《寬頻信道測量的方法及系統》是北京郵電大學於2007年4月28日申請的專利，該專利的申請號為2007100988800，公布號為CN101039497，授權公布日為2007年9月19日，發明人是張建華、張平、高新穎、張煜、徐鼎。
《寬頻信道測量的方法及系統》公開了一種寬頻信道測量的方法和系統。該方法包括：在傳送機，產生寬頻測量信號；對寬頻測量信號進行上變頻以產生射頻信號；對射頻信號進行功率放大；通過傳送天線陣列中的一個或多個天線陣元以時分復用的方式將射頻信號傳送到接收機；在接收機，選擇接收天線陣列中的一個或多個天線陣元以時分復用的方式來接收信號；對接收的信號進行下變頻；和對基帶信號進行相關接收處理，以得到信道回響；該方法還包括：在傳送機，通過主控單元來控制寬頻測量信號的類型、上變頻信號的頻段、傳送功率以及對傳送天線陣元的選擇；和在接收機，通過主控單元來控制對接收天線陣元的選擇、接收信號的頻段以及進行相關接收處理所需的相關碼以及數據存儲等。
2016年12月7日，《寬頻信道測量的方法及系統》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《寬頻信道測量的方法及系統》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：寬頻信道測量的方法及系統
- 公布號：CN101039497
- 授權日：2007年9月19日
- 申請號：2007100988800
- 申請日：2007年4月28日
- 申請人：北京郵電大學
- 地址：北京市海淀區西土城路10號
- 發明人：張建華、張平、高新穎、張煜、徐鼎
- Int.Cl.：H04Q7/34(2006.01)、H04B17/00(2006.01)、H04Q7/38(2006.01)、H04B7/02(2006.01)、H04B7/26(2006.01)
- 代理機構：中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
- 代理人：康建忠
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
下一代無線通信系統需要在不同的頻段（400兆赫～5吉赫）上提供高數據速率（100Mbps～1Gbps）、寬頻（20兆赫～100兆赫）和大容量的多媒體業務。為了達到高的頻譜效率，多入多出（MIMO）技術已經成為主流候選技術之一。同時，信號頻寬增加使得信道可識別的多徑數量增加，由此產生的頻率選擇性衰落更加明顯，這對基於正交頻分復用（OFDM）技術的系統設計有很大的影響。所以，對寬頻、多天線、多頻段的無線傳播特性的研究成為未來通信系統的基礎和關鍵所在。只有在充分研究和了解所設計系統的信道特徵後，才能採取與之相適應的各種物理層和上層技術，從而充分挖掘該系統的容量，並進一步最佳化系統的性能。
在實際的地理環境中進行無線信道的測量，是了解真實信道特徵的最佳途徑。通過信道測量可以獲得重要的信道研究工具，其中最基本的就是信道衝激回響，在此基礎上可以抽取並統計得到不同頻段的大尺度損耗、以及空、時、頻域上的小尺度衰落參數和其他相關特性。同時，測量數據還可以為信道建模提供參考數據，以此來驗證模型的有效性和合理性。
可見，設計一種適用於不同頻段的多天線寬頻信道測量方法是十分必要的。而且，需要設計一種準確、靈活的測量方法，所述方法能夠準確地反映真實傳播環境，從而獲得不同覆蓋範圍、不同天線陣列的信道數據（信道特徵），從而為無線通信系統中的傳輸技術、資源管理和網路規劃等提供參考和依據。
因此，需要一種新的技術方案，用於在各種傳播環境下對多頻段、多天線系統中的寬頻信道進行準確測量，從而能夠將實測得到的數據進一步用於多維信道特徵提取、信道容量分析、建模和系統規劃等。
發明內容
專利目的
《寬頻信道測量的方法及系統》設計了一種用於多天線寬頻信道測量的方法和系統。
技術方案
