專利名稱：一種緊湊結(jié)構(gòu)的極化mimo信道測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種緊湊結(jié)構(gòu)的極化MIMO信道測量裝置；屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
第四代移動通信系統(tǒng)的基本要求為:在室外高速移動環(huán)境下提供不低于IOOMbps的峰值傳輸速率，以及在室內(nèi)或低速移動環(huán)境下提供不低于IGbps的峰值傳輸速率，且頻譜效率達(dá)到5 20bps/Hz。這就要求第四代移動通信系統(tǒng)充分挖掘利用空間無線資源，來提高頻譜利用率和功率有效性。未來移動通信系統(tǒng)需要同時面對的是更高的傳輸速率，有限的頻譜資源，惡劣的傳輸環(huán)境，較低的發(fā)射功率等問題。MMO技術(shù)是解決這些問題的可采用的方法之一。MMO系統(tǒng)的信道容量主要決定于MMO信道特性，MMO信道特性常用信道模型來描述。準(zhǔn)確的MMO信道模型對MMO系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)有重要的價值，而準(zhǔn)確的MMO信道模型，往往需要對實(shí)際信道的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計獲得。近年來，多極化天線以其相關(guān)性低、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，受到了廣泛關(guān)注并很有可能運(yùn)用于未來的MMO系統(tǒng)中。在分析一個極化MMO系統(tǒng)時，需要一個精確的極化MMO信道的模型作為研究的基礎(chǔ)。目前針對極化MMO信道容量的分析已經(jīng)做了許多理論研究，但是大部分是在已存在的空時傳播模型的假設(shè)下進(jìn)行的。因此，真實(shí)環(huán)境下的信道測量對于極化MIMO信道建模和容量分析變得尤為重要。MMO信道測量方法可以大致分為兩類。一種是利用專用的測量設(shè)備直接對信道進(jìn)行測量。一般采用一根用步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動的天線以一定的步長在一定空間內(nèi)移動并記錄信道數(shù)據(jù)，形成虛擬的MMO系統(tǒng)，避免了天線間的互耦，這樣測得的信道比較精確，得到的信道數(shù)據(jù)不依賴于所用天線，但設(shè)備復(fù)雜且昂貴；另一種方法是直接使用信道估計技術(shù)獲得信道矩陣，也可得到精確的信道矩陣數(shù)據(jù)。但是通過信道估計獲得的信道矩陣是與所用天線相關(guān)的，不能從中分離出純信道的信息，但是可以用于對已有信道模型的校準(zhǔn)。目前，進(jìn)行實(shí)測MMO信道實(shí)驗(yàn)的裝置大部分是用商用的測試儀器搭建的，例如頻譜儀+信號源，該方法簡單方便，對于規(guī)模較小的MMO信道還可以適用，如果MMO規(guī)模較大，用多臺儀器搭建測量裝置的方法將會變得不且實(shí)際。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，設(shè)計一套結(jié)構(gòu)緊湊且MMO通道數(shù)目可靈活配置的信道測量裝置，用于室內(nèi)或室外極化MMO信道測量實(shí)驗(yàn)。該裝置主要基于時分雙工(Time DivisionDuplex,TDD)的測量，同時也支持基于射頻光纖(Radio over fiber，RoF)傳輸技術(shù)的測量。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種內(nèi)部帶有回退量的緊湊結(jié)構(gòu)的極化MIMO
