一种用于综测仪的隐式波束赋形测试校准方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于综测仪的隐式波束赋形测试校准方法及系统，所述隐式波束赋形测试校准方法包括以下步骤：步骤S1，将综测仪与待测设备进行连接；步骤S2，待测设备发送MIMO信号；步骤S3，综测仪单天线接收待测设备所发送过来的MIMO信号；步骤S4，综测仪进行数据处理得到待测设备各个发送天线到综测仪接收天线之间的信道估计值；步骤S5，计算得到综测仪单天线到待测设备的多个接收天线之间的信道估计值；步骤S6，待测设备将信道估计值返回至综测仪；步骤S7，综测仪将计算得到的待测设备的各个天线方向角度差值写入待测设备。本发明专利技术能够保证综测仪对接收信号的准确处理，真实反应待测设备天线角度方向差，稳定性和精确度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种波束赋形测试校准方法，尤其涉及一种用于综测仪的隐式波束赋形测试校准方法，并涉及采用了该用于综测仪的隐式波束赋形测试校准方法的隐式波束赋形测试校准系统。
技术介绍
近十多年来，基于WiFi的无线局域网技术具有高速率的特点，灵活、低成本的布局，在众多场所中得到广泛的应用，拥有巨大的市场规模和广泛的用户群；随着无线局域网的发展，对无线网芯片的需求量不断增加，一台可靠、高效的WiFi综测仪对芯片进行准确的检测显得尤为重要；目前，全球市场上的WiFi综测仪是国外厂商领先，但我国在WiFi综测仪领域已经迎头赶上，这对保证我国WiFi产业链的完整性和安全性具有重大意义。波束赋形(Beamforming，BF)是发射端对数据先进行加权再发送，形成窄的发射波束，将能量对准目标用户，从而提高目标用户的解调信噪比，这对改善有效传送距离边缘用户的吞吐率特别有效，波束赋形可以获得阵列增益、分集增益和复用增益。因此在WiFi协议IEEE802.11n和IEEE802.11ac中，采用了MIMO波束赋形中的闭环波束赋形，闭环波束赋形需要终端反馈信道信息(ChannelStateInformation，CSI)如码本给发射端，利用反馈信息对发射信号进行加权。在WiFi协议中，为了获得CSI而进行信道探测有两种方法：隐式反馈和显示反馈。隐式波束赋形只需要用户端单向发送信号，也就是隐式反馈的波束赋形只需要用户端单向发送信号；在便捷性和效率上有优势，但是隐式波束赋形需要对发送端天线方向差角进行校准补偿。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是需要提供一种综测仪对符合WiFi协议的待测设备进行数据处理的实时性和准确性，进而能够真实反应待测设备各天线之间的方向角度差的隐式波束赋形测试校准方法，并涉及采用了该隐式波束赋形测试校准方法的隐式波束赋形测试校准系统。对此，本专利技术提供一种用于综测仪的隐式波束赋形测试校准方法，包括以下步骤：步骤S1，将综测仪与待测设备进行连接；步骤S2，待测设备发送MIMO信号，所述MIMO信号为多输入多输出信号；步骤S3，综测仪单天线接收待测设备所发送过来的MIMO信号；步骤S4，综测仪对接收到的MIMO信号进行数据处理，得到待测设备各个发送天线到综测仪接收天线之间的信道估计值；步骤S5，综测仪发送SISO信号，待测设备多天线接收综测仪所发送的SISO信号，并计算得到综测仪单天线到待测设备的多个接收天线之间的信道估计值，所述SISO信号为单输入单输出信号；步骤S6，待测设备将计算得到的综测仪单天线到待测设备的多个接收天线之间的信道估计值返回至综测仪，所述综测仪计算得到待测设备的各个天线方向角度差值；步骤S7，综测仪将计算得到的待测设备的各个天线方向角度差值写入待测设备。本专利技术所述综测仪为WiFi综测仪。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S1中，所述待测设备为多天线待测设备，所述综测仪为单天线综测仪，所述综测仪与待测设备之间实现一对多连接。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S2中，所述待测设备根据其发送天线的数目N发送N路MIMO信号。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S3中，所述待测设备所发送的N路MIMO信号混合为一路信号被综测仪接收。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S4包括以下子步骤：步骤S401，定时同步步骤，利用WiFi帧结构中的伪随机训练序列，采用本地训练序列与接收信号共轭相关取峰值以得到接收WiFi信号起始位置；所述WiFi指的是基于IEEE802.11标准协议的无线互联技术；步骤S402，频偏估计与补偿步骤，在所述步骤S401的定时同步步骤的基础上，利用WiFi帧结构中的长训练序列时域数据辅助最大似然估算载波频偏的方法计算求得频偏值，并对接收信号当前分析帧进行频偏补偿；步骤S403，信道估计步骤，利用IEEE802.11n或者IEEE802.11ac中特有的长训练序列采用最小平方信道估计算法计算出信道冲击响应函数以得到信道估计值。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S401中，设本地长训练序列为pn，接收信号为rn，接收信号rn每移位一个数据对应本地长训练序列pn长度的信号共轭后与本地信号rn相乘再累加求和，其公式如下：其中，L为本地长训练序列pn一个不含循环前缀的一个符号的长度，Cn为计算得到的相关和序列；共轭相关取峰值为代表定时同步起始位置的相关和峰值，该相关和峰值为对相关和序列Cn求模值的最大值MAX(|Cn|)。