根據《寬頻信道測量的方法及系統》的第一方面，提供了一種用於多天線寬頻信道測量的方法，包括：在傳送機，產生寬頻測量信號；對寬頻測量信號進行上變頻以產生射頻信號；對射頻信號進行功率放大以用於傳送；通過傳送天線陣列中的一個陣元或多個天線陣元以時分復用的方式將射頻信號傳送到接收機；在接收機，選擇接收天線陣列中的一個陣元或多個天線陣元以時分復用的方式來接收信號；對接收的信號進行下變頻；以及對經基帶信號進行相關接收處理，以得到信道回響；其特徵在於，所述方法還包括：在傳送機，通過主控單元來控制寬頻測量信號的類型、射頻信號的頻率、傳送功率以及對傳送天線陣元的選擇；以及在接收機，通過主控單元來控制對接收天線陣元的選擇、接收信號的頻段以及進行相關接收處理所需的相關碼。
《寬頻信道測量的方法及系統》第一方面的實施例，其中，所述方法用於測量多入多出系統、單入多出系統、多入單出系統、單入單出系統。
《寬頻信道測量的方法及系統》第一方面的實施例，所述方法還包括：在進行測量之前，對接收機和傳送機進行校準。其中，可以每隔一段時間就對傳送機和接收機進行重新校準，以減小相位噪聲對接收數據的影響。
《寬頻信道測量的方法及系統》第一方面的實施例，所述方法還包括：對接收機或者傳送機或者二者進行定位。
《寬頻信道測量的方法及系統》第一方面的實施例，其中，對於移動路線測量，接收機是固定的，而傳送機是移動的。
《寬頻信道測量的方法及系統》第一方面的實施例，所述方法還包括：存儲所獲得的信道回響數據，其中，對於移動路線測量，傳送機採用間歇方式來傳送寬頻測量信號。
《寬頻信道測量的方法及系統》第一方面的實施例，其中，每個子信道上信號的激活時間要大於所測場景中的最大多徑時延，以及測量周期小於傳播環境中信道的相干時間。
《寬頻信道測量的方法及系統》第一方面的實施例，其中，在進行相關接收處理的步驟中對寬頻測量信號和測量設備的固有回響進行濾波，以獲得信道回響。
根據《寬頻信道測量的方法及系統》的第二方面，提供了一種用於多天線寬頻信道測量的系統，包括傳送機和接收機，傳送機包括：寬頻信號發生器，用於產生寬頻測量信號的；上變頻器，用於對寬頻測量信號進行上變頻以產生射頻信號；功率放大器，用於對射頻信號進行功率放大以用於傳送；和第一切換控制模組，用於通過開關模組控制經由傳送天線陣列中的一個或多個天線陣元將射頻信號傳送到接收機；以及接收機包括：第二切換控制模組，用於選擇接收天線陣列中的一個或多個天線陣元來接收信號；下變頻模組，用於對接收的信號進行下變頻；和相關器，用於對基帶信號進行相關接收處理，以得到信道回響；其特徵在於，所述系統還包括：第一主控單元，用於控制寬頻測量信號的類型及頻寬、射頻信號的頻率、傳送功率以及對傳送天線陣元的選擇；以及第二主控單元，用於控制對接收天線陣元的選擇、接收信號的頻段以及進行相關接收處理所需的相關碼。
《寬頻信道測量的方法及系統》第二方面的實施例，其中，所述用於多天線寬頻信道測量的系統用於測量多入多出系統、單入多出系統、多入單出系統、單入單出系統。
《寬頻信道測量的方法及系統》第二方面的實施例，其中，在進行測量之前，對接收機和傳送機進行校準。其中，可以每隔一段時間就對傳送機和接收機進行重新校準，以減小相位噪聲對接收數據的影響。
《寬頻信道測量的方法及系統》第二方面的實施例，所述系統還包括：定位模組，用於對接收機或者傳送機或者二者進行定位。
《寬頻信道測量的方法及系統》第二方面的實施例，其中，對於移動路線測量，接收機是固定的，而傳送機是移動的。
《寬頻信道測量的方法及系統》第二方面的實施例，所述系統還包括：數據存儲模組，用於存儲所獲得的信道回響數據，其中，對於移動路線測量，傳送機採用間歇方式來傳送寬頻測量信號。
《寬頻信道測量的方法及系統》第二方面的實施例，其中，每個子信道上信號的激活時間要大於所測場景中的最大多徑時延，以及測量周期小於傳播環境中信道的相干時間。
《寬頻信道測量的方法及系統》第二方面的實施例，其中，所述相關器對寬頻測量信號和測量設備的固有回響進行濾波，以獲得信道回響。
