[发明专利]用于测试射频(RF)多输入多输出(MIMO)受测设备(DUT)的系统和方法

说明书

背景技术

本发明涉及对采用多输入多输出(MIMO)信号技术的无线设备的测试。

许多先进的无线设备均采用MIMO技术，以此来扩大覆盖范围或提高数据吞吐量。在MIMO技术中，一个设备通常配有多个发射器和接收器。如果相同的数据用多个发射器经由同一信道发送并经由多个接收器接收，则与用单个发射器和单个接收器发送该数据的设备相比，有效运行范围可以增大。

如果要以单个数据流发送的数据被分为不同的独立流，并由使用多个天线的多个发射器通过同一信道同时发送；且所述数据由使用多个接收天线的多个接收器接收；那么所述数据可以被信号处理并解码成不同的独立流，然后重新合并，通过采用同一信道同时发送两个或更多个数据流的方式可有效地提高吞吐量。

对使用MIMO技术扩大覆盖范围和提高吞吐量的设备进行无线标准规定的测试，测试内容包括设备的灵敏度、误码率和调制质量(例如误差矢量幅度EVM)等特性。一项测试创新是由多个发射器同时发送数据包信号并将不同的数据包信号合并成一个复合数据包信号。如果所述复合信号可被视为由单个发射器产生的单个信号进行评价，其测试时间相差不大，但却只需单个VSA便可进行测量，从而降低了成本。复合测试在本领域是公知的(美国专利7,948,254–Digital Communications Test System for Multiple Input,Multiple Output(MIMO)Systems(多输入多输出(MIMO)系统的数字通讯测试系统)；以及美国专利7,706,250-Apparatus and Method for Simultaneous Test of Multiple Orthogonal Frequency Devision Multiplexed Transmitters with Single Vector Signal Analyzer(使用单台矢量信号分析器同时测试多台正交频分复用发射器的设备和方法))，但是使该技术可用还要满足更多的要求。即数据模式必须是已知的，且如果包括功率测量的话，仅支持直接映射的信号。

然而，由于功率分析要求必须为直接映射，因此与具有三个或三个以上的发射器和接收器的MIMO设备(例如3×3或4×4MIMO设备)相比，上述复合信号方法显得缺乏吸引力。2×2MIMO系统在利用空间映射方面没有带来实质性的好处，但当发送流的数量少于发射器(例如两个流和三个发射器)时，所述设备通常会强制使用空间映射信号，原因在于当利用所有可用的发射器时其可使每个数据流的发射功率相同。而其仍然可以测量空间映射信号的复合EVM，当数据流在空间上分隔开时，人们无法测量单个发射器的功率。当然，人们可以在有线环境下(例如，各个发射器通过一个合并器连接或切换到测试仪的VSA)在测试过程中采用利用最高数据速率的直接映射，但若采用复合测量，将无法支持许多数据速率和相应的功率级。更重要的是，由于采用空中下载(OTA)测试，信号将在空中进行合并，因此人们无法保持直接映射。由于无法保持直接映射，在OTA测试中甚至会造成2×2设备出现问题。

因此，在测试3×3或更高配置的MIMO设备时，由于缺少实际和全面的复合信号测试，人们面临着采用多VSA的解决方案，以获得所需的分析能力。换言之，要测试具有(比如)三个发射器的设备，就需要有三个昂贵的高性能VSA。类似地，为了对具有三个接收器的设备进行RX测试，即测试发送到每个接收天线的离散信号的真实MIMO信号特征，也需具有三个昂贵的高性能VSG。

因此，人们希望通过将复合EVM测试方法与低成本收发机相结合以克服复合EVM和上文提及的利用三个接收器进行测试存在的局限性。

发明内容

本发明提供了一种用于测试射频(RF)多输入多输出(MIMO)受测设备(DUT)的系统和方法，其采用较少的精确射频MIMO测试子系统与较低精度的集成射频MIMO信号转换电路测试受测设备(DUT)，从而最大程度地降低了系统成本。

根据本发明的一个实施例，用于测试射频(RF)多输入多输出(MIMO)受测设备(DUT)的系统包括：

多个RF信号端口，以传递对应的多个MIMO信号，包括从DUT接收到的多个发射测试MIMO信号；

信号路由电路，其耦接至所述多个RF信号端口，

以提供与所述多个发射测试MIMO信号对应的多个复制MIMO信号，以及

包括所述多个发射测试MIMO信号的复合信号；