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S402中，接收信号rn每次移位一个数据，后一个本地长训练序列共轭后与前一个本地长训练序列通过公式得到相乘后的累加和；其中，y为接收信号rn前后符号共轭相关累加和，该累加和的峰值位置就是定时精同步位置；然后通过频偏计算公式求得频偏值f，其中，T为符号时钟周期。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S403中，若所述MIMO信号为4路发射天线的MIMO数据，则综测仪接收到的接收信号rn为：[H11H12H13H14]X11X12X13X14X21X22X23X24X31X32X33X34X41X42X43X44=[Y1Y2Y3Y4],]]>其中，[Y1Y2Y3Y4]为综测仪接收到的对应的高速长训练序列或特高速长训练序列；而对应的X11X12X13X14X21X22X23X24X31X32X33X34X41X42X43X44]]>为已知的发送时的标准高速长训练序列或特高速长训练序列；[H11H12H13H14]为对应待测设备的发射天线到综测仪单接收天线之间的信道值。在所述步骤S401和步骤S402完成之后，通过公式[H11H12H13H14]=[Y1Y2Y3Y4]X11X12X13X14X21X22X23X24X31X32X33X34X41X42X43X44-1]]>能够得到对应待测设备发射天线到综测仪接收天线的信道估计值。本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S6中，通过两组信道的角度值分为天线数N组对应相减求均值，最后的均值相减得到待测设备各个天线方向角度差值，其计算公式如下：其中，为综测仪自身计算得到的信道估计值的角度值，φ1n,m为待测设备送给综测仪的信道估计值的角度值，M为有效的信道估计值角度值个数；在得到均值θn后，对应的天线方向角度差值为：δn-1,n∈(2,N)＝θn-θ1。本专利技术还提供一种用于综测仪的隐式波束赋形测试校准系统，采用了如上所述的用于综本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于综测仪的隐式波束赋形测试校准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，将综测仪与待测设备进行连接；步骤S2，待测设备发送MIMO信号，所述MIMO信号为多输入多输出信号；步骤S3，综测仪单天线接收待测设备所发送过来的MIMO信号；步骤S4，综测仪对接收到的MIMO信号进行数据处理，得到待测设备各个发送天线到综测仪接收天线之间的信道估计值；步骤S5，综测仪发送SISO信号，待测设备多天线接收综测仪所发送的SISO信号，并计算得到综测仪单天线到待测设备的多个接收天线之间的信道估计值，所述SISO信号为单输入单输出信号；步骤S6，待测设备将计算得到的综测仪单天线到待测设备的多个接收天线之间的信道估计值返回至综测仪，所述综测仪计算得到待测设备的各个天线方向角度差值；步骤S7，综测仪将计算得到的待测设备的各个天线方向角度差值写入待测设备。

【技术特征摘要】
1.一种用于综测仪的隐式波束赋形测试校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，将综测仪与待测设备进行连接；
步骤S2，待测设备发送MIMO信号，所述MIMO信号为多输入多输出信号；
步骤S3，综测仪单天线接收待测设备所发送过来的MIMO信号；
步骤S4，综测仪对接收到的MIMO信号进行数据处理，得到待测设备各个发送天线到综
测仪接收天线之间的信道估计值；
步骤S5，综测仪发送SISO信号，待测设备多天线接收综测仪所发送的SISO信号，并计算
得到综测仪单天线到待测设备的多个接收天线之间的信道估计值，所述SISO信号为单输入
单输出信号；
步骤S6，待测设备将计算得到的综测仪单天线到待测设备的多个接收天线之间的信道
估计值返回至综测仪，所述综测仪计算得到待测设备的各个天线方向角度差值；
步骤S7，综测仪将计算得到的待测设备的各个天线方向角度差值写入待测设备。
2.根据权利要求1所述的用于综测仪的隐式波束赋形测试校准方法，其特征在于，所述
步骤S1中，所述待测设备为多天线待测设备，所述综测仪为单天线综测仪，所述综测仪与待
测设备之间实现一对多连接。
3.根据权利要求2所述的用于综测仪的隐式波束赋形测试校准方法，其特征在于，所述
步骤S2中，所述待测设备根据其发送天线的数目N发送N路MIMO信号。
4.根据权利要求3所述的用于综测仪的隐式波束赋形测试校准方法，其特征在于，所述
步骤S3中，所述待测设备所发送的N路MIMO信号混合为一路信号被综测仪接收。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的用于综测仪的隐式波束赋形测试校准方法，其特
征在于，所述步骤S4包括以下子步骤：
步骤S401，定时同步步骤，利用WiFi帧结构中的伪随机训练序列，采用本地训练序列与
接收信号共轭相关取峰值以得到接收WiFi信号起始位置；
步骤S402，频偏估计与补偿步骤，在所述步骤S401的定时同步步骤的基础上，利用WiFi
帧结构中的长训练序列时域数据辅助最大似然估算载波频偏的方法计算求得频偏值，并对
接收信号当前分析帧进行频偏补偿；
步骤S403，信道估计步骤，利用IEEE802.11n或者IEEE802.11ac中特有的长训练序列
采用最小平方信道估计算法计算出信道冲击响应函数以得到信道估计值。
6.根据权利要求5所述的用于综测仪的隐式波束赋形测试校准方法，其特征在于，所述
步骤S401中，设本地长训练序列为pn，接收信号为rn，接收信号rn每移位一个数据对应本地
长训练序列p...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴帅，吴建兵，
申请(专利权)人：深圳市极致汇仪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44