改善效果
通過套用《寬頻信道測量的方法及系統》的方法，可以使得對信道的測量更加靈活、方便。根據《寬頻信道測量的方法及系統》的測量方法和系統適用於不同場景、頻段、測量目標，以及根據《寬頻信道測量的方法及系統》的測量方法和系統能夠直接獲得信道衝激回響。其中，在傳送機設定切換控制開關，從而可以靈活地選擇進行發射的天線陣元以及發射的持續時間，以及在接收機設定切換控制開關，可以靈活地選擇進行接收的天線陣元以及接收持續的時間。另外，根據《寬頻信道測量的方法及系統》的主控單元可以靈活地控制傳送機和接收機中的各個部件的配置。另外，在《寬頻信道測量的方法及系統》中，可以採用間歇傳送的方式，以便在移動測量的情況下，在接收機進行數據存儲，而不會導致快取溢出。根據《寬頻信道測量的方法及系統》，還可以將信道回響測量數據與定位數據結合起來。根據《寬頻信道測量的方法及系統》，可以每隔一段時間就進行重新校準，以減小相位噪聲對接收數據的影響。
附圖說明
圖1是根據《寬頻信道測量的方法及系統》的多天線寬頻信道測量系統的框圖；
圖2是根據《寬頻信道測量的方法及系統》的多天線寬頻信道測量系統採用的示例性TDM時序的示意圖；
圖3是根據《寬頻信道測量的方法及系統》的多天線寬頻信道測量系統中用於校準的配置的框圖。
技術領域
《寬頻信道測量的方法及系統》涉及一種寬頻信道測量的方法及系統，具體來說，《寬頻信道測量的方法及系統》涉及一種在多天線系統中對寬頻信道進行測量的方法。
權利要求
1.一種用於多天線寬頻信道測量的方法，包括：在傳送機，產生寬頻測量信號；對寬頻測量信號進行上變頻以產生射頻信號；對射頻信號進行功率放大以用於傳送；通過傳送天線陣列中的一個或多個天線陣元以時分復用的方式將射頻信號傳送到接收機；在接收機，選擇接收天線陣列中的一個或多個天線陣元以時分復用的方式來接收信號；對接收的信號進行下變頻；以及對經基帶信號進行相關接收處理，以得到信道回響；其特徵在於，所述方法還包括：在傳送機，通過主控單元來控制寬頻測量信號的類型、上變頻信號的頻段、傳送功率以及對傳送天線陣元的選擇；以及在接收機，通過主控單元來控制對接收天線陣元的選擇、接收信號的頻段以及進行相關接收處理所需的相關碼。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述方法用於測量多入多出系統、單入多出系統、多入單出系統、單入單出系統。
3.根據權利要求1所述的方法，還包括：在進行測量之前，對接收機和傳送機進行校準。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，每隔一段時間就對傳送機和接收機進行重新校準，以減小相位噪聲對接收數據的影響。
5.根據權利要求1所述的方法，還包括：對接收機或者傳送機或者二者進行定位。
6.根據權利要求1所述的方法，其中，對於移動路線測量，接收機是固定的，而傳送機是移動的。
7.根據權利要求1所述的方法，還包括：存儲所獲得的信道回響數據，其中，對於移動路線測量，傳送機採用間歇方式來傳送寬頻測量信號。
8.根據權利要求1所述的方法，其中，每個子信道上信號的激活時間要大於所測場景中的最大多徑時延，以及測量周期小於傳播環境中信道的相干時間。
9.根據權利要求1所述的方法，其中，在進行相關接收處理的步驟中對寬頻測量信號和測量設備的固有回響進行濾波，以獲得信道回響。
10.一種用於多天線寬頻信道測量的系統，包括：傳送機，其包括：寬頻信號發生器，用於產生寬頻測量信號的，上變頻器，用於對寬頻測量信號進行上變頻以產生射頻信號，功率放大器，用於對射信號進行功率放大以用於傳送，和第一切換控制模組，用於通過開關模組控制經由傳送天線陣列中的一個或多個天線陣元以時分復用的方式將射頻信號傳送到接收機；以及接收機，其包括：第二切換控制模組，用於選擇接收天線陣列中的一個或多個天線陣元以時分復用的方式來接收信號，下變頻模組，用於對接收的信號進行下變頻，和相關器，用於對基帶信號進行相關接收處理，以得到信道回響；
