專利名稱：信道仿真器和無線設(shè)備評價方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于模擬無線信道以對無線設(shè)備進行評價的信道仿真器，以及評價該無線設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
通常，在移動電話、移動電話的基站以及無線局域網(wǎng)(LAN)的移動終端(MT)和接入點(AP)的開發(fā)中，需要一種模擬無線信道的裝置即信道仿真器，來作為被開發(fā)裝置性能評價的環(huán)境。
通過將使用信道仿真器在被開發(fā)裝置發(fā)射的信號中加入模擬的衰落和接收機噪聲而得到的發(fā)射特性與理論值或計算機仿真值相比較，就可以判斷被開發(fā)裝置是否執(zhí)行了預(yù)期的操作。此外，通過再現(xiàn)運行實驗過程中的信道狀態(tài)，就可以分析被開發(fā)裝置在實際傳播環(huán)境中發(fā)生的故障。因此，通過使用信道仿真器，能夠很容易地在室內(nèi)對被開發(fā)裝置的性能進行評價。
圖1顯示的是現(xiàn)有信道仿真器結(jié)構(gòu)的例子。信道仿真器10，使被開發(fā)裝置的發(fā)射系統(tǒng)40輸出的發(fā)射信號通過根據(jù)來自控制設(shè)備30的設(shè)定參數(shù)而設(shè)置的多徑信道。此時，通過各個路徑中的信號被加入模擬了衰落的振幅變化和相位變化(在下文中被稱為“傳播路徑變化”)，并用各個路徑的增益進行加權(quán)，接著將接收機噪聲加入最終的信號中。被信道仿真器10加入了傳播路徑變化和接收機噪聲的信號，在被開發(fā)裝置的接收系統(tǒng)50中被接收并解調(diào)，接著將解調(diào)后的信號輸出到錯誤率測量儀器70。因此，通過觀測在通過信道仿真器10加入各種傳播路徑變化和接收機噪聲時的錯誤率測量結(jié)果，就可以對被開發(fā)裝置的發(fā)射系統(tǒng)40和接收系統(tǒng)50的性能進行評價。
下面將對信道仿真器10的一種具體結(jié)構(gòu)進行說明。信道仿真器10與被開發(fā)裝置的發(fā)射系統(tǒng)40相連接，發(fā)射系統(tǒng)40包括數(shù)字基帶處理單元(數(shù)字BB處理單元)41，模擬基帶處理單元(模擬BB處理單元)42和射頻電路43。信道仿真器10還與被開發(fā)裝置的接收系統(tǒng)50連接，接收系統(tǒng)50包括射頻電路53、模擬BB處理單元52和數(shù)字BB處理單元51。此外，在圖1中，除射頻電路43和11之間以及射頻電路20和53之間的連線外，每一條連線都代表包括I信道(同相，即復(fù)數(shù)的實部)和Q信道(90度相移，即復(fù)數(shù)的虛部)的兩條基帶信號線。
在數(shù)據(jù)發(fā)生器60中產(chǎn)生的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過發(fā)射系統(tǒng)40的數(shù)字BB處理單元41、模擬BB處理單元42以及射頻電路43被輸入到信道仿真器10。當(dāng)被開發(fā)裝置的發(fā)射系統(tǒng)40是CDMA(碼分多址)發(fā)射設(shè)備時，數(shù)字BB處理單元41就是用于執(zhí)行數(shù)字調(diào)制、擴頻以及其它操作的部件，而當(dāng)發(fā)射系統(tǒng)40是OFDM(正交頻分復(fù)用)發(fā)射設(shè)備時，數(shù)字BB處理單元41則是用于執(zhí)行數(shù)字調(diào)制、傅立葉逆變換以及其它操作的部件。模擬BB處理單元42是一個數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，射頻電路43是一個用于執(zhí)行上變頻和信號放大等功能的部件。
信道仿真器10包括射頻電路11和模擬BB處理單元12，射頻電路11用于執(zhí)行與射頻電路43相反的處理，也就是下變頻，模擬BB處理單元12包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路。信道仿真器10使用射頻電路11和模擬BB處理單元12將來自發(fā)射系統(tǒng)40的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字基帶信號。
數(shù)字基帶信號被輸入到包括移位寄存器14和選擇器15的多徑信號發(fā)生單元13，并在其中形成多徑信號。更具體地說，移位寄存器14按照一定的時間將輸入到其中的數(shù)字基帶信號移位，該時間是將路徑的最大延遲時間除以模擬BB處理單元12的采樣周期所獲得的時間。
選擇器15從移位寄存器14在各移位階段輸出的信號中選擇與路徑數(shù)量相應(yīng)的信號并輸出。在該處，表示由控制設(shè)備30指定的路徑數(shù)目和各路徑的延時的多徑指示信號S1被輸入到多徑發(fā)生單元13，并且移位寄存器14和選擇器15依照該多徑指示信號S1進行操作。通過這種方式，多徑發(fā)生單元13中的選擇器15輸出在多徑環(huán)境下與各路徑相對應(yīng)的信號。
與各路徑相對應(yīng)的信號被分別輸出到瞬時變化(瑞利衰落)加入單元16中的各個復(fù)數(shù)乘法器A1到Ak之一中。復(fù)數(shù)乘法器A1到Ak分別被加入由限制頻帶的復(fù)數(shù)高斯噪聲發(fā)生單元(LGN)D1到Dk產(chǎn)生的復(fù)數(shù)高斯噪聲。此外，各限制頻帶的復(fù)數(shù)高斯噪聲發(fā)生單元(LGN)D1到Dk包括高斯白噪聲發(fā)生單元和多普勒濾波器，并產(chǎn)生頻帶被限制在由控制設(shè)備30輸入的最大多普勒頻率S2范圍內(nèi)的高斯白噪聲。通過這種方式，復(fù)數(shù)乘法器A1到Ak輸出加入了瞬時變化的各路徑各自的信號。
加入了瞬時變化的路徑信號被輸出到形成短/長期間變化加入單元17的多個復(fù)數(shù)乘法器B 1到Bk。與由控制設(shè)備30指定的各路徑對應(yīng)的復(fù)數(shù)增益S3被加入到各個復(fù)數(shù)乘法器B1到Bk中。因此，短/長期間變化加入單元17輸出帶有屏蔽(シャドゥィング)或距離變化的各路徑的信號。通過這種方式，在信道仿真器10中以各個路徑為單位形成帶有由控制設(shè)備30指定的瞬時變化、屏蔽和距離變化的信號。并且，各路徑的信號通過加法器C1，C2，...被全部相加，從而形成了能夠反應(yīng)傳播路徑變化的多徑信號。
信道仿真器10具有向多徑信號中加入接收機噪聲的接收機噪聲加入單元18。在此，接收機噪聲加入單元18在多徑信號中加入由控制設(shè)備30指定的噪聲電平為S4的白噪聲。
