[發明專利]高精度信道群時延特性擬合與模擬實現方法、系統、存儲介質及通信系統

有效

• 申請號: 202210056837.2
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114567386B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 李蓬蓬;王峰毅;牟衛華;劉歡;陳雷;李柏渝;孫濤;倪少杰;鐘水彬;朱祥吉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00;H04B17/391
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 王本晉

本發明公開了一種高精度信道群時延特性擬合與模擬方法及系統，設計了一整套完整的高精度導航信道群時延特性擬合與模擬實現方法和流程，改變了傳統信道模擬器僅支持預先定義的信道模型驅動仿真的模式，通過合理的流程設計，具備外部導入并高精度擬合再現各種實際物理/用戶自定義信道特性的能力。該方法同樣適用于外部信道幅度特性、頻率特性等模擬需求，提高了信道模擬器的場景構建能力，擴展了其所支持的信道模型范疇，有效滿足了各類用戶基于信道模擬設備進行信號收發測試的實際需求。

技術領域

本發明涉及導航信道模擬領域，具體的涉及一種高精度信道群時延特性擬合與模擬方法及系統。

背景技術

信道模擬器廣泛應用于通信、導航系統中各類信號接收與發射設備的測試中，為對接測試模擬真實的信號復雜傳輸信道，從而評估各類設備在實際使用中的信號接收與發射性能，是再現真實環境測試場景重要的構建設備。一般的信道模擬器設備，可根據可選或者提前設定的信道特性數學模型進行仿真，并驅動設備實現對通過信道模擬器的射頻信號進行信道特性調整。

但是一般默認預先定義的信道特性數學模型僅能代表較為典型的可建模分析的傳輸信道特性，對于很多用戶測試不同應用背景設備信號傳輸的各環節信道特性，卻無法完全兼顧并實現精確等效，比如大功率的功率放大器的非線性失真信道、轉發式模擬射頻設備的非理想信道、以及符合特定用戶需求的特性自定義信道等這些在實際使用中普遍存在的且存在個體化差異特征的信道。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種高精度信道群時延特性擬合與模擬方法及系統，能夠解決現有的信道模擬裝置無法完全兼顧并實現精確等效以及個體化差異特征的信道的問題。

根據本發明第一方面實施例的高精度信道群時延特性擬合與模擬實現方法，包括以下步驟：

S100、構建支持外部通道特性或者自定義通道特性群時延數據導入的信道模擬流程；

S200、制定外部數據導入的標準數據格式及關鍵參數需滿足的約束條件，獲取外部通道特性或者自定義通道特性標的，然后導入外部數據；

S300、將導入外部數據采樣點按照數據抽取算法進行抽取，得到模型擬合數據和精度評估數據；

S400、基于模型擬合數據對導入的群時延特性數據進行近似擬合，獲得群時延特性擬合結果模型的表達式；

S500、根據評估方法將模型擬合數據視為已知、精度評估數據視為未知，比對群時延特性擬合結果模型進行綜合精度評估；

S600、制定內外部模型選用的規則，然后根據規則進行內外部信道群時延特性模型的匹配選擇；

S700、根據選定的信道群時延特性模型，仿真驅動信道模擬器對通過信道模擬器的射頻信號進行群時延特性調整。

根據本發明第一方面實施例的高精度信道群時延特性擬合與模擬實現方法，至少具有如下技術效果：本發明實施方式提供了一整套完整的高精度導航信道群時延特性擬合與模擬實現方法和流程，改變了傳統信道模擬器僅支持預先定義的信道模型驅動仿真的模式，通過合理的流程設計，具備外部導入并高精度擬合再現各種實際物理/用戶自定義信道特性的能力。本發明同樣適用于外部信道幅度特性、頻率特性等模擬需求，提高了信道模擬器的場景構建能力，擴展了其所支持的信道模型范疇，有效滿足了各類用戶基于信道模擬設備進行信號收發測試的實際需求。

根據本發明的一些實施例，所述步驟S200中外部數據導入采用數組形式，數據類型為雙精度浮點數。

根據本發明的一些實施例，所述步驟S200中關鍵參數包括信道起始頻率f_L、信道截止頻率f_H、采樣點頻率f_n、采樣數據點數L、各采樣點對應群時延值τ_n、信道類型，其中n＝1，2，…,L；所述關鍵參數需滿足的約束條件表達式為：