其特徵在於，所述系統還包括：第一主控單元，用於控制寬頻測量信號的類型、上變頻信號的頻段、傳送功率以及對傳送天線陣元的選擇；以及第二主控單元，用於控制對接收天線陣元的選擇、接收信號的頻段以及進行相關接收處理所需的相關碼，以及數據的存儲。
11.根據權利要求10所述的系統，其中，所述用於多天線寬頻信道測量的系統用於測量多入多出系統、單入多出系統、多入單出系統、單入單出系統。
12.根據權利要求10所述的系統，其中，在進行測量之前，對接收機和傳送機進行校準。
13.根據權利要求12所述的系統，其中，每隔一段時間就對傳送機和接收機的時鐘進行重新校準，以減小相位噪聲對接收數據的影響。
14.根據權利要求10所述的系統，還包括：定位模組，用於對接收機或者傳送機或者二者進行定位。
15.根據權利要求10所述的系統，其中，對於移動路線測量，接收機是固定的，而傳送機是移動的。
16.根據權利要求10所述的系統，還包括：數據存儲模組，用於存儲所獲得的信道回響數據，其中，對於移動路線測量，傳送機採用間歇方式來傳送寬頻測量信號。
17.根據權利要求10所述的系統，其中，每個子信道上信號的激活時間要大於所測場景中的最大多徑時延，以及測量周期小於傳播環境中信道的相干時間。
18.根據權利要求10所述的系統，其中，所述相關器對寬頻測量信號和測量設備的固有回響進行濾波，以獲得信道回響。
實施方式
根據《寬頻信道測量的方法及系統》的多天線寬頻信道測量的方法和系統適於針對不同頻段以及在不同的傳播環境下對無線信道進行測量。在一個例子中，根據《寬頻信道測量的方法及系統》，在傳送機和接收機中配置有切換開關，以及採用時分復用（TDM）的方式來對所有多入多出（MIMO）子信道進行測量。根據《寬頻信道測量的方法及系統》，針對不同頻段的傳播特性和測量場所的散射特徵，發射機可以採用具有良好自相關特性且設計合理的各種寬頻測量信號，可以調節功率放大器的增益從而設定饋入天線的發射功率，以及可以控制切換開關選擇不同的陣元個數和陣元間距。根據《寬頻信道測量的方法及系統》，接收機適合於接收傳送機所發射的寬頻測量信號，其中，接收機可以對從寬頻測量信號中得到的基帶數位訊號進行相關處理，從而得到寬頻（例如，MIMO）信道衝激回響。在測量過程中，可以首先使用電纜和衰減器來對測量設備進行校準。通過測量所得到的信道衝激回響可以進一步用於多維信道參數估計、信道容量分析和建模，以及為無線通信系統的研究、開發和評估提供詳細的信道特徵和仿真模型。
根據《寬頻信道測量的方法及系統》的多天線寬頻信道測量方法和系統可以依據不同頻段的傳播特性和測量要求，實現對寬頻信道的測量。
圖1是根據《寬頻信道測量的方法及系統》的多天線寬頻信道測量系統的框圖。圖1中分別示出了在傳送機側和在接收機側的配置。
如圖1所示，傳送機包括：控制台1、定位模組2、高精度時鐘源3、時鐘管理單元4、可配置模組5、開關模組11以及天線陣列12。
控制台1用於為用戶提供操作界面，設定傳送機的參數，以及操作定位模組等。
定位模組2用於對進行測量路線跟蹤。通過定位模組2（例如，進行GPS定位）對移動路線進行測量，從而記錄傳送機實際運動的路線。這樣，在後續數據處理時，可以將所記錄的路線與信道測量數據對應起來。通過記錄在每個測量周期內測量的信道數據所對應的位置（或者位置範圍），可以確定測量所針對的地理環境。通過將測量數據將測量路線相對應起來，一方面，可以確定傳送機和接收機之間的距離，以便用於分析路徑損耗；另一方面，還可以利用Ray-Tracing模型進行路徑跟蹤來確定測量信號的實際傳播路徑，以便用於分析傳輸延時和角度信息，等等。
高精度時鐘源3用於為傳送機提供定時基準。高精度時鐘源3是高精度的時鐘源，例如可以是銣鐘。高精度時鐘源3在時間、溫度方面具有很高的穩定性。在經過校準之後的很長一段時間內，高精度時鐘源3的頻率漂移是很小的。