實際上，接收機噪聲加入單元18通過放大器22將白噪聲發(fā)生單元21產(chǎn)生的白噪聲電平調(diào)節(jié)為噪聲電平S4，通過加法器23將調(diào)節(jié)后的噪聲加入多徑信號中，來加入接收機噪聲。在仿真單徑信道時，多徑信號發(fā)生單元13僅產(chǎn)生單個路徑的信號，對于該信號由加法器23加入接收機噪聲而無需通過復(fù)數(shù)乘法器A1和B1加入衰落變化。
模擬BB處理單元19和射頻電路20分別具有與發(fā)射系統(tǒng)40中的模擬BB處理單元42和射頻電路43相同的結(jié)構(gòu)，并將加入了傳播路徑變化和接收機噪聲的數(shù)字BB信號進行數(shù)/模轉(zhuǎn)換。隨后，對轉(zhuǎn)換后的信號執(zhí)行無線處理，例如上變頻和放大。
信道仿真器10的輸出信號被輸入到被開發(fā)裝置(接收系統(tǒng))50的射頻電路53中。射頻電路53具有自動增益控制(AGC)電路和自動頻率控制(AFC)電路，用于補償發(fā)射/接收端之間的載波頻率偏移以及輸入電平變化。在模擬BB處理單元52中經(jīng)過了模/數(shù)轉(zhuǎn)換的信號被輸出到數(shù)字BB處理單元51中。
當(dāng)被開發(fā)裝置(接收系統(tǒng))50是碼分多址(CDMA)接收設(shè)備時，數(shù)字BB處理單元51用于執(zhí)行數(shù)字解調(diào)、解擴以及其它處理。當(dāng)系統(tǒng)50是OFDM接收設(shè)備時，數(shù)字BB處理單元51用于執(zhí)行數(shù)字解調(diào)、傅立葉變換以及其它處理。經(jīng)數(shù)字BB處理單元51處理后的信號被輸入到錯誤率測量儀器70中，由該錯誤率測量儀器70測量信號的信道錯誤率。
因此，在信道仿真器10中，通過模擬在信道中可能會發(fā)生的多徑、衰落變化和接收機噪聲并將其加入通過被開發(fā)裝置的發(fā)射系統(tǒng)40得到的無線信號中，接著將所得的信號輸入到被開發(fā)裝置的接收系統(tǒng)50中，并測量經(jīng)接收系統(tǒng)50處理的信號的錯誤率特性，從而評價發(fā)射系統(tǒng)40和接收系統(tǒng)50的傳輸特性。
如上所述，在現(xiàn)有的信道仿真器中，在被開發(fā)裝置的發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)已完成到一定程度的狀態(tài)下，在發(fā)射系統(tǒng)輸出的無線信號中加入模擬的傳播路徑變化和接收機噪聲之后，作為無線信號輸出到接收系統(tǒng)，接著測量經(jīng)過接收系統(tǒng)的接收處理后獲得的數(shù)據(jù)的錯誤率，由此來評價被開發(fā)裝置的性能。
然而，現(xiàn)有的信道仿真器是以除被開發(fā)裝置的數(shù)字基帶處理單元41和51以外，模擬基帶處理單元42和52及射頻電路43和53都完成到可操作狀態(tài)為前提的。尤其是由于接收系統(tǒng)50中的射頻電路53的開發(fā)不進展到操作可能的狀態(tài)，就無法執(zhí)行AGC控制和AFC控制，因此無法正確地執(zhí)行性能評價。
這樣，在射頻電路43和53(尤其是接收系統(tǒng)的射頻電路53)完成之前，就無法對作為處理的中心部分的數(shù)字基帶處理單元41和51的操作進行確認檢測。而導(dǎo)致了開發(fā)效率降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不依賴射頻電路的開發(fā)，能夠單獨且很好地評價數(shù)字基帶處理單元的傳輸特性的信道仿真器以及無線設(shè)備的評價方法。
為實現(xiàn)上述目的，在信道仿真器中設(shè)置用于輸入被開發(fā)裝置的數(shù)字基帶信號的數(shù)字信號接口。對于數(shù)字基帶信號，在單徑信道模擬時，一邊保持整體信號電平恒定一邊將模擬了因衰落引起的SNR(信噪比)變化的接收機噪聲加入其中。另外，在多徑信道模擬時，在各路徑的信號中只加入因衰落引起的振幅變化，且將合成了各路徑的信號的電平保持恒定地輸出。


圖1是示意現(xiàn)有的信道仿真器結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是示意根據(jù)本發(fā)明的實施方式1的信道仿真器結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是示意限制頻帶的復(fù)數(shù)高斯噪聲發(fā)生單元(LGN)結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4(A)是加入噪聲之前的無線信號波形圖；圖4(B)是示意無線信號的信號電平與噪聲電平之間的一般關(guān)系的信號波形圖；圖4(C)是示意根據(jù)本實施方式的無線信號的信號電平與噪聲電平之間的關(guān)系的信號波形圖；圖5是示意根據(jù)本發(fā)明的實施方式2的信道仿真器結(jié)構(gòu)的方框圖；圖6是示意發(fā)射模擬調(diào)節(jié)單元結(jié)構(gòu)的方框圖；圖7是示意虛擬功率放大器(PA)結(jié)構(gòu)的方框圖；圖8是示意接收模擬調(diào)節(jié)單元結(jié)構(gòu)的方框圖；圖9是示意如何在如實施方式1所述的單徑信道中加入接收機噪聲的模型圖；圖10是示意如何在單徑信道中加入接收機噪聲的另一個實施例的圖。
具體實施例方式
本實施方式，在信道仿真器中設(shè)置數(shù)字信號接口，用于輸入被開發(fā)裝置的數(shù)字基帶信號。在單徑信道模擬時，在該數(shù)字基帶信號中加入模擬因衰落引起的SNR(信噪比)變化的接收機噪聲，并使整體信號保持恒定。而在多徑信道模擬時，在多個路徑中的各信號中僅加入因衰落引起的振幅變化，且將合成了各路徑的信號的電平保持恒定地輸出。根據(jù)這種方式，即便是當(dāng)具有AFC和AGC的射頻電路尚未完成時，只要數(shù)字基帶處理單元為可操作狀態(tài)，就能模擬出該數(shù)字基帶處理單元的信道特性。因此，就能提高無線設(shè)備的開發(fā)效率。
在模擬單徑信道的特性時，作為一邊保持?jǐn)?shù)字基帶信號的信號電平恒定一邊加入模擬了因衰落引起的SNR變化的接收機噪聲的一種結(jié)構(gòu)，可以考慮在數(shù)字基帶信號中加上具有與通過噪聲電平除以衰落變化值而得到的電平相對應(yīng)的電平的噪聲。
此外，在模擬多徑信道特性時，可以考慮下述結(jié)構(gòu)，其中多徑信號由數(shù)字基帶信號形成，在多徑信號的各個路徑中的信號中分別加入衰落變化，接收機噪聲被加入通過合并這些信號而得到的信號中，并通過控制增益以使得信號電平基本保持恒定。
下面將參照附圖來對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。
(實施方式1)圖2示意了根據(jù)本發(fā)明實施方式1的信道仿真器的結(jié)構(gòu)。其中，與圖1相同的部分采用與其相同的附圖標(biāo)號。此外，與附圖1中相同的部分的說明被省略。并且，與圖1相同，除射頻電路43和20的信號的線路以外的每一條線路都代表包括I信道(同相，即一個復(fù)數(shù)的實部)和Q信道(90度相移，即該復(fù)數(shù)的虛部)的兩條基帶信號線路。
