[發(fā)明專利]一種通信系統(tǒng)仿真方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911055716.0
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110912621B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 牛凱;董超;李元杰
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04B17/391
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 丁蕓;馬敬

本發(fā)明實施例提供了一種通信系統(tǒng)仿真方法及裝置，其中方法包括：仿真發(fā)送端獲取基帶采樣率，并且發(fā)送數(shù)字基帶信號；仿真信道在基帶采樣率的條件下，獲取信道系數(shù)；基于信道系數(shù)，通過預設截斷窗口長度從頻域響應中截取基帶低通信道響應，作為等效頻域響應，轉換等效頻域響應到時域內，得到基帶時域響應；卷積基帶時域響應與數(shù)字基帶信號；仿真接收端接收到的卷積信號進行降采樣得到數(shù)字基帶信號。通過從頻域響應中截取基帶低通信道響應作為等效頻域響應，并在時域中使用等效頻域響應，這樣在時域中參與卷積的數(shù)據(jù)量變小，減少整個通信系統(tǒng)仿真過程的冗余信息，并且降低整個通信系統(tǒng)仿真過程復雜程度。

技術領域

本發(fā)明涉及無線通信技術領域，特別是涉及一種通信系統(tǒng)仿真方法及裝置。

背景技術

信道是通信系統(tǒng)中發(fā)送端及接收端間的傳媒介質的總稱，它決定著信息傳輸?shù)乃俾屎屯ㄐ诺馁|量，因此，信道特性直接影響通信系統(tǒng)性能。但由于通信系統(tǒng)本身具有造價高、構造復雜，不易更改等特點，因此在設計通信系統(tǒng)之前，需要通過仿真軟件對通信系統(tǒng)進行仿真模擬，也就是，通信系統(tǒng)仿真，而信道仿真成為通信系統(tǒng)仿真實現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)之一。

為了對信道描述需要盡可能精確，相關技術通過仿真軟件實現(xiàn)通信系統(tǒng)仿真時，采用過采樣的方式對信號進行采樣，其中仿真軟件可以用來仿真發(fā)送端，仿真發(fā)送濾波器，仿真信道，仿真接收濾波器，以及仿真接收端。一般通信系統(tǒng)仿真方法主要包括：

第一步，仿真發(fā)送端從抽頭延時線(Tapped Delay Line，簡稱TDL)模型中獲取信道系數(shù)，用隨機數(shù)生成數(shù)字基帶信號，并發(fā)送數(shù)字基帶信號；采用過采樣的方式比如對數(shù)字基帶信號進行頻譜的補零內插，將數(shù)字基帶信號的基帶采樣率調高至與仿真信道中信道時域響應的采樣率相同，得到過采樣信號。一般來講，信道時域響應的采樣率一般高于數(shù)字基帶信號的采樣率，使用過采樣可以使得數(shù)字基帶信號的基帶采樣率與仿真信道中信道時域響應的采樣率相同；

其中，TDL模型描述理想狀態(tài)下多徑的信道沖激響應，每一個抽頭對應著一條路徑，這個TDL模型可以得到信道系數(shù)。

第二步，仿真發(fā)送濾波器將過采樣信號中的高頻信號進行過濾，得到第一過濾后信號，將第一過濾后信號發(fā)送給仿真信道；

第三步，在仿真信道中，將第一過濾后信號與信道時域響應進行卷積，得到并輸出卷積信號；

第四步，仿真接收濾波器將卷積信號中的高頻信號進行過濾，得到第二過濾后信號，將第二過濾后信號發(fā)送給仿真接收端；

第五步，仿真接收端將第二過濾后信號進行降采樣，也就是抽取部分信號，得到數(shù)字基帶信號，其中，第一過濾后信號中的“第一”與第二過濾后信號中的“第二”是為了區(qū)分兩個過濾后信號，并沒有順序上的限定。

在上述通信系統(tǒng)仿真中的數(shù)字基帶信號傳輸過程中，由于仿真發(fā)送端所仿真的實際發(fā)送端本身受到出廠的采樣率的限制，數(shù)字基帶信號的采樣率較低。為了能夠匹配仿真信道的信道時域響應的采樣率，實現(xiàn)在仿真信道中的卷積過程，因此需要對數(shù)字基帶信號進行過采樣處理。而，在仿真接收端最終得到的數(shù)字基帶信號是通過降采樣得到的所需的信號，那么第二過濾后信號中的其他信號均屬于冗余信息。由于這些冗余信息參與整個通信系統(tǒng)仿真過程，隨著過采樣階數(shù)的增高，不僅整個通信系統(tǒng)仿真過程的冗余信息也變多，并且，整個通信系統(tǒng)仿真過程復雜度也是指數(shù)級升高的。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種通信系統(tǒng)仿真方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術中由于冗余信息參與整個通信系統(tǒng)仿真過程，隨著過采樣階數(shù)的增高，不僅整個通信系統(tǒng)仿真過程的冗余信息也變多，并且，整個通信系統(tǒng)仿真過程復雜度也是指數(shù)級升高的技術問題。具體技術方案如下：

第一方面，本發(fā)明實施提供了一種通信系統(tǒng)仿真方法，包括：

仿真發(fā)送端獲取基帶采樣率，并且發(fā)送數(shù)字基帶信號；