[發(fā)明專(zhuān)利]一種Nakagami衰落信道的測(cè)試系統(tǒng)及其驗(yàn)證方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810201309.5
• 申請(qǐng)日: 2018-03-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108365904B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何怡剛;黃源;張慧;李兵;尹柏強(qiáng);段嘉珺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04B17/391
• 分類(lèi)號(hào): H04B17/391
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬(wàn)榮;楊曉燕

一種Nakagami衰落信道的測(cè)試系統(tǒng)及其驗(yàn)證方法，測(cè)試系統(tǒng)包括信號(hào)發(fā)生器、Nakagami衰落信道模擬器和計(jì)算機(jī)，信號(hào)發(fā)生器用于輸出頻率為f的正弦波信號(hào)并傳至Nakagami衰落信道模擬器和計(jì)算機(jī)；Nakagami衰落信道模擬器用于產(chǎn)生Nakagami衰落信道；計(jì)算機(jī)用于數(shù)據(jù)處理與分析。驗(yàn)證方法分別驗(yàn)證Nakagami衰落信道時(shí)域衰落特性、一階統(tǒng)計(jì)特性和二階統(tǒng)計(jì)特性，時(shí)域衰落特性是在不同的Nakagami衰落因子下，在時(shí)域上驗(yàn)證波形波動(dòng)速率和波動(dòng)范圍；一階統(tǒng)計(jì)特性主要通過(guò)Kolmogorov Smirnov(KS)假設(shè)檢驗(yàn)法來(lái)驗(yàn)證Nakagami衰落信道的幅值和相角分布統(tǒng)計(jì)特性；二階統(tǒng)計(jì)特性主要驗(yàn)證功率譜密度函數(shù)的形狀和帶寬。本發(fā)明對(duì)Nakagami衰落信道模擬器或仿真模型性能的驗(yàn)證具有準(zhǔn)確和可行性的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)信道建模與仿真領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是涉及一種Nakagami衰落信道的測(cè)試系統(tǒng)及其驗(yàn)證方法。

背景技術(shù)

通過(guò)對(duì)無(wú)線(xiàn)信道衰落特性的長(zhǎng)期研究，人們發(fā)現(xiàn)和總結(jié)了多種信道衰落的統(tǒng)計(jì)分布和模型。描述小尺度衰落常用的信道統(tǒng)計(jì)模型有瑞利模型、萊斯模型和Nakagami模型。其中，Nakagami模型可以靈活地表征不同程度的衰落，包括瑞利衰落信道和萊斯衰落信道，在實(shí)際的無(wú)線(xiàn)通信環(huán)境測(cè)試中表現(xiàn)出更好的匹配度，因此在理論建模分析和實(shí)際測(cè)試中得到了更為廣泛的應(yīng)用。申請(qǐng)?zhí)枮?01410288810.1、授權(quán)公開(kāi)號(hào)為CN104052557B的專(zhuān)利公開(kāi)了一種Nakagami復(fù)衰落信道建模方法，申請(qǐng)?zhí)枮?01110101732.6、授權(quán)公開(kāi)號(hào)為CN102130734B的專(zhuān)利公開(kāi)了一種Nakagami衰落信道建模和仿真方法，上述2個(gè)專(zhuān)利均提供了Nakagami衰落信道建模方法，驗(yàn)證結(jié)果只是簡(jiǎn)單地將理論值和仿真值進(jìn)行比較，而未提及如何科學(xué)地驗(yàn)證該模型的有效性和準(zhǔn)確性的相關(guān)方法。因而，為了保證Nakagami衰落信道模擬器或仿真模型的良好性能，需要一套健全和可行的驗(yàn)證技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種Nakagami衰落信道的測(cè)試系統(tǒng)及其驗(yàn)證方法，旨在提供一種對(duì)現(xiàn)有的Nakagami衰落信道模擬器或相關(guān)仿真模型性能的驗(yàn)證方案。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種Nakagami衰落信道的測(cè)試系統(tǒng)，包括信號(hào)發(fā)生器、Nakagami衰落信道模擬器和計(jì)算機(jī)，信號(hào)發(fā)生器通過(guò)SMA電纜線(xiàn)分別與Nakagami衰落信道模擬器及計(jì)算機(jī)單向連接，Nakagami衰落信道模擬器通過(guò)GPIB通用接口總線(xiàn)與計(jì)算機(jī)單向連接；

所述信號(hào)發(fā)生器用于輸出頻率為f的正弦波信號(hào)x，正弦波信號(hào)x分別通過(guò)SMA電纜線(xiàn)傳至Nakagami衰落信道模擬器和計(jì)算機(jī)；

所述Nakagami衰落信道模擬器用于產(chǎn)生Nakagami衰落信道y，測(cè)試過(guò)程中，Nakagami衰落信道模擬器設(shè)置最大多普勒頻移f_d、損耗、萊斯因子K、相角、Nakagami衰落因子m，其中m為1或(K+1)²/(2K+1)，且打開(kāi)其中一條Nakagami衰落信道路徑通道，關(guān)閉其余路徑通道；

所述計(jì)算機(jī)用于對(duì)來(lái)自Nakagami衰落信道模擬器射頻輸出的Nakagami衰落信道y進(jìn)行運(yùn)算和分析，得出Nakagami衰落信道在時(shí)域和頻域上的性能指標(biāo)，以驗(yàn)證信道模型的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明還提供了一種根據(jù)上述Nakagami衰落信道的測(cè)試系統(tǒng)驗(yàn)證Nakagami衰落信道的方法，其特征在于，主要在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行運(yùn)算和分析的數(shù)據(jù)處理，包括以下步驟：

步驟S1，程序開(kāi)始，進(jìn)行參數(shù)初始化，設(shè)定測(cè)試系統(tǒng)的采樣頻率和載波頻率；

步驟S2，驗(yàn)證Nakagami衰落信道時(shí)域衰落特性；

步驟S3，驗(yàn)證Nakagami衰落信道一階統(tǒng)計(jì)特性；