用于毫米波无线信道仿真系统中的平坦度测量和校准方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于毫米波无线信道仿真系统中的平坦度测量和校准方法，属于无线通信技术领域；包括以下步骤：S1：将毫米波无线信道仿真系统分为下变频单元、基带处理单元、上变频单元三个待测试子系统；S2：提供一网络分析仪，连接所述网络分析仪的TX和RX，用网络分析仪自校准功能将其自身的平坦度校准好，并将已校准好的所述网络分析仪与所述下变频单元连接等。提出的毫米波平坦度测量和校准方法具有测试效率高、测试成本低、准确度高、方法灵活简单、可实现自动化测试、工程实现方便等其他方法无法比拟的优点。且该方法还可用于其他应用场合的平坦度校准。场合的平坦度校准。场合的平坦度校准。

【技术实现步骤摘要】
用于毫米波无线信道仿真系统中的平坦度测量和校准方法


[0001]本专利技术属于无线通信
，具体涉及用于毫米波无线信道仿真系统中的平坦度测量和校准方法。

技术介绍

[0002]带内平坦度指标一直被用来作为衡量发射链路中线性失真的重要指标。这是因为不管是整个发射链路中各个器件之间连接的阻抗不匹配，还是各级模拟滤波器和各级模拟衰减放大器、模拟滤波器电路的频率选择性，都是影响输出信号带内平坦度的直接因素，特别是对毫米波这种大带宽、高频率信号影响尤为明显。毫米波Massive MIMO无线信道仿真仪系统架构如图1所示：主要是由下变频单元、基带处理单元、上变频器单元三大子系统组成。对于毫米波Massive MIMO无线信道仿真仪这种多天线、大带宽、多载频、多入多出系统，受限于模拟衰减器、模拟滤波器、模拟混频器等元件的阻抗不匹配、元件平坦度低、一致性差等因素影响，各个宽带子系统的平坦度、一致性都较差。由于MIMO系统多入多出的特性，一般对该系统的平坦度测量和校准都是单独对该系统的各下变频单元、基带处理单元、各上变频单元单独测量和校准。
[0003]传统方法对毫米波Massive MIMO无线信道仿真仪平坦度测量流程主要有两种：1)采用信号源发射单一频率的正弦波信号在待测试的宽带子系统内逐一进行多次测量和标定，利用多次测量的结果绘制实际物理带宽拟合曲线，以此曲线为基础确定待测试的子系统的原始平坦度参数，用此参数来来完成该子系统平坦度校准补偿流程。为了更逼近宽带系统原始真实的平坦度曲线，一般需要十几次甚至几十次的发射、标定、记录等流程来积累该子系统原始的平坦度响应特性，最后再对基带单元各个子系统进行补偿。这种方法得出的曲线相对来说比较接近真实曲线，但当毫米波Massive MIMO无线信道仿真仪系统天线数量增加、测试频点增多，该方法需要反复迭代测试次数就会呈指数型增高，会严重影响测试效率。2)另一种是基于FFT的带宽平坦度校准方法，该方法主要是用软件生成一定带宽、平坦度已知的基准频率f0,f1,f2…
f
N
，再用IFFT生成时域信号t(x)，并用该t(x)导入到任意波形发生器生成t
’
(x),将该t
’
(x)发射到待测试子系统，并在待测子系统输出端用频谱仪扫频读出待测试系统的平坦度数据；这种方法相对上述的方法1)，可以一次性读出待测宽带系统多个频率点的平坦度曲线数据，但该方法要求宽带波形发生器、宽带频谱仪和测试线缆要有极高的平坦度指标，但目前市面上的宽带波形发生器和频谱仪的平坦度指标都不太好，且波形发生器和频谱仪结组成的标准测试设备的平坦度还不能自我修复补偿，因此该方法得出的平坦度曲线和真实子系统的平坦度曲线相差较大，当上述三个子系统的平坦度曲线经过补偿并叠加后甚至会恶化整个系统的平坦度指标。
[0004]因此,现阶段需设计用于毫米波无线信道仿真系统中的平坦度测量和校准方法,来解决以上问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供用于毫米波无线信道仿真系统中的平坦度测量和校准方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0007]用于毫米波无线信道仿真系统中的平坦度测量和校准方法，包括以下步骤：
