[發明專利]一種短波多通道多帶寬信道的模擬方法

有效

• 申請號: 201810056412.5
• 申請日: 2018-01-21
• 公開（公告）號: CN108512619B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 馬卓;張益嘉;杜栓義;龔威;昶旭陽;張偉
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B17/391
• 分類號: H04B17/391
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

本發明公開一種短波多通道多帶寬信道的模擬方法，其步驟包括：(1)輸入特征數據；(2)輸入模擬信號；(3)對模擬信號采樣；(4)獲得解析信號；(5)獲得平均功率；(6)判斷平均功率是否大于噪聲門限；(7)獲得加頻偏信號；(8)設置路徑數目；(9)獲得多徑延時信號；(10)獲得總衰落信號；(11)獲得各通道信噪比；(12)獲得加噪聲信號；(13)獲得輸出信號。本發明可模擬多種信道特性，能自主判斷是否有有效信號輸入，且具有能夠模擬在不同頻段內信噪比不同的情況的優點，適用于各種短波通信實驗。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，更進一步涉及無線通信技術中的一種短波多通道多帶寬信道的模擬方法。本發明可用于各種短波無線通信的實驗中，實現對短波無線通信信道特性的模擬，使開發人員在實驗室環境下就可以方便地測試短波無線通信系統的性能，減少短波無線通信系統的開發成本并縮短開發周期。

背景技術

模擬無線通信信道技術主要是指對無線信道進行建模，并對無線信號添加多徑時延、多徑衰落、多普勒頻移和高斯白噪聲的技術。無線信道的研究是無線通信研究工作的重要部分，所以模擬無線通信信道的研究不僅有理論意義，還有非常大的實用價值。如何更加準確地建立無線信道模型，并對信號添加多徑時延、多徑衰落、多普勒頻移和高斯白噪聲是研究模擬無線信道技術的重點，并且為了實用性更好，使信道能適用于更多場景，在設計模擬無線通信信道時還要考慮可以通過參數改變信道特性。

西安電子科技大學在其申請的專利文獻“一種短波通信信道的模擬裝置及方法”(申請日：2015.03.09，申請號201510102471.8，公告號CN104702357A)和魏萌在其發表的碩士學位論文“短波信道探測技術及短波寬帶信道模擬器研究”([D].西安電子科技大學，2014)中公開了一種基于寬帶短波電離層傳播模型ITS模型的寬帶短波信道模擬方法。該寬帶短波信道模擬方法是在ITS模型的基礎上，通過簡化，將ITS模型改進成一種低復雜度、低運算量且易于實現的信道模型。該模擬方法的具體步驟是，1、輸入特征數據；2、采樣模擬信號；3、獲得數字復信號；4、獲得加頻偏信號；5、設置路徑數目；6、獲得加眼使信號；7、獲得總衰落信號；8、獲得加噪聲信號；9、輸出模擬信號。該模擬方法的優點是能夠自主判斷是否有連續信號到來，能夠選擇不同的信道帶寬和信號采樣率，并且復雜度及運算量低，易于實現，但是，該方法仍然存在的不足之處是，可選的采樣頻率和信道帶寬較少，并且所添加的帶限高斯噪聲在不同其頻帶內各處功率相同，難以模擬不同頻帶內信噪比不同的情況。

華為技術有限公司在其申請的專利文獻“一種無線信道模擬方法及其裝置”(申請日：2006.09.30，申請號200610063000.1，公告號CN1933378A)中公開了一種無線信道模擬方法。該方法用于移動基站，對基帶信號進行多徑衰落處理以模擬上行、下行信道，且在模擬上行信道時，對多徑衰落處理后的信號疊加一功率恒定的噪聲。該無線信道模擬方法利用基站現有的硬件資源進行信道模擬，有利于對開銷進行控制。但是，該方法仍然存在的不足之處是，它無法自主判斷是否有連續有效信號到來，造成該方法處理信號的盲目性，并且該方法不能選擇不同的信號采樣率，對輸入信號的帶寬有特定要求，缺乏靈活性。

發明內容

本發明的目的是針對上述已有技術無法在不同頻段添加不同信噪比的噪聲的不足，提供一種更具有普適性的短波多通道多帶寬信道的模擬方法，該方法通過利用濾波和頻譜搬移生成多通道噪聲來滿足對不同頻帶噪聲信噪比不同的需求，較好地適用于各種短波通信系統實驗中。

為了實現上述目的，本發明方法的思路是：首先將用戶擬傳輸的基帶模擬信號進行采樣；然后進行希爾伯特變換產生解析信號，根據解析信號的平均功率是否大于噪聲門限，判斷是否有連續的有用信號；對有用信號進行頻譜搬移實現多普勒頻移，對信號進行延時操作實現多徑時延，利用諧波疊加的方法產生瑞利衰落，將高斯白噪聲濾波、頻譜搬移產生多通道噪聲，最后進行數模轉換獲得輸出信號。