時鐘管理單元4用於給接收機中的其他模組提供所需的時鐘。時鐘管理單元4從高精度時鐘源3獲取時鐘信號，並對所獲取的時鐘信號進行處理，從而為接收機中的各個部分提供適當的時鐘。
可配置單元5用於實現對傳輸的控制。可配置單元5例如還包括：主控單元6、寬頻信號發生器7、上變頻模組8、功率放大器9和切換控制模組10。
在可配置單元5中，主控單元6用於對寬頻信號發生器7、上變頻模組8、功率放大器9和切換控制模組10進行統一控制和管理。寬頻信號發生器7用於根據主控單元1的配置來產生進行傳送所需的寬頻基帶信號。上變頻模組8用於將基帶信號調製為射頻信號。功率放大器9用於確定饋入天線的傳送功率。切換控制模組10用於通過控制開關模組來選擇進行傳送的天線陣元，從而控制天線陣元進行傳送的時間長度。
開關模組11用於以時分復用的方式選擇天線陣列中的多個天線陣元來傳送信號。
如圖1所示，接收機包括：控制台13、定位模組14、高精度時鐘源15、時鐘管理單元16、可配置單元17、開關模組23和接收天線陣列24。
在接收機中，控制台13用於為用戶提供操作界面，設定接收機的參數，判斷數據的有效性，操作定位模組以及存儲數據等。
定位模組14、高精度時鐘源15和時鐘管理單元16與傳送機中的定位模組2、高精度時鐘源3和時鐘管理單元4相類似，因此，這裡不再贅述。需要說明的是，儘管在圖1中，在傳送機和接收機都示出了定位模組1和14，但是，這僅僅是為了進行說明。所述定位模組1和14是可選的。例如，在一個實施例中，可以僅在傳送機側或者僅在接收機側設定定位模組1或14。例如，可以根據接收機和傳送機中的哪一個進行移動，而確定將定位模組設定在傳送機還是接收機。在一個實施例中，也可以不設定定位模組。
可配置單元17包括：主控單元18、切換控制模組19、下變頻模組20、相關器21和數據存儲裝置22。
在可配置單元17中，主控單元18用於控制和管理切換控制模組19、下變頻模組20、相關器21和數據存儲裝置22。切換控制模組19用於通過控制開關模組23來選擇進行接收的天線陣元，從而控制天線陣元進行接收的時間長度。下變頻模組20用於將接收的射頻信號轉換為基帶信號。相關器21用於接收的基帶信號進行相關處理（例如，相關接收），從而由接收的信道數據中得出信道衝激回響。數據存儲用於按照事先設定的檔案存儲規則（例如，二進制檔案），實時存儲所獲得的信道衝激回響。
開關模組23用於以時分復用的方式選擇天線陣列中的多個天線陣元來接收信號。
下面參照圖1，說明根據《寬頻信道測量的方法及系統》的方法的處理過程。
如圖1所示，由控制台1來控制傳送機。用戶可以通過控制台中的用戶操作接口來設定測量參數。例如，用戶可以選擇測量所使用的寬頻測量信號、發射信號的頻率、發射信號的天線等。也可以由控制台1根據測量場景和頻段的要求自動完成參數的配置，例如包括合理設計的寬頻測量信號、經過上變頻之後饋入天線的傳送功率、天線陣列中進行發射的陣元的個數和間距等。
可選地，在一個實施例中，當傳送機處於移動狀態時，可以採用定位模組2例如通過GPS來確定傳送機所處的位置以記錄測量路線，並將位置信息傳遞給控制台保存，以便與測量數據進行對應。
採用高精度時鐘源3來提供定時基準。時鐘管理單元4從高精度時鐘源3接收時鐘信號，並對其進行處理，以產生符合傳送機的各個部分需要的時鐘信號。接著，時鐘管理單元4輸出時鐘到傳送機中的各個模組。
根據《寬頻信道測量的方法及系統》的可配置單元5用於實現對傳送機的靈活配置。其中，主控單元6從控制台接收配置參數，並根據配置參數來配置寬頻信號發生器7、上變頻模組8、功率放大器9和切換控制模組10。
例如，所述配置參數可以根據測量場景、頻段和頻寬的要求來靈活設定。其中，術語“場景”指的是室內、城區微小區或宏小區、郊區、農村等。所考慮的場景特徵可以包括地形地貌、建築物的結構、密集程度、植被的覆蓋情況、道路、架設的天線高度等。在設定測量系統的參數時，需要預估計場景中的最大延時、相干時間等，以便折衷地設計寬頻測量信號的持續時間、收發天線陣元的個數、所能支持的移動速度等。根據“場景”的不同，所預估的這些參數的經驗值就會有所不同。因此，在測量時，需要指出特定的場景。