信道測量裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種緊湊結(jié)構(gòu)的極化MMO信道測量裝置，包括發(fā)射端和接收端；所述發(fā)射端與接收端均包括用于給發(fā)射端與接收端內(nèi)的各個單元供電的電源單元、用于生產(chǎn)發(fā)射所需要的基帶信號以及采樣、存儲基帶信號并傳輸采樣信號到外部上位機(jī)的基帶單元、用于調(diào)制發(fā)射的基帶信號至射頻頻段以及解調(diào)射頻信號至基帶信號的射頻單元、用于射頻單元中頻點(diǎn)的設(shè)置以及發(fā)射鏈路與接收鏈路中增益設(shè)定的控制單元和用于向空中發(fā)射射頻信號和接收來自空中的射頻信號的天線單元。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述天線單元包括天線。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述基帶單元包括用于濾除接收信號內(nèi)摻雜的干擾信號防止信號混疊的接收端低通濾波器、用于濾除發(fā)射信號內(nèi)摻雜的干擾信號以及帶外諧波的發(fā)射端低通濾波器、用于采集信號、存儲信號以及傳輸信號的可編程邏輯器件，用于存儲采集到的數(shù)字信號的同步動態(tài)隨機(jī)存儲器，用于負(fù)責(zé)數(shù)字信號與模擬信號之間轉(zhuǎn)換的接收端模數(shù)轉(zhuǎn)換器與發(fā)射端模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于數(shù)模轉(zhuǎn)換器的初始化寄存器操作以及與上位機(jī)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸в蠻SB接口的單片機(jī)和用于信道建模及性能估算的上位機(jī)；還包括設(shè)置在發(fā)射端模數(shù)轉(zhuǎn)換器與接收端模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間的鎖相環(huán)模塊。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述射頻單元包括發(fā)射鏈單元與接收鏈單元；所述發(fā)射鏈單元包括依次相連的發(fā)射鏈有源低通濾波模塊、發(fā)射鏈正交解調(diào)器模塊、發(fā)射鏈帶通濾波器、發(fā)射鏈可編增益放大器模塊、發(fā)射鏈混頻器、發(fā)射鏈帶通濾波器、發(fā)射鏈射頻功率放大器、開關(guān)切換模塊和用于將信號向空中發(fā)射的天線；所述接收鏈單元包括依次相連的開關(guān)切換模塊、接收鏈低噪聲放大器、接收鏈帶通濾波器、接收鏈射頻放大器模塊、接收鏈混頻器、接收鏈帶通濾波器、接收鏈自動增益調(diào)整模塊、接收鏈帶通濾波器、接收鏈正交解調(diào)器模塊和接收鏈低通濾波器；還包括設(shè)置在發(fā)射鏈混頻器與接收鏈混頻器之間的射頻本振模塊和設(shè)置在發(fā)射鏈正交解調(diào)器模塊與接收鏈正交解調(diào)器模塊之間的中頻本振模塊。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制單元包括接收上位機(jī)指令用于設(shè)置射頻單元中的射頻本振模塊與中頻本振模塊的振點(diǎn)、控制發(fā)射鏈路中的發(fā)射鏈可編增益放大器模塊的增益、控制接收鏈路中的接收鏈自動增益調(diào)整模塊的增益的第二可編程邏輯器件，與第二可編程邏輯器件相連的用于負(fù)責(zé)數(shù)字信號、模擬信號之間轉(zhuǎn)換的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊相連的用于給基帶單元與射頻單元提供參考時鐘的恒溫晶振模塊。本發(fā)明裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:I) MIMO通道數(shù)量可以靈活配置，方便擴(kuò)展，在最高配置條件下可支持6 X 6的MIMO信道測量。極化天線可以隨意更換，硬件裝置通用性強(qiáng)，可供分析不同極化MIMO信道下的特性；2)信道測量結(jié)束后數(shù)據(jù)導(dǎo)入上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及信道建模，減少了硬件裝置的設(shè)計復(fù)雜度；3)測量裝置以3U機(jī)框?yàn)榧軜?gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，可以安裝在標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器機(jī)柜上，方便室內(nèi)及室外不同環(huán)境下的測量。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是基帶單元的原理框圖。圖3是射頻單元的原理框圖。圖4是控制單元的原理框圖。
