(一)技术交底书的要求:
□应清楚、完整地写明发明或实用新型的内容;
□使所属技术领域的普通技术人员能够根据此内容实施发明创造;
□使上述人员相信本发明确实可以解决现有技术不能解决的问题。
(二)技术交底书的具体样本如下:
1)发明创造的名称:
测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统和方法
2)所属技术领域:
技术领域
本发明涉及一种用于测试高速环境下移动台(Mobile Station,简称MS)接收灵敏度的系统,本发明还涉及一种测试高速环境下移动台接收灵敏度的方法。
3)背景技术
3.1)详细介绍技术背景,并描述申请人所知的与发明方案最接近的已有技术(应详细介绍,以不需再去看文献即可领会该技术内容为准,如果现有技术出自专利、期刊、书籍,则提供出处);
3.2)对现有技术存在的缺点进行客观的评述(现有技术的缺点是针对于本发明的优点来说的;如果找不出对比技术方案及其缺点,可用反推法,根据本发明的优点来找对应的缺点;本发明不能解决的缺点,不需提供;缺点可以是成本高、处理时间慢等类似问题)。
背景技术:
随着蜂窝移动网、无线局域网以及广播电视网通信技术的快速发展,刺激了人们想在任何时刻、任何地方、任何环境使用基于上述通信网技术的移动台观看移动业务内容的需求。现有的商用蜂窝移动终端技术的应用场景均为低速场景(即移动台相对其基站的运动速度小于200km/s)。
随着时速超过200km/s的高速列车不断投入商用,开发能在高速列车环境下使用的移动台成为一个急需解决的关键技术问题。解决该技术问题的一个首要条件,是要形成能测试、验证该项技术的测试方法、验证方法,以便能为解决该技术形成故障检测、定位的手段、技术改进方向和性能评价的基础。目前迫切需要一种测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统和方法。
4)发明内容:
4.1)正面描述本发明所要解决的技术问题(对应现有技术的所有缺点;本发明解决不了的,不需提供);
4.2)清楚完整的叙述发明创造的技术方案,应结合工艺流程图、原理框图、电路图、仿真图、布局图、设备结构图进行说明(越详细越好,可与第6部分合写;发明中每一功能的实现都要有相应的技术实现方案,不能只有原理,也不能只做功能介绍;需要详细提供与现有技术的区别技术和关联技术;每个附图都应有对应的文字描述,以他人不看附图即可明白技术方案为准;所有英文缩写都应中文注释):
对于机械产品的发明创造应详细说明每一个结构零部件的形状、构造、部件之间的连接关系、空间位置关系、工作原理等;
对于电器产品应描述电器元件的组成、连接关系;
对于无固定形状和结构的产品,如粉状或流体产品、化学品、药品,应描述其组分及其含量、制造工艺条件和工艺流程等;
对于方法发明,应描述操作步骤、工艺参数等;
4.3)简单点明本发明的关键点和欲保护点(逐项列出1、2、3、、、),并简单介绍与最好的现有技术相比,本发明有何优点(一两个自然段即可;结合技术方案来描述,做到有理有据,即用推理或因果关系的方式推理说明;可以对应所要解决的技术问题或发明目的来描述)。
发明内容:
本发明所要解决的第一个技术问题就是为了克服以上的不足,提出了一种用于测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统。
本发明所要解决的第二个技术问题就是为了克服以上的不足,提出了一种测试高速环境下移动台接收灵敏度的方法。
本发明的第一个技术问题通过以下的技术方案予以解决:一种用于测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统,包括基站模拟器和用于模拟多普勒效应的衰落信道模拟器;所述衰落信道模拟器耦合在基站模拟器和被测移动台之间;所述基站模拟器、衰落信道模拟器和被测移动台都位于电磁屏蔽室内。