主控單元6可以控制寬頻信號發生器7來產生適當的寬頻測量信號。所產生的寬頻測量信號的序列應當具有良好的自相關特性，以使得在由接收機通過相關器得到信道衝激回響中引入的誤差最小。另外，所述寬頻測量信號的序列的長度應當滿足最大多徑時延以及信道相關時間的限制。在傳送機中，可以根據測量目標來設計傳送信號的頻寬。所採用的信號的形式可以是窄脈衝，也可以是偽隨機序列擴頻信號。
接著，由寬頻信號發生器7所產生的寬頻測量信號（基帶）被送到上變頻模組8。上變頻模組8將所述寬頻測量信號調製到適當的傳送頻率上。例如，可以由主控單元6來控制上變頻模組8將所述寬頻測量信號轉換到所期望的頻段。
之後，經過上變頻的信號被傳遞到功率放大器9中。功率放大器9根據主控單元6的配置來設定可變增益，從而調節饋入天線的傳送功率。由於不同的頻段具有不同的損耗特性，因此，需要通過調節功率放大器的偏置改變信號功率的增益，從而調整饋入天線的功率。
切換控制模組10根據主控單元1的配置，通過開關模組11控制進行傳送的天線陣元。切換控制模組10可以用時分復用的方式指示開關模組控制從多個天線陣元上依次傳送射頻信號。由於切換控制模組10可以通過開關模組11靈活地控制天線陣元（例如，進行傳送的天線陣元的間距以及天線陣元進行傳送的時間長度等），因此這種測量方法不僅適用於MIMO系統，也適用於單入多出（SIMO）系統、多入單出（MISO）系統、單入單出（SISO）系統等。
如圖1所示，在接收機側，由控制台13來配置接收機。用戶可以通過控制台13中的用戶操作接口來設定參數。例如，用戶可以根據所使用的寬頻測量信號的類型來設定進行相關接收的相關碼，可以設定進行接收（測量）的頻段、接收信號的天線以及每個天線陣元進行接收的時間長度，控制數據的存儲等。也可以由控制台13自動設定所述參數。
可選地，在一個實施例中，當接收機處於移動狀態中時，可以採用定位模組14例如通過GPS來確定接收機所處的位置以記錄測量路線，並將位置信息傳遞給控制台13保存，以便與測量數據進行對應。
採用高精度時鐘源15來提供定時基準。時鐘管理單元16從高精度時鐘源15接收時鐘信號，並對其進行處理，以產生符合接收機的各個部分需要的時鐘信號。接著，時鐘管理單元16輸出時鐘到接收機中的各個模組。
根據《寬頻信道測量的方法及系統》的可配置單元17用於實現對接收機的靈活配置。其中，主控單元18從控制台接收配置參數，並根據配置參數來配置數據存儲模組22、相關器21、下變頻模組20和切換控制模組19。
根據主控單元18的配置，切換控制模組19可以指示開關模組23控制從多個天線陣元上依次接收射頻信號，例如，可以以時分復用的方式進行接收。
接收的信號經過下變頻模組20，由射頻信號轉換成基帶信號。可以通過主控單元18來配置下變頻模組20，下變頻模組20根據所述配置來確定將哪個頻段的射頻信號轉換成基帶信號。
由下變頻模組20輸出的基帶信號接著被傳遞到相關器21。在相關器21，根據主控單元的配置，通過由主控單元配置的相關碼對所述基帶信號進行相關接收，從而得到信道回響。在一個實施例中，所述相關器21可以通過對接收的數據信號進行兩次濾波，即，對寬頻測量信號和設備的固有回響分別進行濾波，將二者去除，從而得到最終的信道衝激回響。
在數據存儲模組22，根據事先設定的檔案存儲規則（例如，二進制檔案存儲規則）來存儲所述得到的信道回響數據。在移動狀態下，由於需要存儲較長的時間的大量測量數據，因此，為了節省數據存儲模組22的處理負荷，可以採用間歇的方式傳送數據，即，在傳送有限個MIMO測量周期信號後，傳送機停止傳送數據，此時接收機進行數據的存儲。
另外，在一個實施例中，由於信道的上下行鏈路之間存在互易性，且在接收機處設定有存儲單元，這使得接收機移動不方便，因此，在實際測量時，如果測量鏈路的一端需要固定，則可以選擇固定接收機，而讓傳送機處於移動狀態。
