料構成隔離的封閉空間9，所述封閉空間9內(nèi)頂部懸掛一個扇 形金屬片1將該封閉空間9分為上下兩個空腔，在下空腔內(nèi)裝有一個金屬短槳7 ；通過一 個步進電機2旋轉所述扇形金屬片1，通過另一個步進電機8驅動所述金屬短槳7 ；通過 控制所述扇形金屬片1和金屬短槳7槳葉的位置來實現(xiàn)多個獨特且可重復的多路環(huán)境，兩 個電機2、8的連續(xù)步進可營造一個時變的環(huán)境，在所述扇形金屬片1的上下方分別裝有 一個發(fā)射天線3和一個接收天線4，并分別將其連接輸入端5和輸出端6 ；從而模擬出時 間選擇性衰落。有一個PC機11聯(lián)接一個控制器10。該控制器10控制所述兩個步進電 機2、8。所述封閉空間9相當于一個濾波器，產(chǎn)生從Rice到hyper-Raleigh的頻率選擇 性衰落；信道的時延與實際無線電傳輸環(huán)境相當。
工作原理如下在圖2所示的反射腔里，確定的輸入場由輸入端5輸入，由電機 不斷攪拌扇形金屬片，當扇形金屬片的缺口部分正對著發(fā)射天線和接收天線，就會形成 一個直射路徑。再由步進電機連續(xù)改變攪拌短槳的位置，就會對輸入的無線電信號產(chǎn)生 不同的反射，形成多徑衰落。從而，接收天線接收到的場可以看作是各個方向上的許多 互相獨立的平面波的疊加，每一路波都有各自的幅度和相位，信號由輸出端6輸出。
一般而言，接收到的線性極化電磁場E可以看作是一個直射的高斯場艮和反射 的高斯場E1疊加，這些場具有非零均值和標準方差、、σι0
<Ε> Φ 0，<Ε> 乒 0, σΓ= O1= σ (3)
由此可得到Rice場幅度分布
Pr{E) =-^f-WiE)⑷
其中，U(E)是階躍函數(shù)，LC)是修正的零階Bessel函數(shù)，》是未被攪拌的場分 量的幅度，場E的相位Φ的概率密度函數(shù)如下
權利要求
1.一種金屬封閉空間內(nèi)裝轉動反射器構成的多徑信道仿真器，包括一個高反射材料 構成隔離的封閉空間(9)，其特征在于在所述封閉空間(9)內(nèi)頂部懸掛一個扇形金屬片 (1)將該封閉空間(9)分為上下兩個空腔，在下空腔內(nèi)裝有一個金屬短槳(7)；通過一 個步進電機(2)旋轉所述扇形金屬片(1)，通過另一個步進電機(8)驅動所述金屬短槳 (7)；通過控制所述扇形金屬片(1)和金屬短槳(7)槳葉的位置來實現(xiàn)多個獨特且可重 復的多路環(huán)境，兩個電機(2、8)的連續(xù)步進可營造一個時變的環(huán)境，在所述扇形金屬片 (1)的上下方分別裝有一個發(fā)射天線(3)和一個接收天線(4)，并分別將其連接輸入端(5) 和輸出端(6)；從而模擬出時間選擇性衰落。
2.根據(jù)權利要求1所述的金屬封閉空間內(nèi)裝轉動反射器構成的多徑信道仿真器，其 特征在于一個PC機(11)聯(lián)接一個控制器(10)。該控制器(10)控制所述兩個步進電機 (2、8)。
3.根據(jù)權利要求1所述的金屬封閉空間內(nèi)裝轉動反射器構成的多徑信道仿真器，其特 征在于所述封閉空間(9)相當于一個濾波器，產(chǎn)生從Rice到hyper-Raleigh的頻率選擇性 衰落；信道的時延與實際無線電傳輸環(huán)境相當。
4.一種金屬封閉空間內(nèi)裝轉動反射器構成的多徑信道仿真器，包括一個高反射材料 構成隔離的封閉空間(9)，其特征在于在所述封閉空間(9)內(nèi)頂部懸掛一個扇形金屬片將 該封閉空間分為上下兩個空腔，該扇形金屬片(1)由一個步進電機(2)驅動旋轉，在所述 扇形金屬片(1)的上下方分別裝有一個發(fā)射天線(3)和一個接收天線(4)，發(fā)射天線(3) 固定安裝于封閉空間(9)的筒壁上而連接輸入端(5)，接收天線由另一個步進電機(8)驅 動旋轉，并連接輸出端(6)；用步進電機(8)控制接收天線(4)做圓周運動，得到從Rice 到hyper-Raleigh的空間選擇性衰落環(huán)境。
全文摘要
一種金屬封閉空間內(nèi)裝轉動反射器構成的多徑信道仿真器。它包括一個高反射材料構成隔離的封閉空間，其特征在于在所述封閉空間內(nèi)頂部懸掛一個扇形金屬片將該封閉空間分為上下兩個空腔，在下空腔內(nèi)裝有一個金屬短槳；通過一個步進電機旋轉所述扇形金屬片，通過另一個步進電機驅動訴述金屬短漿；通過控制所述扇形金屬片和金屬短漿槳葉的位置來實現(xiàn)多個獨特且可重復的多路環(huán)境，兩個電機的連續(xù)步進可營造一個時變的環(huán)境，在所述扇形金屬片的上下方分別裝有一個發(fā)射天線和一個接收天線，并分別將其連接輸入端和輸出端；從而模擬出時間選擇性衰落。該仿真器簡易、可控、經(jīng)濟、方便，信道的時延與實際無線電傳輸環(huán)境相當，不僅能模擬出LOS傳播信道，也可重復模擬出從Rice到hyper-Raleigh之間的所有衰落環(huán)境，可以用于無線系統(tǒng)性能的測試。
文檔編號H04B17/00GK102025428SQ201010289590
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權日2010年9月21日
發(fā)明者開凱, 鄭國莘, 阮艷榮 申請人:上海大學