[發明專利]一種基于信道仿真器的多探頭MIMO-OTA測試系統下行信號相位校準方法

有效

• 申請號: 201410523287.6
• 申請日: 2014-10-02
• 公開（公告）號: CN104283624A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 安旭東;邵青;曹珺飛;張運轉;劉先會;張維偉
• 申請（專利權）人: 工業和信息化部電信研究院;深圳電信研究院
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 北京中知法苑知識產權代理事務所(普通合伙) 11226
• 代理人: 常玉明;張蘭海

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，特別是針對多探頭MIMO-OTA測試系統中基站下行信號相位漂移的問題，提出的一種基于信道仿真器的下行信號相位校準方法。

背景技術

多輸入多輸出(Multi-Input?Multi-Output,MIMO)是4G無線通信系統中的關鍵技術之一，通過在發射機和接收機端同時配置多根天線從而顯著提高系統吞吐量。近年來，4G蜂窩技術的商用帶動了多天線移動終端天線技術的研發演進。為了對終端MIMO天線的設計結果進行有效測控，需要研究有源多輸入多輸出空間射頻(Multi-Input?Multi-Output?Over-The-Air,MIMO)MIMO-OTA檢測方法，對多天線終端的MIMO接收性能進行評估。

多探頭全電波暗室法是主流的MIMO-OTA檢測方法，其測量系統主要由多探頭暗室、信道仿真器、基站模擬器等部分組成。多探頭暗室內配置多個測量天線，成環狀布置在測試區域周圍。在測試過程中，由基站模擬器輸出的多路下行信號首先進入信道仿真器；信道仿真器根據系統所配置的信道場景，對來自基站模擬器的下行信號進行衰落處理，計算出經過指定信道模型衰落后的多徑下行信號在終端周圍的入射角、功率延遲、角度擴展、極化特性等等，并將具有不同入射角的信號分別映射到暗室內相應的探頭上；暗室內多個探頭根據信道仿真器的加載結果同時發射，從而在暗室中測試區域內模擬出不同來波角度、不同功率、極化、延遲特性的多徑下行信號。

然而最近的研究實驗表明，基站模擬器所輸出的多路下行碼流的載波相位差異并不為零，并且這種差異隨時間會發生一定的漂移。這種多路下行碼流之間的相位差異將影響信道仿真器對信道模型加載的準確度，并影響最終測試結果。因此，為了保證多探頭MIMO-OTA測試結果的穩定性和準確性，需要找到一種簡單可靠的方法對輸入信道仿真器的多路下行碼流進行相位校準。

發明內容

本發明的目的是針對多探頭MIMO-OTA測試系統中基站下行信號相位漂移的問題，提出一種基于信道仿真器的多探頭MIMO-OTA測試系統下行信號相位校準方法。

本發明的目的是這樣實現的：一種基于信道仿真器的多探頭MIMO-OTA測試系統下行信號相位校準方法，其特征在于：在信道仿真器中增加一個參考測量信號解調模塊，用于監控所輸入的下行碼流間的相位差，并與相位差理論值相比較，根據實測值與理論值的差異，對下行基帶數字信號進行相位實時校準。

本發明的目的還可以這樣實現：具體實現步驟如下：

步驟1：在信道仿真器中添加參考測量信號解調模塊，針對下變頻后的基帶下行信號，對指定時頻位置上的下行參考測量信號進行解調；

步驟2：比較不同碼流上的參考測量信號相位差，并與相關射頻協議中的理論值進行比較，實測相位差與理論值之間的差異即為系統儀表硬件因素導致的下行碼流的相位漂移；

步驟3：根據步驟2中的實測相位差與理論值之間的差異對下行基帶信號進行相位調整運算，實現對下行基帶數字信號的相位實時校準。

本發明具有以下顯著技術進步：利用信道仿真器對基站下行信號的解調測量，監控基站下行信號相位的變化，并自適應地對下行信號進行相位補償，保證了輸入信道仿真單元的基站下行信號相位的穩定性，從而提高了整個測試系統的測試結果穩定度。

附圖說明

圖1為現有技術信道仿真器工作原理框圖

圖2為本發明基于信道仿真器對基站下行信號進行相位補償的原理框圖

具體實施方式

在經典的多探頭MIMO-OTA測試系統中，信道仿真器首先對輸入的基站下行信號進行下變頻，得到基帶信號后，針對下行基帶信號進行信道衰落處理，然后將衰落后的信號重新調制為射頻信號，并映射到暗室內各個測量探頭上，如圖1所示。

本發明在上述信道仿真器結構基礎上，通過以下改進方案實現信道仿真器對輸入信號的相位校準功能。首先，保證使用相同的載波信號對輸入的多路下行碼流進行載波解調下變頻操作，如此來自基站的多路碼流之間的載波相位差異將等效轉換為多路基帶信號之間的相位差異；其次，在對基帶信號進行信道衰落處理之前，通過檢測下行信號中的參考測量信號，檢測多路下行基帶信號之間的相位差異；最后，根據檢測得到的相位差異對多路下行基帶信號進行相位補償，如圖2所示。其中由于經過下變頻后的基帶信號一般都是以數字信號的形式存儲在緩存中，因此對其相位補償操作較為簡單，可以直接對緩存中的數據乘以一個相位偏轉因子來實現相位補償，而不需要借助額外的諸如鎖相環之類的硬件電路。

本發明具體實現步驟如下：