根據《寬頻信道測量的方法及系統》，可以通過控制台實時監控待測信道的狀態，從而能夠及時跟蹤信道的變化，保證所測數據的有效性。
圖2是是根據《寬頻信道測量的方法及系統》的多天線寬頻信道測量系統採用的示例性TDM時序的示意圖。其中，假設傳送天線陣元數為M，接收天線陣元數為N。
Ts為接收天線陣列中單個陣元的激活時間。其中，要求所傳送的寬頻測量信號序列的長度大於傳播環境中典型的最大多徑時延，即，每個子信道上信號的激活時間要大於所測場景中的最大多徑時延，以保證測量的數據中包含信道中所有可能的散射徑。這是因為，在對接收數據進行相關接收時，所得到的信道衝激回響在延時域上應當包含所有可能的到達徑，這樣才能體現出散射環境中的全部特徵。反之，如果信道衝激回響中包含的多徑數量小於實際存在的到達徑的數量，則會損失信道的部分特徵，那么這種參數的設計就是不合理的。
Tg為傳送機的天線開關在切換時需要的保護間隔。Tr表示接收天線陣元的激活時間和陣元間的切換時間的總和，滿足Tr≥Ts。
發射天線陣列中單個陣元激活的時間為Tt，滿足Tt＝Tg+tr·N。所有的發射天線陣與接收天線陣激活一次的時間為Tc，稱為一個測量周期。其中，要求測量周期小於傳播環境中信道的相干時間，以保證所有的MIMO子信道數據是準靜態的。這是因為，在實際的MIMO通信系統中，多個天線是同時傳送和接收信號，那么MIMO信道矩陣中所有子信道的數據是相關的，或者是準靜態的。因此，對於信道測量來說，就要求在一個測量周期內的信號是在信道的相干時間之內的，以及利用不同的測量周期內信號的差異來體現時變特性。“信道的相干時間”是指在這段時間間隔內，兩個到達信號有很強的幅度相關性。信道的相干時間是信道衝激回響維持不變的時間間隔的統計值。它和都卜勒擴展都是描述時變特性的參數。在實際的工程套用中，一般採用大於0.5的相關函式，此時，相關時間近似為Tc≈916πfm,]]>其中fm表示都卜勒頻移。
圖3是根據《寬頻信道測量的方法及系統》的多天線寬頻信道測量系統中用於校準的配置的框圖。在進行測量之前，需要對傳送機和接收機進行校準，調整測量設備達到最佳工作點，完成時鐘的精確同步，並且獲得測量設備的固有回響，以用於後續的數據分析。通過讓信道測量數據時鐘精確同步，可以準確、實時地得到設備回響。圖3中的部件與圖1中的相應部件相同，對於所述相同的部件在這裡不再重複描述其功能。
如圖3所示，傳送機和接收機都處於固定狀態，用一根電纜將傳送機和接收機相連，並在其中加入衰減器25，以防超出接收信號強度範圍。圖3的配置中的寬頻測量信號、傳送頻段和傳送功率等參數與圖1所示的測量系統中的參數相同。
在進行校準的時候，傳送機中的寬度信號發生器7產生基帶信號。基帶信號通過上變頻模組8進行上變頻，然後進入功率放大器9進行放大。接著，經過放大的信號通過衰減器25進入接收機。在接收機，由下變頻模組20對所接收的信號進行下變頻，然後，由相關器21對基帶信號進行相關接收處理，從而得到用於校準的信號。
在一個實施例中，為了減小測量系統中相位噪聲對接收數據的影響，在實際測量過程中，每隔一定的時間就對設備進行校準，重新獲取設備的固有回響，以用於後續數據分析。
可以通過各種方式來實現《寬頻信道測量的方法及系統》的方法及系統。例如，可以通過軟體、硬體、固件以及其任意組合來實現《寬頻信道測量的方法及系統》的方法及系統。上面描述方法步驟的順序僅是為了說明性的目的而採用的，除非明確的說明，否則，《寬頻信道測量的方法及系統》的方法的步驟不限於上面具體描述的順序。另外，在某些實施例中，《寬頻信道測量的方法及系統》還可以體現為在記錄介質上所記錄的程式，其包括用於實現根據《寬頻信道測量的方法及系統》的方法的機器可讀指令。
榮譽表彰
2016年12月7日，《寬頻信道測量的方法及系統》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
