[實用新型]微功率無線通信仿真系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320554533.5
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN203457161U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁瑞銘;易忠林;田海亭;巨漢基;劉亞春;李斯琪;王晨;韓迪;崔文武;汪洋;王國興
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;冀北電力有限公司計量中心
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04W24/06
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 劉杰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及智能用電領(lǐng)域中的微功率無線通信產(chǎn)品檢測技術(shù)，特別涉及一種微功率無線通信仿真系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)和智能用電技術(shù)的發(fā)展，使得各種無線通信產(chǎn)品被越來越多的用于計量裝備和智能交互終端，以便于實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、狀態(tài)監(jiān)控和遠程控制功能。就目前發(fā)展趨勢來看，通信網(wǎng)已經(jīng)逐步與計量終端等傳感器合成為通信網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，從而形成了“物聯(lián)通信網(wǎng)”的概念。

將微功率無線通信技術(shù)應(yīng)用在低壓配電網(wǎng)電能信息采集系統(tǒng)與管理系統(tǒng)領(lǐng)域一直是電力行業(yè)應(yīng)用關(guān)注的熱點，近年來，在北美、澳大利亞、歐洲等國家和地區(qū)面向配電網(wǎng)應(yīng)用的無線自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也開始大規(guī)模部署和應(yīng)用，國內(nèi)也有幾個行業(yè)公司推出了相關(guān)的產(chǎn)品和無線自動抄表系統(tǒng)解決方案，并在區(qū)域市場經(jīng)過幾年時間的試點和開始規(guī)模化的應(yīng)用。

應(yīng)用的日益廣泛，隨之而來的卻是用電側(cè)各種無線通信產(chǎn)品性能技術(shù)發(fā)展的相對滯后。現(xiàn)階段，由于受到技術(shù)水平的制約，微功率無線通信產(chǎn)品的檢測僅僅停留在各個行業(yè)公司內(nèi)部，并未形成統(tǒng)一化的技術(shù)檢測，并且模擬手段比較簡單，能夠模擬的性能指標很少，模擬過程中也無法有效模擬無線信道的特性，效果并不理想。

隨著儀器自動化技術(shù)的發(fā)展和計算機處理能力的提高，采用計算機仿真技術(shù)，即通過建立器件、部件乃至系統(tǒng)的模型，來完成對通信產(chǎn)品的分析、設(shè)計以及性能優(yōu)化與評估測試，顯示出了強大的優(yōu)勢。

現(xiàn)有的無線信道仿真系統(tǒng)多針對無線公網(wǎng)環(huán)境進行測試，且產(chǎn)生了多種較為成熟的設(shè)備和技術(shù)方案。

其中以美國Agilent公司的產(chǎn)品較為多見，Agilent公司的N5106A?PXB?MIMO接收機測試儀可準確仿真復雜的無線信道特征，如時變多徑延時分布、快衰落(Rayleigh、Rician和Nakagami)、慢衰落(陰影效應(yīng))以及信道損耗、噪聲及多普勒效應(yīng)等，并且能夠有效的解決在實際無線信道條件下多天線信號產(chǎn)生和信道仿真的需求，可以快速生成真實環(huán)境下的MIMO環(huán)境和MIMO信道。

圖1為公網(wǎng)的無線信道模擬方案，由N9020A?MXA頻譜儀、N5106A?PXB和E4438C矢量信號源構(gòu)成，E4438C與N9020A分別完成信號的上變頻和下變頻功能，N5106PXB內(nèi)有預置的WCDMA、GSM/GPRS多種制式下的標準無線信道衰落模型，測試過程中采用E5515C（無線綜測儀）模擬基站信號即可對下行鏈路的產(chǎn)品性能進行測試。圖2為測試系統(tǒng)的接線圖，根據(jù)實際環(huán)境完成無線信道參數(shù)的設(shè)置，可實現(xiàn)對被測產(chǎn)品的性能指標檢測，其中，無線綜測儀發(fā)送測試信號，在無線公網(wǎng)中模擬主站，其中的被測產(chǎn)品為無線公網(wǎng)測試產(chǎn)品，比如手機等，可檢測被測產(chǎn)品的最大最小輸出功率、頻率容限及占用帶寬等指標。

以上測試系統(tǒng)為單工通信，未能形成測試環(huán)路，若應(yīng)用于微功率無線測試則無法模擬集中器模塊與表模塊的雙向命令與數(shù)據(jù)傳送功能，無法實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集成功率指標的測試。

實用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種微功率無線通信仿真系統(tǒng)，用于實現(xiàn)微功率無線通信的測試。

本實用新型提供了一種微功率無線通信仿真系統(tǒng)，包括：

頻譜分析儀，用于利用內(nèi)部本振將被測信號下變至中頻信號，送入接收機測試儀中進行分析處理；

接收機測試儀，用于將所述頻譜分析儀輸入的中頻信號進行數(shù)字化處理，對數(shù)字信號進行衰落仿真，根據(jù)不同應(yīng)用環(huán)境設(shè)置相應(yīng)的信道參數(shù)，模擬被測信號經(jīng)過不同臺區(qū)的衰落特點；

矢量信號源，用于對經(jīng)過所述接收機測試儀仿真的信號進行上變頻處理，將中頻信號變頻至原輸入的射頻信號的頻率上，并設(shè)置整個模擬過程中信號的衰減值；

指標測試計算機，用于控制信號發(fā)送和對所述矢量信號源上變頻后的信號進行測試和分析；

兩個環(huán)形器，分別與所述頻譜分析儀及矢量信號源相連，用于隔離整個系統(tǒng)的發(fā)射鏈路和接收鏈路，使得整個系統(tǒng)形成為雙向鏈路。

本實用新型將無線公網(wǎng)信道測試系統(tǒng)應(yīng)用于電力領(lǐng)域中的微功率無線產(chǎn)品的檢測中，并針對此測試系統(tǒng)應(yīng)用于用電信息采集系統(tǒng)本地通信領(lǐng)域中存在的不足之處進行改進，搭建了可模擬微功率無線信道的信道仿真測試系統(tǒng)。通過建立接近現(xiàn)場臺區(qū)特征的無線信道環(huán)境，可實現(xiàn)對不同臺區(qū)條件下無線產(chǎn)品的性能檢定，依據(jù)微功率無線檢測標準中的一些參數(shù)指標實現(xiàn)對微功率無線產(chǎn)品的檢測工作。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中無線公網(wǎng)的測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中圖1所示測試系統(tǒng)的接線圖；