[發(fā)明專利]一種車載天線故障現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試診斷裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011356282.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN112332934B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張金寶;聞?dòng)臣t;王劍;王焱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B17/17
• 分類號(hào): H04B17/17;H04B17/29;H04B17/309
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 麻吉鳳

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車載天線故障現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試診斷裝置，包括：發(fā)射機(jī)和接收機(jī)；發(fā)射機(jī)包括：第一控制器、第一HackRF One和第一天線，第一HackRF One將第一控制器傳輸來的基帶信號(hào)生成在無線信道中傳輸?shù)纳漕l模擬信號(hào)，經(jīng)過濾波和放大增益后，通過第一天線輻射到無線信道中；接收機(jī)包括：第二控制器、第二HackRF One和第二天線，第二HackRF One負(fù)責(zé)接收該信號(hào)，傳輸信號(hào)到所述第二控制器中；接收機(jī)將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)后存儲(chǔ)在第二控制器中，后續(xù)由第二控制器完成對(duì)接收數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理，來得到表征信道衰落的參數(shù)。本發(fā)明利用軟件無線電設(shè)備進(jìn)行無線通信系統(tǒng)驗(yàn)證及頻譜檢測(cè)，極大的降低了測(cè)試成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車載天線故障現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試診斷裝置。

背景技術(shù)

在工作環(huán)境惡劣、車上空間有限的情況下，難以對(duì)車載GPS天線故障進(jìn)行及時(shí)有效的檢測(cè)，客觀上會(huì)導(dǎo)致列車運(yùn)行出現(xiàn)安全隱患。且天線信號(hào)通過發(fā)射機(jī)以電磁波形式發(fā)射到空間中，在復(fù)雜多樣的空間環(huán)境中，信號(hào)會(huì)遭遇各種地形地物，能量強(qiáng)度大大衰減。信號(hào)經(jīng)過直射、反射、散射和漫射等多種傳播過程和多條路徑到達(dá)接收機(jī)，使得信道的測(cè)量、統(tǒng)計(jì)描述和建模工作都具有相當(dāng)大的難度。

天線的信道測(cè)量是進(jìn)行信號(hào)傳輸系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的直接有效方法，但是商用的信道測(cè)量設(shè)備體積大且十分昂貴，不便于很多場(chǎng)景下的大量測(cè)量工作。

直接脈沖測(cè)量法是一種簡單直接的信道測(cè)量方式，重復(fù)向信道輸入窄脈沖信號(hào)，接收信號(hào)不需要后續(xù)的信號(hào)處理，就可以獲取信道沖激響應(yīng)。但是該方法的測(cè)量精度與脈沖信號(hào)的持續(xù)時(shí)間有關(guān)。理想的脈沖信號(hào)帶寬很寬，難以實(shí)現(xiàn)，而且測(cè)量結(jié)果受噪聲干擾影響較大。

軟件無線電以其通用性，靈活性，可編程等特點(diǎn)一直是人們感興趣研究的主題，其硬件平臺(tái)種類很多，最通用的是USRP硬件平臺(tái)，其具有較好的性能，但成本較高的成本，而且作為商業(yè)產(chǎn)品，無法做到完全開源程度，因版權(quán)和成本高等問題，并沒有普及開來。但HackRF One不僅價(jià)格低廉，而且性能完善，它幾乎所有的信息都是開源的，甚至包括硬件PCB文件，所以用戶可以得到它的各項(xiàng)性能參數(shù)，來評(píng)判其能否達(dá)到所需的通信要求。目前，對(duì)于HackRF One這種價(jià)格低廉，性能完善的軟件無線電設(shè)備用于開發(fā)信道測(cè)量系統(tǒng)的研究極少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種車載天線故障現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試診斷裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。

一種車載天線故障現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試診斷裝置，包括：發(fā)射機(jī)和接收機(jī)；

所述發(fā)射機(jī)包括：第一控制器、第一HackRF One和第一天線，所述第一控制器用于完成m序列的生成、幀格式的設(shè)計(jì)、脈沖成型，以及配置第一HackRF One參數(shù)，傳輸基帶信號(hào)到第一HackRF One和控制基帶信號(hào)發(fā)射；

所述第一HackRF One負(fù)責(zé)將第一控制器傳輸來的基帶信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，通過載波調(diào)制上變頻和混頻，生成在無線信道中傳輸?shù)纳漕l模擬信號(hào)，經(jīng)過濾波和放大增益后，通過第一天線輻射到無線信道中；

所述接收機(jī)包括：第二控制器、第二HackRF One和第二天線，所述第二控制器負(fù)責(zé)配置第二HackRF One參數(shù)，存儲(chǔ)接收的數(shù)據(jù)用于后續(xù)的滑動(dòng)相關(guān)處理，所述第二天線捕獲高頻電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電子信號(hào)，所述第二HackRF One負(fù)責(zé)接收高頻電子信號(hào)，對(duì)高頻電子信號(hào)進(jìn)行濾波、混頻和下變頻到基帶，對(duì)模擬信號(hào)抽樣、量化、編碼為數(shù)字信號(hào)，傳輸信號(hào)到所述第二控制器中；

所述接收機(jī)將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)后存儲(chǔ)在第二控制器中，后續(xù)由第二控制器完成對(duì)接收數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理，來得到表征信道衰落的參數(shù)。

優(yōu)選地，所述第一HackRF One和第二HackRF One內(nèi)置可調(diào)增益的射頻功放模塊，調(diào)整信道測(cè)量系統(tǒng)的有效覆蓋范圍，同時(shí)提供低通濾波、高通濾波和旁路三條傳輸通道，支持頻段范圍為1MHz-6GHz。