优选地,所述衰落信道模拟器包括多普勒信号发生器、本振发生器、下变频器、上变频器和混频器;所述下变频器输入分别耦合有基站模拟器和本振发生器的输出,所述混频器输入分别耦合有下变频器和多普勒信号发生器的输出,所述上变频器输入分别耦合有混频器和本振发生器的输出,所述上变频器输出与被测移动台输入耦合。
所述衰落信道模拟器为扫频信号源,所述扫频信号源的扫频幅度和扫频周期可调。
还包括双工器;所述基站模拟器的下行信号经衰落信道模拟器、双工器传递给被测移动台,所述被测移动台上行信号经双工器传递给基站模拟器。
所述基站模拟器和衰落信道模拟器之间通过低损耗射频电缆连接,所述衰落信道模拟器和双工器之间通过低损耗射频电缆连接。
本发明的第二个技术问题通过以下的技术方案予以解决:一种测试高速环境下移动台接收灵敏度的方法,包括如下步骤:A、将基站模拟器、被测移动台和用于模拟多普勒效应的衰落信道模拟器放置于电磁屏蔽室,所述衰落信道模拟器耦合在基站模拟器和被测移动台之间;设置所述基站模拟器的信道参数,使所述被测移动台处于待接收状态;B、测出被测移动台的接收灵敏度。
优选地,所述衰落信道模拟器包括多普勒信号发生器、本振发生器、下变频器、上变频器和混频器;所述下变频器输入分别耦合有基站模拟器和本振发生器的输出,所述混频器输入分别耦合有下变频器和多普勒信号发生器的输出,所述上变频器输入分别耦合有混频器和本振发生器的输出,所述上变频器输出与被测移动台输入耦合。
所述步骤B具体包括如下步骤:B1、调节衰落信道模拟器多普勒频移的扫描周期至预定周期值、扫描幅度至预定幅度值;B2、基站模拟器与被测移动台之间进行数据收发,测量出在该预定周期和预定扫描幅度下移动台的误码比特率不大于预设值时的最大接收灵敏度。
所述步骤B1之前还包括如下步骤:设置衰落信道模拟器多普勒频移的扫描周期为零、扫描幅度为零,基站模拟器与被测移动台之间进行数据收发,测量出此时被测移动台的误码比特率不大于预设值时的最大接收灵敏度。
本发明与现有技术对比的有益效果是:
本发明提出了一种测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统和方法,该系统和方法将为正确设计和客观评价高速移动应用场景所需的技术提供基础。本发明的系统结构简单、易实现;本发明的方法对环境要求低,简便易行。
5)附图:实用新型专利必须提供附图,附图中构成件可以有标记,尺寸和参数不必标注。
附图说明:
图1是本发明的用于测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统的结构示意图;
图2是本发明的衰落信道模拟器的结构示意图。
6)优选具体实施方式(可与第4部分合写;尽量写明所有同样能完成发明目的的替代方案,所述替代可以是部分结构、器件、方法步骤的替代,也可以是完整的技术方案):
对于产品发明应描述产品构成、电路构成或者化学成分、各部分之间的相互关系、工作过程或操作步骤;对于方法发明应写明步骤、参数、工艺条件等,可提供多个具体实施方式。
具体实施方式:
下面通过具体的实施方式并结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示,一种用于测试高速环境下移动台接收灵敏度的系统,包括基站模拟器1、用于模拟多普勒(Doppler)效应的衰落信道模拟器2、双工器3。所述基站模拟器1的下行信号经衰落信道模拟器2、双工器3传递给被测移动台4,所述被测移动台4的上行信号经双工器3传递给基站模拟器1。所述基站模拟器1和衰落信道模拟器2之间通过低损耗射频(RF)电缆连接,所述衰落信道模拟器2和双工器3之间通过低损耗射频电缆连接。所述基站模拟器1、衰落信道模拟器2、双工器3和被测移动台4都位于电磁屏蔽室内。所述移动台即移动终端,包括手持终端、上网卡等。