在信道仿真器100中，在射頻電路11和模擬BB處理單元12之間設(shè)有開關(guān)SW1，且在模擬BB處理單元12和多徑信號發(fā)生單元13之間設(shè)有開關(guān)SW2。根據(jù)這種方式，在信道仿真器100中，來自發(fā)射系統(tǒng)40的數(shù)字BB處理單元41的輸出信號能夠通過開關(guān)SW2被直接輸入，而來自發(fā)射系統(tǒng)40的模擬BB處理單元42的輸出信號能夠通過開關(guān)SW1被直接輸入。
因此，在信道仿真器100中即使射頻電路43和模擬BB處理單元42的開發(fā)尚未完成到可操作狀態(tài)時，通過開關(guān)SW2將數(shù)字BB處理單元41的輸出信號直接輸入到多徑信號發(fā)生單元13及其后續(xù)電路中，就能夠獨立地評價數(shù)字BB處理單元41的信道特性。
此外，即便是射頻電路43的開發(fā)尚未完成到可操作的程度，通過開關(guān)SW1將模擬BB處理單元42的輸出信號輸入，就能評價除射頻電路43以外的數(shù)字BB處理單元41和模擬BB處理單元42的信道特性。
信道仿真器100包括用于將瞬時變化(瑞利衰落)加入多徑信號發(fā)生單元13的輸出信號中的瞬時變化加入單元101，用于加入屏蔽和距離變化的短/長期間變化加入單元102，用于加入接收機噪聲(例如接收機中的熱噪聲)的接收噪聲加入單元，以及用于對多徑信號執(zhí)行增益控制以保持信號電平基本恒定的自動增益控制單元104。
在瞬時變化加入單元101中，當(dāng)模擬多徑信道時，在多個復(fù)數(shù)乘法器A1到Ak中，對各路徑的信號分別以由限制頻帶的復(fù)數(shù)高斯噪聲發(fā)生單元(LGN)E1到Ek產(chǎn)生的限制頻帶的高斯白噪聲進行復(fù)數(shù)乘法，從而在各路徑的信號中分別加入瞬時變化。
此外，在瞬時變化加入單元101的限制頻帶的復(fù)數(shù)高斯噪聲發(fā)生單元E1和復(fù)數(shù)乘法器A1之間設(shè)有開關(guān)(SW)105，并且，限制頻帶的高斯白噪聲或“1”中的一方有選擇性地被輸入復(fù)數(shù)乘法器A1中。
實際上，在模擬多徑信道時，開關(guān)105向復(fù)數(shù)乘法器A1提供來自限制頻帶的復(fù)數(shù)高斯噪聲發(fā)生單元E1的限制頻帶高斯白噪聲，并且向接收機噪聲加入單元103中的除法器106提供數(shù)值“1”。然而，在模擬單徑信道時，開關(guān)105向復(fù)數(shù)乘法器A1提供數(shù)值“1”，而向接收機噪聲加入單元103中的除法器106提供限制頻帶的高斯白噪聲。
圖3表示各個限制頻帶的復(fù)數(shù)高斯噪聲發(fā)生單元E1到Ek的結(jié)構(gòu)。除了由控制設(shè)備110向高斯白噪聲發(fā)生單元(WGN)121提供的瞬時變化初始值S10B因各路徑不同以外，各個限制頻帶的復(fù)數(shù)高斯噪聲發(fā)生單元E1到Ek的結(jié)構(gòu)基本相同。
限制頻帶的復(fù)數(shù)高斯噪聲發(fā)生單元E1到Ek產(chǎn)生與由控制設(shè)備110通過高斯白噪聲發(fā)生單元121提供的瞬時變化初始值S10B相對應(yīng)的高斯白噪聲。此外，高斯白噪聲發(fā)生單元121分別生成I信道和Q信道的高斯白噪聲(即復(fù)數(shù)高斯白噪聲)，并且在后續(xù)電路中處理這些復(fù)數(shù)高斯白噪聲。
多普勒濾波器122根據(jù)來自控制單元110的最大多普勒頻率fD限制上述高斯白噪聲的帶寬，并將限制頻帶的高斯白噪聲向相位變化開/關(guān)(ON/OFF)單元123輸出。
相位變化開/關(guān)單元123根據(jù)來自控制單元110的相位變化開/關(guān)指示信號S10C，對限制頻帶的高斯噪聲中的相位變化進行開/關(guān)控制。更具體地說，當(dāng)將相位變化指定為ON控制的相位變化開/關(guān)指示信號S10C被輸入時，單元123將來自多普勒濾波器122的限制頻帶復(fù)數(shù)高斯噪聲直接作為瞬時變化之值來輸出。
與上述相反，當(dāng)將相位變化指定為OFF控制的相位變化開/關(guān)指示信號S10C被輸入時，單元123求出I信道和Q信道的限制頻帶高斯噪聲的變化值包絡(luò)振幅(I2+Q2),]]>并將求出的變化值包絡(luò)振幅作為I信道和Q信道的信號來輸出。換而言之，單元123形成I信道和Q信道的電平相同的限制頻帶復(fù)數(shù)高斯噪聲來作為瞬時變化值，以此在復(fù)數(shù)乘法器A1到Ak中僅加入電平變化而不加入相位變化。
在信道仿真器100中，短/長期間變化加入單元102同樣地對于數(shù)字基帶信號，也能夠有選擇地加入不發(fā)生相位變化的短/長期間變化或會發(fā)生相位變化的短/長期間變化。更具體地說，在加入不發(fā)生相位變化的短/長期間變化的情況下，控制設(shè)備110輸出I信道和Q信道具有相同的數(shù)值的復(fù)數(shù)增益信號S11。而在加入會發(fā)生相位變化的短/長期間變化的情況下，控制設(shè)備110則輸出I信道和Q信道具有不同的數(shù)值的復(fù)數(shù)增益信號S11。
根據(jù)這種方式，信道仿真器100通過瞬時變化加入單元101和短/長期間變化加入單元102，能夠?qū)?shù)字基帶信號有選擇地提供無相位變化的瞬時變化、有短/長期間變化或者相位變化的瞬時變化以及短/長期間變化。
實際上，當(dāng)射頻電路53的開發(fā)尚未完成時，由于不能執(zhí)行相位補償，所以在數(shù)字基帶信號中加入無相位變化的瞬時變化和短/長期間變化。反之，當(dāng)射頻電路53的開發(fā)完成時，在射頻電路53中能夠執(zhí)行相位補償，因此，在數(shù)字基帶信號中加入有相位變化的瞬時變化和短/長期間變化。
當(dāng)模擬多徑信道時，在接收機噪聲加入單元103中，來自開關(guān)105的數(shù)值“1”被輸入到除法器106中。因此，由控制設(shè)備110指定的噪聲電平S4成為放大器22的控制增益而無需進行任何處理。根據(jù)這種方法，在白噪聲發(fā)生單元(WGN)21中產(chǎn)生的白噪聲就被當(dāng)作與噪聲電平S4對應(yīng)的電平，并被提供給加法器23。換句話說，當(dāng)模擬多徑信道時，在加法器23中由噪聲電平S4指定的電平的高斯白噪聲作為接收機噪聲被加入。
反之，當(dāng)模擬單徑信道時，在接收機噪聲加入單元103中，除法器106通過開關(guān)105被輸入由限制頻帶復(fù)數(shù)高斯噪聲發(fā)生單元E1產(chǎn)生的限制頻帶復(fù)數(shù)高斯噪聲。除法器106用噪聲電平S4除以限制頻帶復(fù)數(shù)高斯噪聲(實際上是限制頻帶高斯白噪聲的包絡(luò)幅值)。所得到的商作為控制信號被輸入到放大器22中，來改變來自白噪聲發(fā)生單元(WGN)21的白噪聲的振幅。根據(jù)這種方法，加法器23能夠輸出信號電平恒定且模擬了因衰落引起的SNR變化的信號，如圖4(C)所示。
