[發(fā)明專利]一種短波超短波信道模擬裝置和模擬方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711155007.0
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107864023B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周生奎;陳應(yīng)兵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
• 主分類號: H04B17/391
• 分類號: H04B17/391;H04B17/00
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司 37252
• 代理人: 肖峰

本發(fā)明提供了一種短波超短波信道模擬裝置和模擬方法，采用分段處理實現(xiàn)1.5MHz～70MHz頻率范圍的短波超短波信道模擬，模擬裝置模擬帶寬最大為10MHz，用戶通過上位機(jī)軟件設(shè)置各種參數(shù)，并對參數(shù)進(jìn)行運算處理，將設(shè)置參數(shù)轉(zhuǎn)換為定點化值，通過PCI接口將定點化參數(shù)配置到現(xiàn)場可編程門陣列中。輸入信號經(jīng)過200MHz采樣進(jìn)入現(xiàn)場可編程門陣列，在現(xiàn)場可編程門陣列中根據(jù)用戶設(shè)置輸入?yún)?shù)經(jīng)信號輸入單元和信道模擬單元，在信道模擬單元進(jìn)行信道衰落模擬，最后，根據(jù)用戶設(shè)置輸出信號參數(shù)選擇相應(yīng)的處理方法對衰落模擬信號進(jìn)行內(nèi)插，提高采樣率到100MHz，并進(jìn)行上變頻處理，最終輸出衰落模擬信號。本發(fā)明具有節(jié)省硬件資源、適應(yīng)范圍廣、操作簡單、成本低等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及短波超短波信道模擬領(lǐng)域，具體涉及一種短波超短波信道模擬裝置和模擬方法。

背景技術(shù)

短波超短波通信設(shè)備的研制過程中，需要對短波超短波通信系統(tǒng)的性能進(jìn)行測試。短波超短波通信的外場實際測試需要花費大量的人力、物力和財力，且不能保證相同的測試條件進(jìn)行反復(fù)多次試驗。因此，需要短波超短波信道模擬裝置在實驗室中實現(xiàn)模擬仿真實際復(fù)雜通信場景對短波超短波信號傳播的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，人們對無線通信的可靠性和實時性要求越來越高，短波超短波信道模擬裝置的需求日趨強(qiáng)烈。由于無線通信設(shè)備之間的相對運動產(chǎn)生多普勒效應(yīng)；同時無線信號傳輸過程中受周圍傳播環(huán)境的反射、散射等影響產(chǎn)生多徑效應(yīng)；由于周圍障礙物的遮擋使得接收信號平均功率隨機(jī)起伏變化，即產(chǎn)生陰影效應(yīng)。短波超短波信道模擬裝置可以提供輸入接口直接與信號發(fā)生設(shè)備相連，在實驗室內(nèi)通過修改信道參數(shù)，模擬多種通信場景，也可以通過控制短波超短波信道模擬裝置重現(xiàn)通信場景，進(jìn)行多次反復(fù)試驗，以獲取最佳的設(shè)計方案。這樣可以節(jié)省大量的人力和物力，降低研發(fā)成本，縮短通信設(shè)備的研制周期。

現(xiàn)有的短波超短波信道模擬裝置多在固定頻點進(jìn)行信道模擬，模擬頻率、帶寬單一，不能適用于多種通信場景，多種信號頻率，而且在固定采樣時鐘處理過程中，需要消耗大量的硬件資源。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的短波超短波信道模擬裝置多在固定頻點進(jìn)行信道模擬，模擬頻率、帶寬單一，不能適用于多種通信場景的問題，本發(fā)明的第一目的是提供了一種短波超短波信道模擬裝置。

本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種短波超短波信道模擬裝置，包括上位機(jī)和現(xiàn)場可編程門陣列，上位機(jī)內(nèi)有參數(shù)設(shè)置單元，參數(shù)設(shè)置單元連接有參數(shù)配置單元；

現(xiàn)場可編程門陣列內(nèi)有參數(shù)寄存器、信號輸入單元、信道模擬單元、信號輸出單元和時鐘管理單元，參數(shù)寄存器分別與信號輸入單元、信道模擬單元和信號輸出單元連接，信號輸入單元與信道模擬單元連接，信道模擬單元與信號輸出單元連接，所述時鐘管理單元分別與信號輸入單元、信道模擬單元和信號輸出單元連接；

所述參數(shù)配置單元通過PCI接口與參數(shù)寄存器電連接。

優(yōu)選地，所述信號輸入單元包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接有下變頻器，下變頻器輸出分為兩路，一路連接有第一濾波器，另一路連接有第二濾波器。

優(yōu)選地，所述信道模擬單元包括輸入FIFO、輸出FIFO和DDR3控制器，DDR3控制器控制輸入FIFO和輸出FIFO，輸出FIFO連接有延時模塊，延時模塊連接有損耗模塊，損耗模塊連接有多徑衰落模塊，多徑衰落模塊連接有陰影衰落模塊，陰影衰落模塊連接有噪聲模塊。

優(yōu)選地，所述信號輸出單元包括內(nèi)插模塊，內(nèi)插模塊連接有上變頻器，上變頻器連接有數(shù)模轉(zhuǎn)換器。

本發(fā)明的第二目的是提供了以上所述的一種短波超短波信道模擬裝置的模擬方法。

一種短波超短波信道模擬裝置的模擬方法，包括以下步驟：