如图2所示,所述衰落信道模拟器2包括多普勒信号发生器21、本振发生器22、下变频器23、上变频器24和混频器25。所述下变频器23输入分别耦合有基站模拟器1和本振发生器22的输出,所述混频器25输入分别耦合有下变频器23和多普勒信号发生器21的输出,所述上变频器24输入分别耦合有混频器25和本振发生器22的输出,所述上变频器24输出与被测移动台4输入耦合。下变频器23对基站模拟器1输出的标准频率信号fin和本振发生器22输出的频率为flo的本振信号进行下变频为固定频率信号fif,其中fif=fin-flo。多普勒信号发生器21输出的多普勒信号可以为fd或-fd,混频器25对固定频率信号fif和多普勒信号(fd或-fd)进行混频,输出混频信号fif+fd至上变频器24。上变频器24对混频信号fif+fd和本振信号flo进行上变频得到衰落信道模拟器2的输出信号fout,fout=(fif+fd)+ flo=(fin-flo)+fd+ flo= fin+fd。这样就形成了一个完整的信号模拟流程。
下面以一个实例说明本发明可以完全模拟出高速环境下移动台的接收场景。具体的模拟不同速度的过程原理设置如下:设定多普勒信号发生器21输出的多普勒信号fd = 0时,衰落信道模拟器2的输出信号fout就是基站模拟器输出1的标准频率信号fin(fout=fin),此时模拟出了移动台与基站之间的相对静止的物理状态。设定多普勒信号发生器21输出的多普勒信号为fd时,衰落信道模拟器2的输出信号fout=fin+fd,此时就模拟出了移动台以x千米/秒的速度靠近基站的物理过程。设定多普勒信号发生器21输出的多普勒信号为-fd时,衰落信道模拟器2的输出信号fout=fin-fd,此时就模拟出了移动台以x千米/秒的速度远离基站的物理过程。
显然,所述衰落信道模拟器也可为扫频信号源,所述扫频信号源的扫频幅度和扫频周期可调。
一种测试高速环境下移动台接收灵敏度的方法,包括如下步骤:
第一步:建立被测移动台无线链路正常工作所需高速信道环境和条件,使所述被测移动台处于该环境和条件的正常无线链路工作状态。具体包括如下步骤:将基站模拟器、被测移动台、双工器和用于模拟多普勒效应的衰落信道模拟器放置于电磁屏蔽室。通过低损耗射频(RF)电缆将基站模拟器、被测移动台、双工器和衰落信道模拟器按照图1的连接关系进行连接,建立正常的无线链路。设置所述基站模拟器和被测移动台的信道参数,使所述被测移动台处于待接收状态。
第二步:测出被测移动台在上述环境和条件下的接收灵敏度。移动台的接收灵敏度将作为移动台在高速运动时产生频移的自适应控制能力的重要参考标准之一。我们评定接收灵敏度的标准是:通过移动台与基站模拟器之间进行数据收发时,测出移动台所发生的误码比特率小于等于预设值(优选1%)时的最大接收灵敏度,该最大接收灵敏度即为移动台的接收灵敏度。
第二步可具体包括如下步骤:设置衰落信道模拟器Doppler频移的扫描周期Td=0、扫描幅度Ad=0,此时表征被测移动台与基站模拟器之间的相对速度为0km/s(即相对静止)。基站模拟器与被测移动台之间进行数据收发,测量出此时被测移动台的接收灵敏度(假定为M)。调节衰落信道模拟器Doppler频移的扫描周期至预定周期值(即:Td=t)、扫描幅度至预定幅度值(Ad=a0),此时表征被测移动台与基站模拟器之间的相对速度为X千米/秒。基站模拟器与被测移动台之间进行数据收发,测量出在该预定周期和预定扫描幅度下移动台的误码比特率不大于预设值时的最大接收灵敏度。该最大接收灵敏度即为被测移动台与基站模拟器之间的相对速度为X千米/秒,被测移动台的接收灵敏度(假定为N)。预定周期值t和预定幅度值a0可以根据需要进行调整,从而可以逐步增大被测移动台与基站模拟器之间的相对速度,使测量更准确。通过比较被测移动台的接收灵敏度M(基站模拟器与被测移动台之间相对静止时)与接收灵敏度N(基站模拟器与被测移动台之间的相对速度为X千米/秒),可以评估被测移动台在高速条件下的自适应控制能力的优劣。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
图1
图2