下面將說明接收機噪聲加入單元103執(zhí)行這種處理的原因。在一個實際的單徑信道中，如圖4(A)所示的無線信號被加入如圖4(B)所示的接收機噪聲N中。在接收信號中顯現(xiàn)出SNR很好的位置P1和SNR很差的位置P2。那么在SNR很差的位置，由于量化誤差等原因，其錯誤率的特性肯定會比SNR很好的位置要差。
接收機噪聲加入單元103是用于一邊保持信號電平恒定一邊加入因接收機噪聲引起的SNR變化。因此，接收機噪聲加入單元103將噪聲電平S4除以頻帶受到限制的高斯白噪聲的包絡(luò)振幅，然后將得到的商乘以高斯白噪聲，并將得到的數(shù)值加入到基帶信號中。這樣，利用具有恒定電平的信號(圖4(C))，即可模擬與在衰落之后加入接收機噪聲的信號(圖4(B))具有相同SNR值的信號。例如，圖4(C)中的位置P3和P4分別具有與圖4(B)中的位置P1和P2相同的SNR。
此外，和瞬時變化加入單元101與短/長期間變化加入單元102一樣，接收機噪聲加入單元103也能夠有選擇地在數(shù)字基帶信號中加入不會引起相位變化的高斯噪聲或者會引起相位變化的高斯噪聲。在上述的不會引起相位變化的情況下，通過使I信道和Q信道的包絡(luò)振幅相同就能夠容易地實現(xiàn)。
這樣，設(shè)置接收機噪聲加入單元103，由于在模擬單徑信號時，一邊保持整體的信號電平恒定一邊加入模擬了因衰落引起的SNR變化的接收機噪聲，因此即使沒有射頻電路53的AGC(也就是，射頻電路53尚未完成)，也能夠很好地測量數(shù)字BB處理單元41的單徑信道特性。
自動增益控制單元104在模擬單徑信道時不工作，而僅在模擬多徑信道時工作。實際上，在模擬單徑信道時，控制設(shè)備110向AGC單元108輸入用于指示將放大器107的增益一直設(shè)定為“1”的目標(biāo)電平S12，從而使得自動增益控制單元104不對單徑的數(shù)字基帶信號執(zhí)行AGC處理而直接輸出。之所以對單徑信號中不進行自動增益控操作是因為單徑信號在先前的電路中沒有被加入電平變化，而僅由接收機噪聲加入單元103加入SNR變化。不過，自動增益控制單元104不工作是指不對因衰落或噪聲引起的變化進行調(diào)節(jié)，然而從將由加法器23輸出的恒定電平的信號與目標(biāo)電平對齊的意思來看的話，也可以進行增益調(diào)整。
反之，自動增益控制單元104在模擬多徑信道時，控制設(shè)備110將目標(biāo)電平S12輸入到AGC單元108，從而AGC單元108將目標(biāo)電平S12和放大器107的輸出信號之間的差值設(shè)為放大器107的放大值。因此，在自動增益控制單元104中，可以執(zhí)行簡單的數(shù)字增益控制處理，使多徑信號為具有目標(biāo)電平S12的恒定信號。
之所以要對多徑信號進行增益控制的原因是，由于通過加法器C1相加而得的多徑信號是，將被分別獨立地加入電平變化的各路徑的信號相加而成的，所以可以設(shè)想為數(shù)字基帶信號自身發(fā)生了電平變化。出于上述考慮，通過由增益控制單元104執(zhí)行簡單的數(shù)字增益控制處理，使多徑信號的電平保持恒定，在即使射頻電路53尚未完成且不能執(zhí)行AGC處理時，也能夠防止在被開發(fā)裝置的接收系統(tǒng)中的AD轉(zhuǎn)換中的比特丟失。因此，基于數(shù)字BB處理單元41的數(shù)字基帶信號，可以很好地評價多徑信道的信道特性。
對于上述的構(gòu)造的信道仿真器100，一旦數(shù)字BB處理單元41和51開發(fā)到可操作的階段，數(shù)字BB處理單元41的輸出信號就通過開關(guān)SW2被輸入。然后，對數(shù)字基帶信號分別執(zhí)行單徑信道模擬和多徑信道模擬。
在執(zhí)行單徑信道模擬時，多徑信號發(fā)生單元13形成單徑數(shù)字基帶信號，并通過復(fù)數(shù)乘法器A1和B1以及加法器C1將該信號輸入到接收機噪聲加入單元103。此時，瞬時變化加入單元101(復(fù)數(shù)乘法器A1)和短/長期間變化加入單元102(復(fù)數(shù)乘法器B1)都不會將相位變化或電平變化加入單徑信號。
接收機噪聲加入單元103通過將噪聲電平S4除以限制頻帶的高斯白噪聲的包絡(luò)振幅，并將得到的商乘以高斯白噪聲后加入基帶信號，從而對信號本身不加入振動變化或相位變化，而是將與因衰落引起的相同的SNR變化作為接收機噪聲來加入。因此，僅被加入了SNR變化且具有恒定信號電平的數(shù)字基帶信號通過開關(guān)SW4被輸入到數(shù)字BB處理單元51。
另一方面，在模擬多徑信道時，多徑信號發(fā)生單元13形成由控制設(shè)備110指定數(shù)量和延遲的多徑信號，并將各路徑的信號輸出到對應(yīng)行的復(fù)數(shù)乘法器A1到Ak。隨后，各路徑的信號在瞬時變化加入單元101中，通過與只發(fā)生電平變化而不發(fā)生相位變化的限制頻帶的復(fù)數(shù)高斯噪聲，也就是，I成份和Q成份的電平相同的限制頻帶的復(fù)數(shù)高斯噪聲相乘，而被加入瞬時變化。被加入了瞬時變化的各路徑的信號，在短/長期間變化加入單元102中被加入只發(fā)生電平變化而不發(fā)生相位變化的復(fù)數(shù)增益。
這樣僅被加入了電平變化的各路徑信號，通過加法器C1到C(k-1)被全部相加后，被加入由接收機噪聲加入單元103指定的噪聲電平S4的白噪聲作為接收機噪聲。后續(xù)單元即自動增益控制單元104使得已加入了接收機噪聲的多徑信號具有幾乎恒定的信號電平。
因此，無論是模擬單徑信道還是模擬多徑信道，信道仿真器100都能夠形成只加入SNR變化而不加入相位變化且電平基本恒定的信號。因此，無需等待開發(fā)完成具有AGC電路和AFC電路的射頻電路53，就能夠很好地評價數(shù)字BB處理單元41和51的信道性能。
實際上，在開發(fā)數(shù)字BB處理單元41和51時，很多情況下通過首先評價單徑信道的特性、隨后評價多徑信道的特性，可以使開發(fā)很順利地進行。在這個實施方式中，由于能夠分別對單徑信道和多徑信道進行評價，從而能夠進一步提高開發(fā)的效率。
在信道仿真器100中，當(dāng)模擬BB處理單元42和52開發(fā)完成時，將發(fā)射系統(tǒng)40的模擬BB處理單元42的輸出信號通過開關(guān)SW1輸入，并且將模擬BB處理單元19的輸出信號通過開關(guān)SW3輸入到接收系統(tǒng)50的模擬BB處理單元52中，從而能夠評價組將數(shù)字BB處理單元41和51以及模擬BB處理單元42和52組合時的性能。
