一种基于MIMO-OTA基站静态测试的信道建模方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113708807A(43)申请公布日2021.11.26(21)申请号202111039092.0(22)申请日2021.09.06(71)申请人成都坤恒顺维科技股份有限公司地址610000四川省成都市高新区新文路22号6栋1层4号(72)发明人李鹏张吉林李文军沈亮王川王维石璞(74)专利代理机构成都时誉知识产权代理事务所(普通合伙)51250代理人沈成金(51)Int.Cl.H04B7/0413(2017.01)H04B17/391(2015.01)权利要求书3页说明书8页附图3页(54)发明名称一种基于MIMO-OTA基站静态测试的信道建模方法(57)摘要本发明涉及一种基于MIMO‑OTA基站静态测试的信道建模方法，属于无线通信技术领域；针对基站测试，在Sub6G频段，通过传导连接，可以模拟终端在移动或者静止轨迹下所经历的衰落信道模型，可是在毫米波频段，一方面由于基站的阵子个数大量增加，另一方面由于毫米波频段的特性，基站不能再提供传导测试的端口。因此，多探头全电波微波暗室是目前最合适的测试方案，本发明提出一种基于MIMO‑OTA基站静态测试的信道建模方法；利用探头墙上可以使用的探头位置，从中优选出一个子集，利用预衰落合成技术，通过优化探头的功率权重可以重构目标信道的空间轮廓。CN113708807ACN113708807A权利要求书1/3页1.一种基于MIMO‑OTA基站静态测试的信道建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在多探头全电波微波暗室中，通过探头墙上可使用的探头位置，从中优选出一个子集；S2：设总共使用了K个探头，则在MIMO‑OTA测试下，和的建模方法如下：其中，wk,n表示第n个簇映射到第k个探头的功率权重；ZOA表示到达俯仰角；AOA表示到达方位角；ZOD表示离开俯仰角；AOD表示离开方位角；u表示接收天线的天线索引；s表示发射天线的天线索引；n表示簇索引；m表示子径索引；Pn表示归一化的簇功率；M表示子径个数；θ表示俯仰角；表示方位角；Ftx,s,θ表示发送天线垂直方向的方向图；表示发送天线水平方向的方向图；Frx,u,θ表示接收天线垂直方向的方向图；表示接收天线水平方向的方向图；κ表示交叉极化比；Φ表示随机相位；表示接收终端在球面坐标系中的坐标；表示发射基站在球面坐标系中的坐标；表示第u根接收天线的坐标矢量；表示第s根发射天线的坐标矢量；d3D表示终端和基站之间的直线距离；λ0表示波长；表示终端的速度矢量；S3：利用预衰落合成技术，通过优化探头的功率权重重构目标信道的空间轮廓。2.如权利要求1所述的一种基于MIMO‑OTA基站静态测试的信道建模方法，其特征在于，步骤S3中利用预衰落合成技术具体如下：利用预衰落合成技术，假设DUT拥有M个天线阵子，DUT即为待测设备，则目标信道的空间相关性可表示为：其中，P(Ω)为目标信道的功率角度谱(PAS)，表示空间角为Ω的DUT导向矢量，则第m个天线阵子的导向矢量可表示为：γm＝[xm，ym，zm](7)2CN113708807A权利要求书2/3页其中，Ψ(θ，φ)表示标准球面坐标系中方位角为φ，俯仰角为θ的波矢量；λ表示波长；Υm表示OTA系统中DUT第m个天线阵子的三维坐标；考虑基站的波束赋形，通过应用权重向量W(Ω)＝aH(Ω)，通过巴特莱特波束赋形估计得到的目标信道的PAS可表示为：B(Ω)＝aH(Ω)R(Ω)a(Ω)(8)在MPAC测试系统中，MPAC即为多探头暗室，使用K个探头合成的空间相关性可以表示为：其中dp1，k和L(dp1，k)分别表示第k探头到天线阵子qp1的距离和路损；应用权重向量W(Ω)＝aH(Ω)，通过巴特莱特波束赋形估计得到的MAPC系统中的PAS可表示为：B′(Ω)＝a′H(Ω)R′(Ω)a′(Ω)(10)a′(Ω)表示MPAC系统中从空间角Ωk到DUT的传输因子，第m个天线阵子的传输因子可表述为：其中dk，m表示第k个OTA探头到DUT第m个天线的距离；l(dk，m)是以OTA系统测试半径L归一化的路损，表示为：在MAPC系统中，目标是选择K个活动的探头子集并优化K个OTA探头的功率权重，使得模拟信道尽可能接近目标信道：R≈R′B(Ω)≈B′(Ω)(13)以PSP作为衡量方式，其计算方式为：PSP＝(1‑Dp)×100％(14)其中，Dp表示波束功率图失真系数，也叫总偏移距离：PSP[0，1]，0表示完全不同，1表示完全相同。3.如权利要求2所述的一种基于MIMO‑OTA基站静态测试的信道建模方法，其特征在于，步骤S3中通过优化探头的功率权重重构目标信道的空间轮廓具体如下：对于公式(13)，采用凸优化方法或者粒子群方法从备选的探头墙上选取K个OTA探