其中:101、電源單元；102、基帶單元，201、第一可編程邏輯器件，202、發(fā)射端模數(shù)轉(zhuǎn)換器，203、發(fā)射端低通濾波器，205、鎖相環(huán)模塊，206、接收端低通濾波器，207、接收端模數(shù)轉(zhuǎn)換器，208、同步動態(tài)隨機(jī)存儲器，209、單片機(jī)，210、上位機(jī)，103、射頻單元，301、發(fā)射鏈有源低通濾波模塊，302、發(fā)射鏈正交解調(diào)器模塊，303、發(fā)射鏈帶通濾波器，304、發(fā)射鏈可編增益放大器模塊，305、發(fā)射鏈混頻器，306、發(fā)射鏈帶通濾波器，307、發(fā)射鏈射頻功率放大器，308、開關(guān)切換模塊，309、天線，310、接收鏈低噪聲放大器，311、接收鏈帶通濾波器，312、接收鏈射頻放大器模塊，313、接收鏈混頻器，314、接收鏈帶通濾波器，315、接收鏈自動增益調(diào)整模塊，316、接收鏈帶通濾波器，317、接收鏈正交解調(diào)器模塊，318、接收鏈低通濾波器，319、中頻本振模塊，320、射頻本振模塊，104、控制單元，401、第二可編程邏輯器件，402、恒溫晶振模塊，403、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，105、天線單元。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖1-圖4對本發(fā)明進(jìn)一步說明:本發(fā)明的緊湊結(jié)構(gòu)的極化MIMO信道測量裝置，包括發(fā)射端和接收端。發(fā)射端與接收端均包括電源單元101、基帶單元102、射頻單元103、控制單元104和天線單元105。如圖1所示基帶單元102包括接收端低通濾波器206、發(fā)射端低通濾波器203、第一可編程邏輯器件201、同步動態(tài)隨機(jī)存儲器208、接收端模數(shù)轉(zhuǎn)換器207、發(fā)射端模數(shù)轉(zhuǎn)換器202、單片機(jī)209、上位機(jī)210和鎖相環(huán)模塊205。如圖2所示射頻單元103包括發(fā)射鏈單元與接收鏈單元。如圖3所示發(fā)射鏈單元包括發(fā)射鏈有源低通濾波模塊301、發(fā)射鏈正交解調(diào)器模塊302、發(fā)射鏈帶通濾波器303、發(fā)射鏈可編增益放大器模塊304、發(fā)射鏈混頻器305、發(fā)射鏈帶通濾波器306、發(fā)射鏈射頻功率放大器307、開關(guān)切換模塊308和天線309。接收鏈單元包括依次相連的開關(guān)切換模塊308、接收鏈低噪聲放大器310、接收鏈帶通濾波器311、接收鏈射頻放大器模塊312、接收鏈混頻器313、接收鏈帶通濾波器314、接收鏈自動增益調(diào)整模塊315、接收鏈帶通濾波器316、接收鏈正交解調(diào)器模塊317、接收鏈低通濾波器318、射頻本振模塊320和中頻本振模塊319?？刂茊卧?04包括第二可編程邏輯器件401、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊403和恒溫晶振模塊402。如圖4所示本發(fā)明所述的電源單元101為現(xiàn)有技術(shù)中的直流電源，用于向發(fā)射端與接收端內(nèi)的給個單元供電。本發(fā)明所述的天線單元105包括天線309。本發(fā)明所述的接收端低通濾波器206、發(fā)射端低通濾波器203、第一可編程邏輯器件201、同步動態(tài)隨機(jī)存儲器208、接收端模數(shù)轉(zhuǎn)換器207、發(fā)射端模數(shù)轉(zhuǎn)換器202、單片機(jī)209、上位機(jī)210和鎖相環(huán)模塊205均為現(xiàn)有技術(shù)中的模塊，其具體的組成，本發(fā)明不做詳細(xì)的描述。本發(fā)明所采用的第一可編程邏輯器件201為現(xiàn)有技術(shù)中的Field-ProgrammableGateArray,模塊,簡稱為FPGA模塊。本發(fā)明所采用的同步動態(tài)隨機(jī)存儲器208為現(xiàn)有技術(shù)中的Synchronous DynamicRandomAccess Memory存儲器模塊，簡稱SDRAM存儲器模塊。