此外，在信道仿真器100中，當(dāng)模擬BB處理單元42和52以及射頻電路43和53都完成了開發(fā)時，將發(fā)射系統(tǒng)40的射頻電路43的輸出信號輸入到射頻電路11中，并且將射頻電路20的輸出信號輸入到接收系統(tǒng)50的射頻電路53中，從而能夠評價將數(shù)字BB處理單元41和51、模擬BB處理單元42和52以及射頻電路43和53組合時的性能。
此外，在射頻電路43和53被連接時，由于射頻電路53執(zhí)行AGC功能和AFC功能，因而可以在各復(fù)數(shù)乘法器A1到Ak以及B1到Bk中，使I信道和Q信道各自的包絡(luò)振幅不同的噪聲成分乘以復(fù)數(shù)增益，而在數(shù)字基帶信號中加入相位變化。另外，也可以讓接收機噪聲加入單元103和自動增益控制單元104執(zhí)行關(guān)閉(OFF)動作。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，數(shù)字基帶處理單元41的輸出信號被直接輸入，在單徑信道模擬時，一邊保持整體信號電平恒定一邊加入模擬了因衰落引起的SNR變化的接收機噪聲，而在多徑信道模擬時，各個路徑信號僅被加入因衰落引起的振幅變化，并且合成了各個路徑的信號具有恒定的電平。從而，無需等待射頻電路53的開發(fā)完成，也就是說即使沒有接收系統(tǒng)50中的AGC電路和AFC電路也能夠評價數(shù)字基帶處理單元41的信道性能。因此，能提高無線設(shè)備的開發(fā)效率。
雖然AGC電路是即使接收電場發(fā)生各種各樣的變化，也可以用來在AD轉(zhuǎn)換輸入點產(chǎn)生適當(dāng)?shù)慕邮照穹?，以防止因量化誤差引起的信噪(SN)惡化。但是，在因電路和控制的不完整而衰落的情況下也很難使其理想地進行操作。在極端的情況下，電路會加入不必要的振幅變化。在本實施例中提出的加入變化噪聲的方法由于不會產(chǎn)生這種惡化，因此能夠獲得與理論上的值一致的性能。
在本實施方式中，說明了在評價無線設(shè)備的單徑信道的性能時，使用包括限制頻帶的復(fù)數(shù)高斯噪聲發(fā)生單元(LGN)E1、開關(guān)(SW)105、高斯白噪聲發(fā)生單元(WGN)21、放大器22、加法器23和除法器106的接收機噪聲加入部件時的情況。但是，本發(fā)明的接收機噪聲加入部件并不限于上述情況，只要是一邊保持整體的信號電平一邊加入模擬了因衰落引起的SNR變化的接收機噪音即可。例如，也適用于下面所描述的其它實施方式的結(jié)構(gòu)。
(實施方式2)圖5說明了根據(jù)本發(fā)明的實施方式2的信道仿真器的結(jié)構(gòu)，其中與圖2相同的部分用相同的附圖標(biāo)號來表示。除了在多徑信號發(fā)生單元13之前設(shè)置發(fā)射模擬調(diào)節(jié)單元201以及在自動增益控制單元104之后設(shè)置接收模擬調(diào)節(jié)單元202之外，本實施方式的信道仿真器200與實施方式1中的信道仿真器100具有相同的結(jié)構(gòu)。
由此，在信道仿真器200中，將數(shù)字BB處理單元41的輸出信號通過發(fā)射模擬調(diào)節(jié)單元201輸入，對由發(fā)射模擬調(diào)節(jié)單元201處理的信號執(zhí)行與實施方式1相同的信道模擬，并且經(jīng)過與實施方式1相同的信道模擬的信號在經(jīng)由接收模擬調(diào)節(jié)單元202處理后，輸出到接收系統(tǒng)50的數(shù)字BB處理單元51。
發(fā)射模擬調(diào)節(jié)單元201具有如圖6所示的數(shù)字電路結(jié)構(gòu)，并根據(jù)由控制設(shè)備110輸入的各種設(shè)定值S20A到S20I模擬性地實現(xiàn)射頻電路43的功能，并在數(shù)字基帶信號中模擬性地加入預(yù)計會在無線線路43中發(fā)生的信號惡化。
接收模擬調(diào)節(jié)單元202具有如圖8所示的數(shù)字電路結(jié)構(gòu)，并根據(jù)由控制設(shè)備110輸入的各種設(shè)定值S20A到S20H模擬性地實現(xiàn)射頻電路53的功能，并在數(shù)字基帶信號中模擬性地加入預(yù)計會在無線線路53中發(fā)生的信號惡化。
由此，在信道仿真器200中，即使發(fā)射系統(tǒng)40的射頻電路43以及接收系統(tǒng)50的射頻電路53尚未開發(fā)完成，通過在數(shù)字基帶信號中加入預(yù)計會在射頻電路43和53中發(fā)生的信號惡化，可以評價數(shù)字BB處理單元41和51的特性。
因此，就能夠評價包括數(shù)字BB處理單元41和51與射頻電路43、53之間的適配性在內(nèi)的數(shù)字BB處理單元41和51的信道特性。此外，還可以事先測量出數(shù)字BB處理單元41和51的性能，能夠?qū)?yīng)多少程度的發(fā)生在后續(xù)開發(fā)的射頻電路43和53中的惡化。
下面將詳細說明發(fā)射模擬調(diào)節(jié)單元201和接收模擬調(diào)節(jié)單元202的結(jié)構(gòu)。如圖6所示，發(fā)射模擬調(diào)節(jié)單元201，將來自數(shù)字BB處理單元41的輸出信號輸入到增益非平衡發(fā)生單元210中。增益非平衡發(fā)生單元210通過分別獨立地放大數(shù)字基帶信號的I信道信號和Q信道信號，使增益差產(chǎn)生。DC偏移加入單元211通過分別在I信道信號和Q信道信號中增加或減少一個常數(shù)值，來加入直流(DC)偏移。
頻偏-相偏加入單元212將預(yù)計會發(fā)生在射頻電路43中的頻率偏移和相位偏移分別加入到I信道信號和Q信道信號中。實際上，頻偏-相偏加入單元212由一個復(fù)數(shù)乘法器構(gòu)成，該復(fù)數(shù)乘法器使各信道信號乘以對應(yīng)于瞬時相位θ1或θ2的變化量cosθ1或sinθ2。
換而言之，I信道信號乘以變化量cosθ1，而Q信道信號乘以變化量sinθ2。這里，當(dāng)瞬時相位θ1和θ2為常數(shù)時，表示僅加入相位偏移，而當(dāng)瞬時相位θ1和θ2隨時間變化時，表示既加入相位偏移又加入頻率偏移。
在發(fā)射模擬調(diào)節(jié)單元201中，求出瞬時相位θ1和θ2時，由相位增量計算單元215通過頻率偏移設(shè)定值S20E計算出每個采樣的相位旋轉(zhuǎn)量，并輸出到mod 2π計算電路217和219。此時，為了在I信道信號和Q信道信號之間加入正交的惡化，就由加法器218在Q信道信號的相位旋轉(zhuǎn)量中加入正交的惡化量S20F。
另外，前一采樣的相位被輸入到加法器216中。該前一采樣的相位是通過基于初始相位(即相位偏移量)S20D和前一采樣的相位執(zhí)行計算的Z-1計算電路222計算出的。加法器216將在相位增量計算電路215中計算出的每個采樣的相位旋轉(zhuǎn)量加入到前一采樣的相位中，從而求出當(dāng)前采樣的相位旋轉(zhuǎn)量。