[0008]S1：将毫米波无线信道仿真系统分为下变频单元、基带处理单元、上变频单元三个待测试子系统；
[0009]S2：提供一网络分析仪，连接所述网络分析仪的TX和RX，用网络分析仪自校准功能将其自身的平坦度校准好，并将已校准好的所述网络分析仪与所述下变频单元连接；
[0010]S3：用程控指令设置好待测试的所述下变频单元和所述网络分析仪的参数，并用程控指令从所述网络分析仪中一次性将所述下变频单元的平坦度曲线数据读出，得到一定长度的所述下变频单元的平坦度相应曲线s0(f0)；
[0011]S4：将步骤S2中的下变频单元分别换成基带处理单元和上变频单元，并执行步骤S2和S3，分别得到所述基带处理单元和所述上变频单元的相应曲线s1(f0)和s2(f0)；
[0012]S5：分别取曲线s0(f0)、s1(f0)、s2(f0)的中间点p0(n/2)、p1(n/2)、p2(n/2)作为对应平坦度曲线的参考点，则，补偿的该平坦度的曲线分别为：
[0013]s
’0(f0)＝p0(n/2)
‑
s0(f0)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0014]s
’1(f0)＝p1(n/2)
‑
s1(f0)
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0015]s
’2(f0)＝p2(n/2)
‑
s2(f0)
ꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0016]并将(2)式和(3)式曲线叠加，得到新曲线为：
[0017]s
’
12
(f0)＝s
’1(f0)+s
’2(f0)
ꢀꢀꢀꢀ
(4)；
[0018]S6：将s
’0(f0)和s
’
12
(f0)分别作为毫米波无线信道仿真仪的输入端和输出端的平坦度响应曲线，用Parks
‑
McClellan算法在上位机设计该曲线幅度响应复数滤波器系数，其复数滤波器系数分别为h
01
(f0)和h
02
(f0)；
[0019]S7：重复上述步骤S1到步骤S6，得到各个待测试子系统的平坦度补偿滤波器系数h
n
(f
n
)；
[0020]S8：在基带处理单元各输入和输出端分别设计一个复数滤波器，并将上述生成的滤波器系数h
n
(f
n
)导入到该滤波器，使其和输入复数信号进行复数卷积，以完成毫米波无线信道仿真系统的平坦度补偿。
[0021]进一步的，步骤S3中，用程控指令设置好待测试的所述下变频单元和所述网络分析仪的参数，该参数包括频点、带宽、模式和功率。
[0022]进一步的，步骤S7中，得到各个待测试子系统的平坦度补偿滤波器系数h
n
(f
n
)，具体包括各个待测试子系统其他端口、其他载频的平坦度补偿滤波器系数h
n
(f
n
)。
[0023]进一步的，步骤S2的网络分析仪自校准过程中，还包括网络分析仪自校准检验步骤，具体如下：
[0024]S21：将所述网络分析仪的首次自校准信息作为基准自校准信息；
[0025]S22：首次自校准完成后，继续进行N次自校准(N为预设自校准次数)，并获取相应的实时自校准信息；
[0026]S23：将所述实时自校准信息与所述基准自校准信息进行N次识别判断，若N次识别
判断中均为所述实时自校准信息与所述基准自校准信息符合，则判定网络分析仪自校准检验通过，否则，判定网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于毫米波无线信道仿真系统中的平坦度测量和校准方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将毫米波无线信道仿真系统分为下变频单元、基带处理单元、上变频单元三个待测试子系统；S2：提供一网络分析仪，连接所述网络分析仪的TX和RX，用网络分析仪自校准功能将其自身的平坦度校准好，并将已校准好的所述网络分析仪与所述下变频单元连接；S3：用程控指令设置好待测试的所述下变频单元和所述网络分析仪的参数，并用程控指令从所述网络分析仪中一次性将所述下变频单元的平坦度曲线数据读出，得到一定长度的所述下变频单元的平坦度相应曲线s0(f0)；S4：将步骤S2中的下变频单元分别换成基带处理单元和上变频单元，并执行步骤S2和S3，分别得到所述基带处理单元和所述上变频单元的相应曲线s1(f0)和s2(f0)；S5：分别取曲线s0(f0)、s1(f0)、s2(f0)的中间点p0(n/2)、p1(n/2)、p2(n/2)作为对应平坦度曲线的参考点，则，补偿的该平坦度的曲线分别为：s
