[發明專利]一種基于信道測量的多徑信號分量提取方法及裝置

無效

• 申請號: 201210068809.9
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN102638290A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 賀媛;武穆清;趙敏;王婷婷;徐春秀;郭起霖;鄭倩倩;郭嵩;胡騫;鄒鵬;張殿寶;張皎;于得水;賈貴源;周攀峰;邸士萍;葛淑云;祁利濤;華堯
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04B1/711
• 分類號: H04B1/711;H04B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無線通信領域，具體涉及一種基于信道測量的多徑信號分量提取方法及裝置。?

背景技術

無線傳播信道存在的反射體及散射體，構成了一個多徑傳播的環境。入射電磁波經由不同路徑從不同的方向傳播到達接收端，具有不同的傳播時延。在空間中任一點的接收端收到的信號由這些多徑信號疊加而成，它們具有隨機分布的幅度、相位和入射角度。這些多徑成分被接收端天線按向量合并，從而使接收信號產生衰落。?

信道沖激響應包含了用于模擬和分析信道中任何類型的無線電傳播的全部信息，因而信道沖激響應的測量為通信系統的設計提供了重要的參考信息。同時，在通過信道測量了解無線信道特性的工作中，從信道測量結果中抽取信道特性參數是分析信道特性的關鍵步驟，準確的參數提取可用于建立適合的信道模型，并為傳輸技術研究、網絡規劃等提供參考和指導。而從信道沖激響應中提取有效的多徑信號分量，是進一步獲得路徑損耗、時延擴展、角度擴展、空間相關性等信道特征參數的前提和基礎。提取多徑信號分量的準確性決定了此后獲得信道特征參數乃至整個信道模型的準確性和可靠性。?

多徑信號分量的提取一般通過劃定一個門限來實現。目前，劃定噪聲分量門限的方法有統計特性判決法、峰值衰減法和噪底基準法。統計特性判決法利用噪聲一般服從高斯分布這一特點，經數學分析估計出噪聲門限；峰值衰減法的原理是以相關峰為基準向下衰減一個常數值來劃定門限值，這一方法在噪聲動態范圍小的情況下會引入大量噪聲，從而增大虛警概率，影響信道分析的準確性；噪底基準法先通過平均等方法對相關結果預處理計算出噪底，在此噪底基礎上向上取一個常數作為門限值，這種方法的性能很大程度上取決于噪底選取的準確度以及常數選擇的合理性。同時，峰值衰減法和噪底基準法在信噪比小的情況下都不具備魯棒性。?

同時，如圖1所示，擴頻滑動相關信道檢測器作為一種常用的多徑信道測量儀器，發射端將載頻信號與一個偽噪聲序列(PN)相乘后發射出去。在接收端，由本地產生與發射端相同的PN序列進行滑動相關，從而得到相應的沖激響應，計算模值平方可進一步得到反應信道時間色散特性的功率延遲譜(Power?Delay?Profile，PDP)。由于多徑信號具有不同時延，以及PN序列尖銳的自相關性，它們在不同時刻與PN序列達到最大相關。由于實際傳播環境中，傳輸時延不一定是PN序列碼片寬度的整數倍，因此為了提高多徑搜索精度，功率延遲譜中的時延單位一般是1/α碼片(功率時延譜中相鄰樣點的時延差為1/α碼片)。在多徑時延相差較大的信道環境下，一般可以給出合理的多徑提取結果。但如果多徑時延比較接近時，此時功率延遲譜中的相關峰的離散特性將不明顯，多徑提取性能明顯下降。?

發明內容

本發明旨在提供一種基于信道測量的多徑信號分量提取方法及其裝置，充分利用數據的統計特性降低對某個特定參數值的依賴性，解決了多徑時延分布過密時多徑提取性能下降的問題，同時保障了多徑信號分量提取的準確性和有效性。?

本發明實施例揭示的基于信道測量的多徑信號分量提取方法，包括步驟：?

在預先設定的時間內對測量點進行測量，得到多組沖激響應樣本，并篩選獲得有效樣本集；?

采用相關徑合并法更新有效樣本集，更新后的樣本集消除了多徑信道時延分布過密時造成的提取誤差；?

依據功率延遲譜的負指數分布特性，對有效樣本集的數據進行分布擬合，提取有效的多徑信號分量；?

利用提取出的多徑信號分量，估計路徑損耗和信道時間色散參數(平均附加時延?均方根時延擴展σ_τ)等相關信道參數；?

對抽取的信道參數可進一步做統計分析。?

本發明實施例揭示了基于信道測量的多徑信號分量提取的裝置，包括：?

測量模塊，用于在預先設定的時間內對信道上的測量點進行測量，采用擴頻滑動相關器信道檢測機制得到多組數據樣本；并采用有效樣本篩選機制對樣本集進行篩選，以提高整個樣本集的準確性和可靠性；?

多徑提取模塊，用于根據有效樣本數據合并相關候選徑，然后通過多次迭代進行分布擬合和修正過程，分離有效信號分量與噪聲分量，提取出有效多徑信號分量；?

參數處理模塊，用于根據得到的信道沖激響應樣本進一步抽取時間色散參數；可選地，可以利用參數擬合子模塊將提取到的參數根據經驗按一定的分布進行擬合，得到擬合參數。?