由此，通過重復(fù)加法器216、mod 2π計算電路217和Z-1計算電路222的循環(huán)處理，可以計算出被加入了相位偏移和頻率偏移的每個采樣的I信道瞬時相位θ1，并且計算出在此瞬時相位θ1中加入正交惡化量的Q信道的瞬時相位θ2。
隨后，在頻偏-相偏加入單元212中，數(shù)字基帶信號的I信道被加入變化量cosθ1、Q信道被加入變化量sinθ2，因此數(shù)字基帶信號的各信道在發(fā)射系統(tǒng)40的射頻電路43中預(yù)計會發(fā)生的頻率偏移和相位偏移被加入。延時調(diào)節(jié)單元213將在射頻電路43中預(yù)計會發(fā)生的電路延時量加入。
虛擬功率放大器(PA)單元214模擬性地使在射頻電路43的放大單元中預(yù)計會發(fā)生的非線性失真產(chǎn)生，具有例如如圖7所示的構(gòu)成。虛擬PA單元214根據(jù)由包絡(luò)振幅計算單元230計算的(I2+Q2)]]>來計算數(shù)字基帶信號的包絡(luò)振幅X，并將其輸出到平均電路231和失真計算單元232。
平均化電路231僅將與由控制設(shè)備110設(shè)定的遺忘系數(shù)(即，電平計算時間常數(shù))S20H相對應(yīng)的時間的內(nèi)包絡(luò)振幅平均化，并將求出的平均值Pave輸出到飽和電平計算電路233中。飽和電平計算電路233，在將包絡(luò)振幅的平均值設(shè)為Pave且將由控制設(shè)備110設(shè)定的功率放大器的補償當(dāng)作IBO時，通過下式求出飽和電平Asat。
Asat=Pave×10-IBO20...(1)]]>失真計算單元232利用由包絡(luò)振幅計算電路230求出的包絡(luò)振幅值X以及由飽和電平計算電路233求出的飽和電平Asat，通過下式計算放大器234的控制值。
這樣，虛擬功率放大(PA)單元214就能夠在數(shù)字基帶信號中模擬性地加入在射頻電路43的放大單元中預(yù)計會出現(xiàn)的非線性失真。
接收模擬調(diào)節(jié)單元202的結(jié)構(gòu)如圖8所示。接收模擬調(diào)節(jié)單元202將從自動增益控制單元104輸出的數(shù)字基帶信號輸入到頻偏-相偏加入單元251中。
頻偏-相偏加入單元251執(zhí)行與發(fā)射模擬調(diào)節(jié)單元201中的頻偏-相偏加入單元212相同的處理。也就是說，單元251預(yù)計會發(fā)生在接收電路50的射頻電路53中的頻率偏移和相位偏移分別被加入到I信道和Q信道中。實際上，頻偏-相偏加入單元251由一個復(fù)數(shù)乘法器構(gòu)成，該復(fù)數(shù)乘法器將各信道的信號與對應(yīng)于瞬時相位θ1’、θ2’的變化量cosθ1’、sinθ2’相乘。換而言之，I信道信號與變化量cosθ1’相乘，而Q信道信號與變化量sinθ2’相乘。
接收模擬調(diào)節(jié)單元202在求該瞬時相位θ1’和θ2’時，通過相位增量計算電路252根據(jù)頻率偏移設(shè)定值S22B計算出每個采樣的相位旋轉(zhuǎn)量，并將其輸出到mod 2π計算電路254和256中。此時，為了在I信道信號和Q信道信號之間加入正交的惡化，加法器255在Q信道信號的相位旋轉(zhuǎn)量中加入正交的惡化量S22C。
另外，前一采樣的相位被輸入到加法器253。該前一采樣的相位通過Z-1計算電路259基于初始相位(即相位偏移量)S22A和前一采樣的相位來計算。加法器253將由相位增量計算電路252計算出的一個采樣的相位旋轉(zhuǎn)量加入到前一采樣的相位中，以得到當(dāng)前采樣的相位旋轉(zhuǎn)量。
隨后，在頻偏-相偏加入單元251中，由于數(shù)字基帶信號的I信道被加入變化量cosθ1’，數(shù)字基帶信號的Q信道被加入變化量sinθ2’，因而在接收系統(tǒng)50中的射頻電路53中預(yù)計會發(fā)生的數(shù)字基帶信號的各信道頻率偏移和相位偏移就被加入。
增益非平衡發(fā)生單元261通過分別獨立地將數(shù)字基帶信號的I信道信號和Q信道信號放大，使增益差產(chǎn)生。DC偏移加入單元262通過I信道信號和Q信道信號中增加或減少一個常數(shù)值，來加入DC偏移。延時調(diào)節(jié)單元263將在射頻電路53中預(yù)計會發(fā)生的電路延時量加入。
在此，與其它的設(shè)定值S1，S4，S10，S11和S12相同，用戶能夠通過控制設(shè)備110隨意地選擇發(fā)射模擬調(diào)節(jié)單元201以及接收模擬調(diào)節(jié)單元202的各個設(shè)定值S20(從S20A到S20I)和S22(從S22A到S22H)。
由此，在發(fā)射系統(tǒng)40的射頻電路43和接收系統(tǒng)50的射頻電路53開發(fā)完成之前，即僅完成了數(shù)字BB處理單元41和51時，也能夠任意地模擬在射頻電路43和53中預(yù)計會發(fā)生的增益不平衡、DC偏移、頻率偏移、相位偏移、電路延時以及在放大中出現(xiàn)的非線性失真等。因此，在將開發(fā)中的數(shù)字BB處理單元41和51以及具有各種特性的射頻電路43和53組合時，就能夠評價數(shù)字BB處理單元41和51的特性。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在實施方式1的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)置了發(fā)射模擬調(diào)節(jié)單元201和接收模擬調(diào)節(jié)單元202，其中單元201模擬發(fā)射系統(tǒng)40的射頻電路43中的信號惡化，而單元202模擬接收系統(tǒng)50的射頻電路53中的信號惡化。因此，可以實現(xiàn)在完成射頻電路43和53的開發(fā)之前，就能對數(shù)字基帶處理單元的特性進行進一步詳細評價的信道仿真器200。
(其它的實施方式)此外，在上述實施方式中如圖2所示，對當(dāng)模擬單徑信道的特性時，通過將其電平與噪聲電平除以衰落變化值所得到的電平相當(dāng)?shù)脑肼暭尤氲綌?shù)字基帶信號，并且一邊保持?jǐn)?shù)字基帶信號的信號電平恒定一邊將模擬了因衰落引起的SNR變化的接收機噪聲加入進行了說明。但是，實現(xiàn)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)并不僅限于如圖2所示的配置。下面將說明用于一邊保持?jǐn)?shù)字基帶信號的信號電平恒定一邊將模擬了因衰落引起的SNR變化的接收機噪聲加入的其它結(jié)構(gòu)的例子。