本發(fā)明所述的發(fā)射鏈有源低通濾波模塊301、發(fā)射鏈正交解調(diào)器模塊302、發(fā)射鏈帶通濾波器303、發(fā)射鏈可編增益放大器模塊304、發(fā)射鏈混頻器305、發(fā)射鏈帶通濾波器306、發(fā)射鏈射頻功率放大器307、開關(guān)切換模塊308和天線309均為現(xiàn)有技術(shù)中的模塊，其具體的組成，本發(fā)明不做詳細(xì)的描述。本發(fā)明所述的接收鏈低噪聲放大器310、接收鏈帶通濾波器311、接收鏈射頻放大器模塊312、接收鏈混頻器313、接收鏈帶通濾波器314、接收鏈自動增益調(diào)整模塊315、接收鏈帶通濾波器316、接收鏈正交解調(diào)器模塊317、接收鏈低通濾波器318、射頻本振模塊320和中頻本振模塊319均為現(xiàn)有技術(shù)中的模塊，其具體的組成，本發(fā)明不做詳細(xì)的描述。本發(fā)明所述的第二可編程邏輯器件401、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊403和恒溫晶振模塊402均為現(xiàn)有技術(shù)中的模塊，其具體的組成，本發(fā)明不做詳細(xì)的描述。本發(fā)明所采用的第二可編程邏輯器件401為現(xiàn)有技術(shù)中的Complex ProgrammableLogicDevice模塊，簡稱CPLD模塊。本發(fā)明的一種緊湊結(jié)構(gòu)的極化MMO信道測量裝置，包括發(fā)射端和接收端；所述發(fā)射端與接收端均包括用于給發(fā)射端與接收端內(nèi)的給個單元供電的電源單元101、用于生產(chǎn)發(fā)射所需要的基帶信號以及采樣、存儲基帶信號并傳輸采樣信號到外部上位機(jī)的基帶單元102、用于調(diào)制發(fā)射的基帶信號至射頻頻段以及解調(diào)射頻信號至基帶信號的射頻單元103、用于射頻單元中頻點(diǎn)的設(shè)置以及發(fā)射鏈路與接收鏈路中增益設(shè)定的控制單元104和用于向空中發(fā)射射頻信號和接收來自空中的射頻信號的天線單元105。本發(fā)明的基帶單元102包括用于濾除接收信號內(nèi)摻雜的干擾信號防止信號混疊的接收端低通濾波器206、用于濾除發(fā)射信號內(nèi)摻雜的干擾信號以及帶外諧波的發(fā)射端低通濾波器203、用于采集信號、存儲信號以及傳輸信號的第一可編程邏輯器件201，用于存儲采集到的數(shù)字信號的同步動態(tài)隨機(jī)存儲器208，用于負(fù)責(zé)數(shù)字信號與模擬信號之間轉(zhuǎn)換的接收端模數(shù)轉(zhuǎn)換器207與發(fā)射端模數(shù)轉(zhuǎn)換器202，用于數(shù)模轉(zhuǎn)換器的初始化寄存器操作以及與上位機(jī)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸в蠻SB接口的單片機(jī)209和用于信道建模及性能估算的上位機(jī)210 ;還包括設(shè)置在發(fā)射端模數(shù)轉(zhuǎn)換器202與接收端模數(shù)轉(zhuǎn)換器207之間的鎖相環(huán)模塊 205。本發(fā)明的射頻單元103包括發(fā)射鏈單元與接收鏈單元；所述發(fā)射鏈單元包括依次相連的發(fā)射鏈有源低通濾波模塊301、發(fā)射鏈正交解調(diào)器模塊302、發(fā)射鏈帶通濾波器303、發(fā)射鏈可編增益放大器模塊304、發(fā)射鏈混頻器305、發(fā)射鏈帶通濾波器306、發(fā)射鏈射頻功率放大器307、開關(guān)切換模塊308和用于將信號向空中發(fā)射的天線309 ;所述接收鏈單元包括依次相連的開關(guān)切換模塊308、接收鏈低噪聲放大器310、接收鏈帶通濾波器311、接收鏈射頻放大器模塊312、接收鏈混頻器313、接收鏈帶通濾波器314、接收鏈自動增益調(diào)整模塊315、接收鏈帶通濾波器316、接收鏈正交解調(diào)器模塊317和接收鏈低通濾波器318 ;還包括設(shè)置在發(fā)射鏈混頻器305與接收鏈混頻器313之間的射頻本振模塊320和設(shè)置在發(fā)射鏈正交解調(diào)器模塊302與接收鏈正交解調(diào)器模塊317之間的中頻本振模塊319。