’0(f0)＝p0(n/2)
‑
s0(f0)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)s
’1(f0)＝p1(n/2)
‑
s1(f0)
ꢀꢀꢀꢀ
(2)s
’2(f0)＝p2(n/2)
‑
s2(f0)
ꢀꢀꢀꢀ
(3)并将(2)式和(3)式曲线叠加，得到新曲线为：s
’
12
(f0)＝s
’1(f0)+s
’2(f0)
ꢀꢀꢀꢀ
(4)；S6：将s
’0(f0)和s
’
12
(f0)分别作为毫米波无线信道仿真仪的输入端和输出端的平坦度响应曲线，用Parks
‑
McClellan算法在上位机设计该曲线幅度响应复数滤波器系数，其复数滤波器系数分别为h
01
(f0)和h
02
(f0)；S7：重复上述步骤S1到步骤S6，得到各个待测试子系统的平坦度补偿滤波器系数h
n
(f
n
)；S8：在基带处理单元各输入和输出端分别设计一个复数滤波器，并将上述生成的滤波器系数h
n
(f
n
)导入到该滤波器，使其和输入复数信号进行复数卷积，以完成毫米波无线信道仿真系统的平坦度补偿。2.如权利要求1所述的用于毫米波无线信道仿真系统中的平坦度测量和校准方法，其特征在于，步骤S3中，用程控指令设置好待测试的所述下变频单元和所述网络分析仪的参数，该参数包括频点、带宽、模式和功率。3.如权利要求2所述的用于毫米波无线信道仿真系统中的平坦度测量和校准方法，其特征在于，步骤S7中，得到各个待测试子系统的平坦度补偿滤波器系数h
n
(f
n
)，具体包括各个待测试子系统其他端口、其他载频的平坦度补偿滤波器系数h
n
(f
n
)。4.如权利要求1所述的用于毫米波无线信道仿真系统中的平坦度测量和校准方法，其特征在于，步骤S2的网络分析仪自校准过程中，还包括网络分析仪自校准检验步骤，具体如下：S21：将所述网络分析仪的首次自校准信息作为基准自校准信息；S22：首次自校准完成后，继续进行N次自校准(N为预设自校准次数)，并获取相应的实时自校准信息；S23：将所述实时自校准信息与所述基准自校准信息进行N次识别判断，若N次识别判断
中均为所述实时自校准信息与所述基准自校准信息符合，则判定网络分析仪自校准检验通过，否则，判定网络分析仪自校准检验不通过，进行网络分析仪自校准检验异常报警。5.如权利要求4所述的用于毫米波无线信道仿真系统中的平坦度测量和校准方法，其特征在于，当网络分析仪自校准检验异常报警时；提供一TX发送检测装置、一RX接收检测装置；所述TX发送检测装置用于检测所述网络分析仪的TX发送端的发送信号是否为阈值发送信号；所述RX接收检测装置用于检测所述网络分析仪的RX接收端的接收信号是否为阈值发送信号；若所述TX发送检测装置检测到所述网络分析仪的TX发送端的发送信号非阈值发送信号，则判定所述网络分析仪的TX发送端故障；若所述TX发送检测装置检测到所述网络分析仪的TX发送端的发送信号是阈值发送信号，所述RX接收检测装置检测到所述网络分析仪的RX接收端的接收信号非阈值发送信号，则判定所述网络分析仪的TX发送端与RX接收端之间的连接线路故障；若所述TX发送检测装置检测到所述网络分析仪的TX发送端的发送信号是阈值发送信号，所述RX接收检测装置检测到所述网络分析仪的RX接收端的接收信号是阈值发送信号，则判定所述网络分析仪的RX接收端故障。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张桥灵，张吉林，沈亮，李文军，陈世朴，陈强，侯文斌，
申请(专利权)人：成都坤恒顺维科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：