圖9是將如何在上述實施方式1中的單徑信道中加入接收機噪聲模型化了的圖。圖10示意其它結(jié)構(gòu)的例子。圖10中的接收機噪聲加入部件通過作為衰落變化加入部件的乘法器301在輸入信號中加入因衰落引起的電平變化。并且，通過作為噪聲加入裝置的加法器302加入噪聲。接著，作為增益調(diào)節(jié)裝置的放大器303和AGC單元304通過衰落變化值的倒數(shù)的增益，對已加入了衰落和噪聲的信號電平進行調(diào)節(jié)。通過這種方式，就與實施方式1相同，能夠一邊保持?jǐn)?shù)字基帶信號的信號電平恒定一邊加入模擬了因衰落引起的SNR變化的接收機噪聲。也就是說，能夠得到如圖4(C)所示的輸出信號。此外，在圖10所示的實施例中，雖然沒有將放大器303的輸出反饋給自動增益控制單元304，不過也可以將其反饋。
本發(fā)明并不局限于上述實施方式，還可以通過進行各種修改來實施。
本發(fā)明的一種形態(tài)的信道仿真器，用于評價作為被開發(fā)裝置的無線設(shè)備的單徑信道的特性，包括輸入部件，將設(shè)置在所述被開發(fā)裝置的發(fā)設(shè)系統(tǒng)中的數(shù)字基帶處理部的輸出信號輸入；以及接收機噪聲加入部件，對于通過所述輸入部件輸入的信號，一邊保持整體信號電平恒定一邊將模擬了因衰落引起的SNR變化的接收機噪聲加入。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于從輸入部件直接輸入數(shù)字基帶信號，從而不會產(chǎn)生由于模擬電路而引起的惡化。并且由于通過接收機噪聲加入部件在信號中僅加入作為噪聲電平變化的因衰落引起的SNR變化，而不加入其它任何變化。因此，能夠測量出自動增益控制和自動頻率控制在理想工作狀態(tài)下的特性，并將其與理論的特性或計算機模擬結(jié)果進行對比研究。其結(jié)果是，無需AGC電路和AFC電路，僅通過數(shù)字基帶信號就能夠評價數(shù)字基帶處理部件的性能，因而可以提高開發(fā)無線設(shè)備的效率。
本發(fā)明的另一種形態(tài)的信道仿真器采用的結(jié)構(gòu)為，其中，所述接收機噪聲加入部件將電平與噪聲電平除以衰落變化值而得到的電平相當(dāng)?shù)脑肼暭尤氲酵ㄟ^所述輸入部件輸入的信號中。
本發(fā)明的另一種形態(tài)的信道仿真器采用的結(jié)構(gòu)為，其中所述接收機噪聲加入部件包括衰落變化加入部件，將因衰落引起的電平變化加入通過所述輸入部件輸入的信號中；噪聲加入部件，將噪聲加入到通過所述輸入部件輸入的信號中；以及增益調(diào)節(jié)部件，使用衰落變化值的倒數(shù)的增益，調(diào)節(jié)通過所述衰落變化加入部件和所述噪聲加入部件加入了衰落和噪聲的信號的電平。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，就能夠很好地對于數(shù)字基帶信號，執(zhí)行一邊保持整體信號電平恒定一邊將模擬了因衰落引起的SNR變化的接收機噪聲加入的處理。
本發(fā)明的另一種形態(tài)的信道仿真器，用于評價作為被開發(fā)裝置的無線設(shè)備的多徑信道特性，所述無線設(shè)備為被開發(fā)裝置，其包括輸入部件，將設(shè)置在所述被開發(fā)裝置的發(fā)射系統(tǒng)中的數(shù)字基帶處理器的輸出信號輸入；多徑信號形成部件，根據(jù)通過所述輸入部件輸入的信號形成與每個路徑的信號相對應(yīng)的信號；衰落變化加入部件，僅將因衰落引起的電平變化分別加入到所述多徑信號的各路徑的信號中；加法部件，用于將已加入了衰落變化的所述各路徑的信號相加；接收機噪聲加入部件，將接收機噪聲加入到通過所述加法部件獲得的相加后的信號中；以及增益控制部件，執(zhí)行增益控制，以使得加入了所述接收機噪聲的所述信號的電平恒定。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于從所述輸入部件直接輸入所述數(shù)字基帶信號，通過所述衰落變化加入部件在各路徑的信號中僅加入因衰落引起的電平變化，且所述增益控制部件進行電平校正，以使在加入了所述接收機噪聲后，在所述被開發(fā)裝置的接收系統(tǒng)中的AD轉(zhuǎn)換中不會丟失比特，因此，即使沒有所述被開發(fā)裝置接收系統(tǒng)的射頻電路，也能夠測量各信道的AFC和AGC在幾乎理想操作情況下時的特性。其結(jié)果是，無需AGC電路和AFC電路，僅通過數(shù)字基帶信號就能夠評價數(shù)字基帶處理部的性能。這樣由于不需要射頻電路也能評價數(shù)字基帶處理部的性能，而可以提高開發(fā)效率。
本發(fā)明的另一種形態(tài)的信道仿真器采用的結(jié)構(gòu)為，還包括第二輸入部件，將來自設(shè)置在所述被開發(fā)裝置的所述數(shù)字基帶處理器后方的模擬基帶處理器的輸出信號輸入；以及模擬基帶處理部，將從所述第二輸入部件輸入的模擬基帶信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號，其中所述接收機噪聲加法部件，將接收機噪聲成分加入到通過所述模擬基帶處理部得到的所述數(shù)字基帶信號中。
本發(fā)明的另一種形態(tài)的信道仿真器采用的結(jié)構(gòu)為，還包括第二輸入部件，將來自設(shè)置在所述被開發(fā)裝置的所述數(shù)字基帶處理部件后方的模擬基帶處理部件的輸出信號輸入；以及模擬基帶處理部，將從所述第二輸入部件輸入的模擬基帶信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號，其中所述多徑信號形成部件，根據(jù)通過所述模擬基帶處理部獲得的數(shù)字基帶信號形成多徑信號。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于能夠評價將所述數(shù)字基帶處理部件和所述模擬基帶處理部件組合時的特性，因此能夠?qū)Ξ?dāng)模擬基帶處理部件以及數(shù)字基帶處理部件可操作時的性能進行評價。
本發(fā)明的另一種形態(tài)的信道仿真器采用的結(jié)構(gòu)為，還包括模擬調(diào)節(jié)部件，由數(shù)字電路構(gòu)成，根據(jù)輸入設(shè)定值相應(yīng)地將模擬了所述被開發(fā)裝置的射頻電路中信號惡化的噪聲成分加入到所述數(shù)字基帶信號中。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在射頻電路尚未完成的狀態(tài)下評價數(shù)字基帶處理單元性能時，由于會考慮到該射頻電路的信號惡化來進行性能評價，因此，在射頻電路開發(fā)完成之前，就能夠?qū)?shù)字基帶處理單元的性能進行進一步詳細的評價。
本發(fā)明的一種形態(tài)的無線設(shè)備評價方法，用于評價作為被開發(fā)裝置的無線設(shè)備的單徑信道的性能，其步驟包括對于所述無線設(shè)備的數(shù)字基帶信號，一邊保持信號電平恒定一邊將模擬了因衰落引起的SNR變化的接收機噪聲加入；基于加入了所述接收機噪聲的信號評價所述無線設(shè)備的單徑信道的性能。