本發(fā)明的控制單元104包括接收上位機(jī)210指令用于設(shè)置射頻單元103中的射頻本振模塊320與中頻本振模塊319的振點(diǎn)、控制發(fā)射鏈路中的發(fā)射鏈可編增益放大器模塊304的增益、控制接收鏈路中的接收鏈自動增益調(diào)整模塊315的增益的第二可編程邏輯器件401，與第二可編程邏輯器件401相連的用于負(fù)責(zé)數(shù)字信號、模擬信號之間轉(zhuǎn)換的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(403)和與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊403相連的用于給基帶單元102與射頻單元103提供參考時鐘的恒溫晶振模塊402。實(shí)施例:本發(fā)明的一種緊湊結(jié)構(gòu)的極化MIMO信道測量裝置基于TDD技術(shù)設(shè)計，同時支持RoF傳輸?shù)臏y量，MIMO通道數(shù)量可以靈活配置，測量裝置結(jié)構(gòu)緊湊，室內(nèi)室外無線信道測試方便。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖1-4首先對本發(fā)明的極化MMO信道測量裝置的結(jié)構(gòu)作一個詳細(xì)講解，然后再對測量裝置的收發(fā)鏈路信號流程作進(jìn)一步的詳細(xì)闡述。本發(fā)明一種緊湊結(jié)構(gòu)的極化MIMO信道測量裝置的具體組裝結(jié)構(gòu):本發(fā)明的極化MMO信道測量裝置組裝在一個3U機(jī)框內(nèi)，包括發(fā)射端Tx和接收端Rx兩個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)內(nèi)均包含電源單元101、基帶單元102、射頻單元103、控制單元104和天線單元105，其中一個基帶單元102和一個射頻單元103構(gòu)成一個收發(fā)機(jī)鏈路，根據(jù)MMO收發(fā)通道數(shù)目的不同，可以靈活配置基帶單元102和射頻單元103的數(shù)量。本發(fā)明除了天線單元105外，其他所有子單元均側(cè)插在一塊背板子電路上實(shí)現(xiàn)電氣互聯(lián)。天線單元105通過射頻同軸線與射頻單元相連。本發(fā)明的收發(fā)鏈路信號流程如下所述:發(fā)射鏈路:基帶子電路:復(fù)位后，F(xiàn)PGA模塊201中的ROM存儲單元存儲的chu序列符號波形開始播放，數(shù)字信號進(jìn)入發(fā)射端數(shù)模轉(zhuǎn)換器202生成基帶模擬信號，模擬信號進(jìn)入發(fā)射端低通濾波器203濾除帶外諧波產(chǎn)生所需要的模擬基帶同向/正交(I/Q)信號。時鐘鎖相環(huán)模塊205提供給發(fā)射端數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊202所需要的采樣時鐘。其他通道基帶子電路的信號生成方法與之類似，不同的是后面通道的FPGA模塊中存儲的chu序列波形不同，依次是前一通道的循環(huán)移位，以保證各通道之間的正交性。射頻單元:生成的基帶I/Q信號通過發(fā)射鏈有源低通濾波模塊301，進(jìn)入發(fā)射鏈正交解調(diào)器模塊302調(diào)制到中頻，發(fā)射鏈有源低通濾波模塊301由差分運(yùn)放組成，提供一個合適的直流共模電壓給輸出的I/Q差分信號，以滿足發(fā)射鏈正交解調(diào)器模塊302的要求。對共模電壓和I/Q信號幅度、相位進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整可以改善輸出信號的載波泄漏和邊帶抑制。中頻信號隨后通過發(fā)射鏈帶通濾波器303濾除調(diào)制器產(chǎn)生的高價頻譜，而后進(jìn)入發(fā)射鏈可編增益放大器模塊304，發(fā)射鏈可編增益放大器模塊304由固定增益放大器和步進(jìn)衰減器組成。之后進(jìn)入發(fā)射鏈混頻器305進(jìn)行第二次混頻到射頻頻段，射頻信號經(jīng)過發(fā)射鏈帶通濾波器模塊306濾波，進(jìn)入發(fā)射鏈射頻功率放大器模塊307放大，通過開關(guān)切換模塊308最后由天線309向空中發(fā)射射頻信號。射頻本振模塊320和中頻本振模塊319分別完成對射頻本振和中頻本振頻點(diǎn)的配置。