本发明涉及信道模拟,特别涉及一种非平稳无线信道回放模拟方法、装置、计算机可读存储介质及产品。
背景技术:
1、无线信道测量是以获取无线信道特征为主要目标的研究活动。无线信道测量系统通过发送端已知的信道探测信号x(t),信号经过无线信道传播后,在接收端获得接收信号y(t),根据x(t)和y(t)可分析得到无线信道传输函数和信道冲激响应等信道特征信息,原理如图1所示。信道测量通过在实际场景进行测试活动,获得真实的信道数据,最精确地反应现场的无线信道特性,是当前无线信道研究的有效方法之一。
2、无线信道模拟是在实验室环境复现外场真实信道环境的一种技术,信道模拟又分为软件模拟和硬件模拟,软件模拟即通过计算机程序对信道进行数字模拟,硬件模拟则是通过信道模拟器等设备,模拟无线电波在信道中的传播过程。硬件模拟相比于软件模拟,具有模拟时间长、准确性高等特点,且能通过信道模拟器设备的接口与基站、电子仪器仪表以及各类终端相连接,完成多样化的测试验证任务,原理如图2所示。
3、在如铁路、工业互联网、军用和公共安全等特殊复杂场景,展开多次的外场测试任务较为困难,通过信道模拟器在实验室环境对信道测量数据进行回放是解决上述难题的一个公认有效方案。无线信道回放模拟是以准确复现一段时间的实测信道状态为目的的信道模拟任务,大致分为信道测量、数据处理与和信道模拟三个步骤。此外,由于移动通信的不断发展,在无人机通信、车联网通信等高动态场景下无线信道状态快速时变,呈现明显的非平稳特性。
4、传统的信道回放模拟系统大多针对平稳信道,而对于非平稳信道,传统方法采用将测试数据划分为若干个的平稳区间并在每个平稳区间内进行信道统计特性提取,信道模拟器分别在每个平稳区间内生成符合特定统计特征的信道系数,最后将若干个平稳区间拼接的方法完成回放模拟,这样会丢失原始数据信息中的部分信息。
5、传统的信道回放模拟装置难以直接处理快速更新的海量信道数据,受到硬件存储空间和计算资源等诸多限制。受限的信道回放会带来信道的非平稳特性丢失以及多径时延精度不准确等问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本发明提供了一种非平稳无线信道回放模拟方法、装置、计算机可读存储介质及产品。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种非平稳无线信道回放模拟方法,包括:确定非平稳信道环境的关键参数;所述关键参数包括系统带宽、系统工作频率和信道最小更新间隔;根据所述关键参数进行信道测量,得到连续时间cir数据文件;根据所述信道最小更新间隔和所述连续时间cir数据文件,对非平稳信道进行回放模拟。
3、为实现上述目的,本发明还提供了一种非平稳无线信道回放模拟装置,包括:关键参数确定模块,用于确定非平稳信道环境的关键参数;所述关键参数包括系统带宽、系统工作频率和信道最小更新间隔;信道测量系统,与所述关键参数确定模块连接,用于根据所述关键参数进行信道测量,得到连续时间cir数据文件;信道模拟器,与所述信道测量系统连接,用于根据所述信道最小更新间隔和所述连续时间cir数据文件,对非平稳信道进行回放模拟。
4、为实现上述目的,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述非平稳无线信道回放模拟方法的步骤。
5、为实现上述目的,本发明还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述非平稳无线信道回放模拟方法的步骤。
6、根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:(1)本发明在高动态非平稳信道环境完成采集后,可以输出一份包含非平稳信道特性的连续时间快速时变的信道冲激响应(cir,channel impulse response)数据,这份数据可与输入信号基带直接对接以完成信道回放,不做信道统计特性的提取和再生成,最大限度保留原始数据信息。(2)本发明提出的基于软件无线电的信道模拟器架构,可对海量信道数据实时处理并完成信道状态的快速切换,准确地复现非平稳信道特征,从而完成连续长时非平稳信道的回放。
1.一种非平稳无线信道回放模拟方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的非平稳无线信道回放模拟方法,其特征在于,获取非平稳信道的关键参数,具体包括:
3.根据权利要求2所述的非平稳无线信道回放模拟方法,其特征在于,所述信道最小更新间隔的计算公式为:
4.根据权利要求1所述的非平稳无线信道回放模拟方法,其特征在于,根据所述关键参数进行信道测量,得到连续时间cir数据文件,具体包括:
5.根据权利要求1所述的非平稳无线信道回放模拟方法,其特征在于,根据所述信道最小更新间隔和所述连续时间cir数据文件,对非平稳信道进行回放模拟,具体包括:
6.一种非平稳无线信道回放模拟装置,其特征在于,包括:
7.根据权利要求6所述的非平稳无线信道回放模拟装置,其特征在于,所述信道模拟器包括:
8.根据权利要求7所述的非平稳无线信道回放模拟装置,其特征在于,所述协处理器fpga通过高速串行计算机扩展总线与所述上位机连接。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述非平稳无线信道回放模拟方法的步骤。
10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述非平稳无线信道回放模拟方法的步骤。