本發(fā)明的一種形態(tài)的無線設(shè)備評價方法，用于評價作為被開發(fā)裝置的無線設(shè)備的多徑信道的性能，其步驟包括根據(jù)所述無線設(shè)備的數(shù)字基帶信號形成多徑信號；將模擬了因衰落引起的電平變化的衰落變化分別加入到所述多徑信號的各路徑信號中；將加入了衰落變化的各路徑信號相加；將接收機噪聲加入到相加后的信號中；對所述加入了接收機噪聲的信號執(zhí)行增益控制，以使得信號的電平恒定；以及基于經(jīng)過增益控制的信號評價所述無線設(shè)備的多徑信道的性能。
根據(jù)上述方法，由于即使沒有AGC電路和AFC電路，即沒有射頻電路，僅使用數(shù)字基帶信號就能夠評價數(shù)字基帶處理部的信道特性，因而可以提高無線設(shè)備開發(fā)的效率。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明，將所述數(shù)字基帶處理單元的輸出信號直接輸入，在單徑信道模擬時，一邊保持整體信號的電平恒定一邊將模擬了因衰落引起的SNR變化的接收機噪聲加入，而在多徑信道模擬時，通過在各個路徑的信號中僅加入因衰落引起的振幅變化且使合成了各路徑的信號的電平恒定，就無需等待射頻電路的開發(fā)完成即可評價數(shù)字基帶處理部的性能，因而可以提高無線設(shè)備的開發(fā)效率。
本申請基于申請?zhí)枮?002-372792、申請日為2002年12月24日的日本專利申請，其全部的內(nèi)容包含于此。
工業(yè)實用性本發(fā)明適用于例如移動電話、移動電話的基站以及無線LAN(局域網(wǎng))中的MT(移動終端)和AP(接入點)的開發(fā)。
權(quán)利要求
1.一種信道仿真器，用于評價作為被開發(fā)裝置的無線設(shè)備的單徑信道特性，其特征在于包括輸入部件，將設(shè)置在所述被開發(fā)裝置的發(fā)射系統(tǒng)中的數(shù)字基帶處理部的輸出信號輸入；以及接收機噪聲加入部件，對于通過所述輸入部件輸入的信號，一邊保持整體信號電平恒定一邊將模擬了因衰落引起的SNR變化的接收機噪聲加入。
2.如權(quán)利要求1所述的信道仿真器，其特征在于，所述接收機噪聲加入部件將其電平與噪聲電平除以衰落變化值而得到的電平相當(dāng)?shù)脑肼暭尤氲酵ㄟ^所述輸入部件輸入的信號中。
3.如權(quán)利要求1所述的信道仿真器，其特征在于，所述接收機噪聲加入部件包括衰落變化加入部件，將因衰落引起的電平變化加入通過所述輸入部件輸入的信號中；噪聲加入部件，將噪聲加入到通過所述輸入部件輸入的信號中；以及增益調(diào)節(jié)部件，使用與衰落變化值互為倒數(shù)的增益，調(diào)節(jié)通過所述衰落變化加入部件和所述噪聲加入部件加入了衰落和噪聲的信號的電平。
4.一種信道仿真器，用于評價作為被開發(fā)裝置的無線設(shè)備的多徑信道特性，其特征在于包括輸入部件，將設(shè)置在所述被開發(fā)裝置的發(fā)射系統(tǒng)中的數(shù)字基帶處理器的輸出信號輸入；多徑信號形成部件，根據(jù)通過所述輸入部件輸入的信號形成與每個路徑的信號相對應(yīng)的信號；衰落變化加入部件，僅將因衰落引起的電平變化分別加入到所述多徑信號的各路徑的信號中；加法部件，將已加入了衰落變化的所述各路徑的信號相加；接收機噪聲加入部件，將接收機噪聲加入到通過所述加法部件獲得的相加后的信號中；以及增益控制部件，執(zhí)行增益控制，以使得加入了所述接收機噪聲的所述信號的電平恒定。
5.如權(quán)利要求1所述的信道仿真器，其特征在于還包括第二輸入部件，將來自設(shè)置在所述被開發(fā)裝置的所述數(shù)字基帶處理器后方的模擬基帶處理器的輸出信號輸入；以及模擬基帶處理部，將從所述第二輸入部件輸入的模擬基帶信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號，其中，所述接收機噪聲加入部件將接收機噪聲成分加入到通過所述模擬基帶處理部得到的所述數(shù)字基帶信號中。
6.如權(quán)利要求4所述的信道仿真器，其特征在于還包括第二輸入部件，將來自設(shè)置在所述被開發(fā)裝置的所述數(shù)字基帶處理部件后方的模擬基帶處理部件的輸出信號輸入；以及模擬基帶處理部，將從所述第二輸入部件輸入的模擬基帶信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶信號，其中，所述多徑信號形成部件根據(jù)通過所述模擬基帶處理部獲得的數(shù)字基帶信號形成多徑信號。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的信道仿真器，其特征在于還包括模擬調(diào)節(jié)部件，其包括數(shù)字電路，根據(jù)輸入設(shè)定值相應(yīng)地將模擬了所述被開發(fā)裝置的射頻電路中信號惡化的噪聲成分加入到所述數(shù)字基帶信號中。
8.一種無線設(shè)備評價方法，用于評價作為被開發(fā)裝置的無線設(shè)備的單徑信道的性能，其特征在于包括以下步驟對于所述無線設(shè)備的數(shù)字基帶信號，一邊保持信號電平恒定一邊將模擬了因衰落引起的SNR變化的接收機噪聲加入；基于加入了所述接收機噪聲的信號評價所述無線設(shè)備的單徑信道的性能。
9.一種無線設(shè)備評價方法，用于評價無線設(shè)備的多徑信道的性能，所述無線設(shè)備為被開發(fā)裝置，其特征在于包括以下步驟根據(jù)所述無線設(shè)備的數(shù)字基帶信號形成多徑信號；將模擬了因衰落引起的電平變化的衰落變化分別加入到所述多徑信號的各路徑信號中；將加入了衰落變化的所述各路徑信號相加；將接收機噪聲加入到相加后的信號中；對所述加入了接收機噪聲的信號執(zhí)行增益控制，以使得信號的電平恒定；以及基于經(jīng)過增益控制的信號評價所述無線設(shè)備的多徑信道的性能。
全文摘要
在單徑信道模擬時，直接輸入數(shù)字基帶處理單元41的輸出信號，并且接收機噪聲加入單元103一邊保持整個信號電平的恒定一邊將模擬了因衰落引起的SNR變化的接收機噪聲加入，而在多徑信道模擬時，通過瞬時變化加入單元101和短/長期間變化加入單元102僅將振幅變化加入到路徑中的各信號中，且使通過自動增益控制單元104合并了各路徑的信號的電平保持恒定。因此，無需等待射頻電路53的開發(fā)完成，也就是說即使沒有接收系統(tǒng)50的自動增益控制(AGC)電路和自動頻率控制(AFC)電路也能夠評價數(shù)字基帶處理單元41的信道性能。
文檔編號G01R29/00GK1754332SQ200380109960
公開日2006年3月29日 申請日期2003年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月24日
發(fā)明者豬飼和則, 今村大地, 星野正幸, 太田現(xiàn)一郎 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社