接收鏈路:射頻單元:來自空中的射頻信號由天線309接收，通過開關(guān)切換模塊308進(jìn)入接收鏈低噪聲放大器模塊310，然后通過接收鏈帶通濾波器311選擇頻段，而后經(jīng)過接收鏈射頻放大器模塊312進(jìn)行適當(dāng)放大，進(jìn)入接收鏈混頻器模塊313進(jìn)行混頻，然后通過接收鏈帶通濾波器314選擇通道，緊接著進(jìn)入接收鏈自動增益調(diào)整模塊315，根據(jù)輸入信號的強(qiáng)弱調(diào)整增益的大小。然后通過接收鏈帶通濾波器316后進(jìn)入接收鏈正交解調(diào)器模塊317解調(diào)成基帶I/Q信號，最后經(jīng)過接收鏈低通濾波器318進(jìn)入基帶子電路進(jìn)行采樣，防止信號混疊。系統(tǒng)工作在TDD模式下，所以接收鏈路和發(fā)射鏈路中的射頻頻點(diǎn)和中頻頻點(diǎn)相同?；鶐卧?基帶I/Q信號經(jīng)過接收端低通濾波器206進(jìn)入接收端模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊207進(jìn)行采樣，采樣的數(shù)字信號進(jìn)入FPGA模塊201中的先入先出存儲單元(Fist In FirstOut, FIFO)中，F(xiàn)IFO寫滿一半后隨即寫入SDRAM存儲器模塊208中。SDRAM存儲器模塊由2個存儲容量為512Mbit的SDRAM組成。FIFO讀出并寫入存儲器模塊的速度要高于數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊寫入FIFO的速度，從而確保FIFO在整個過程中不會溢出。SDRAM存滿后，數(shù)據(jù)經(jīng)過FPGA中的另外一個FIFO轉(zhuǎn)入單片機(jī)模塊209中，最后通過USB總線傳到上位機(jī)210中，信道建模及性能估計在上位機(jī)210中的Matlab軟件中完成。時鐘鎖相環(huán)模塊205提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊202所需要的采樣時鐘?？刂谱与娐?恒溫晶振模塊402為基帶單元和射頻單元提供高性能的IOMHz參考時鐘，CPLD模塊401在接收到來自上位機(jī)210的頻率微調(diào)指令后可以通過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊403實(shí)現(xiàn)對恒溫晶振模塊的頻率控制。另外，CPLD模塊還可以接收上位機(jī)210的其他相關(guān)指令，完成射頻子電路中射頻本振模塊320和中頻本振模塊319的頻點(diǎn)設(shè)置，以及發(fā)射鏈路中的發(fā)射鏈可編增益放大器模塊304和接收鏈路中的接收鏈自動增益調(diào)整模塊315中步進(jìn)衰減器的設(shè)定。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種緊湊結(jié)構(gòu)的極化MIMO信道測量裝置，其特征在于:包括發(fā)射端和接收端；所述發(fā)射端與接收端均包括用于給發(fā)射端與接收端內(nèi)的各個單元供電的電源單元(101)、用于生產(chǎn)發(fā)射所需要的基帶信號以及采樣、存儲基帶信號并傳輸采樣信號到外部上位機(jī)的基帶單元(102)、用于調(diào)制發(fā)射的基帶信號至射頻頻段以及解調(diào)射頻信號至基帶信號的射頻單元(103)、用于射頻單元中頻點(diǎn)的設(shè)置以及發(fā)射鏈路與接收鏈路中增益設(shè)定的控制單元(104)和用于向空中發(fā)射射頻信號和接收來自空中的射頻信號的天線單元(105)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊結(jié)構(gòu)的極化MIMO信道測量裝置，其特征在于:所述天線單元(105)包括天線(309)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊結(jié)構(gòu)的極化MIMO信道測量裝置，其特征在于:所述基帶單元(102)包括用于濾除接收信號內(nèi)摻雜的干擾信號防止信號混疊的接收端低通濾波器(206)、用于濾除發(fā)射信號內(nèi)摻雜的干擾信號以及帶外諧波的發(fā)射端低通濾波器(203)、用于采集信號、存儲信號以及傳輸信號的第一可編程邏輯器件(201)，用于存儲采集到的數(shù)字信號的同步動態(tài)隨機(jī)存儲器(208)，用于負(fù)責(zé)數(shù)字信號與模擬信號之間轉(zhuǎn)換的接收端模數(shù)轉(zhuǎn)換器(207)與發(fā)射端模數(shù)轉(zhuǎn)換器(202)，用于數(shù)模轉(zhuǎn)換器的初始化寄存器操作以及與上位機(jī)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸в蠻SB接口的單片機(jī)(209)和用于信道建模及性能估算的上位機(jī)(210);還包括設(shè)置在發(fā)射端模數(shù)轉(zhuǎn)換器(202)與接收端模數(shù)轉(zhuǎn)換器(207)之間的鎖相環(huán)模塊(205)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊結(jié)構(gòu)的極化MIMO信道測量裝置，其特征在于:所述射頻單元(103)包括發(fā)射鏈單元與接收鏈單元；所述發(fā)射鏈單元包括依次相連的發(fā)射鏈有源低通濾波模塊(301)、發(fā)射鏈正交解調(diào)器模塊(302)、發(fā)射鏈帶通濾波器(303)、發(fā)射鏈可編增益放大器模塊(304)、發(fā)射鏈混頻器(305)、發(fā)射鏈帶通濾波器(306)、發(fā)射鏈射頻功率放大器(307)、開關(guān)切換模塊(308)和用于將信號向空中發(fā)射的天線(309);所述接收鏈單元包括依次相連的開關(guān)切換模塊(308)、接收鏈低噪聲放大器(310)、接收鏈帶通濾波器(311)、接收鏈射頻放大器模塊(312)、接收鏈混頻器(313)、接收鏈帶通濾波器(314)、接收鏈自動增益調(diào)整模塊(315)、接收鏈帶通濾波器(316)、接收鏈正交解調(diào)器模塊(317)和接收鏈低通濾波器(318);還包括設(shè)置在發(fā)射鏈混頻器(305)與接收鏈混頻器(313)之間的射頻本振模塊(320)和設(shè)置在發(fā)射鏈正交解調(diào)器模塊(302)與接收鏈正交解調(diào)器模塊(317)之間的中頻本振模塊(319)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊結(jié)構(gòu)的極化MIMO信道測量裝置，其特征在于:所述控制單元(104)包括接收上位機(jī)(210)指令用于設(shè)置射頻單元(103)中的射頻本振模塊(320)與中頻本振模塊(319)的振點(diǎn)、控制發(fā)射鏈路中的發(fā)射鏈可編增益放大器模塊(304)的增益、控制接收鏈路中的接收鏈自動增益調(diào)整模塊(315)的增益的第二可編程邏輯器件(401)，與第二可編程邏輯器件(401)相連的用于負(fù)責(zé)數(shù)字信號、模擬信號之間轉(zhuǎn)換的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(403)和與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(403)相連的用于給基帶單元(102)與射頻單元(103)提供參考時鐘的恒溫晶振模塊(402)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，設(shè)計一套結(jié)構(gòu)緊湊且MIMO通道數(shù)目可靈活配置的信道測量裝置，用于室內(nèi)或室外極化MIMO信道測量實(shí)驗(yàn)。該裝置主要基于時分雙工的測量，同時也支持基于射頻光纖傳輸技術(shù)的測量。本發(fā)明包括發(fā)射端和接收端；發(fā)射端與接收端均包括用于給發(fā)射端與接收端內(nèi)的各個單元供電的電源單元、用于生產(chǎn)發(fā)射所需要的基帶信號以及采樣、存儲基帶信號并傳輸采樣信號到外部上位機(jī)的基帶單元、用于調(diào)制發(fā)射的基帶信號至射頻頻段以及解調(diào)射頻信號至基帶信號的射頻單元、用于射頻單元中頻點(diǎn)的設(shè)置以及發(fā)射鏈路與接收鏈路中增益設(shè)定的控制單元和用于向空中發(fā)射射頻信號和接收來自空中的射頻信號的天線單元。
文檔編號H04B17/00GK103152112SQ20131003524
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者周健義, 季連慶, 趙嘉寧 申請人:東南大學(xué)