[发明专利]一种基于车联网MIMO OTA系统计算空间相关性与容量的方法

说明书

本发明提供了一种基于车联网MIMO OTA系统计算空间相关性与容量的方法，包括以下步骤：S1、在车联网MIMO OTA测试系统中创建模型，利用模型得出空间传输系统矩阵；S2、利用空间传输系统矩阵求解出每一个探测点处的信道冲击响应序列、空间相关性、信道容量。本发明所述的方法以时域信道冲击响应矩阵为信道模型，在二维全环MIMO OTA系统进行OTA建模，得到OTA信道时域采样；然后，通过分析各探头与各探测点间的空间传输系数，可得出空间传输系数矩阵，并推算出MIMO OTA系统的信道容量及各探测点的空间相关性。

技术领域

本发明属于MIMO OTA测试方法技术领域，尤其是涉及一种基于车联网MIMO OTA系统计算空间相关性与容量的方法。

背景技术

随着5G正式商用，蜂窝网络系统容量相比于4G实现了数十倍量级的提升，其增益来源主要有：增加无线信道带宽，采用高阶调制编码方式，使用多天线技术，优化收发信机编译码能力等，其中MIMO(MIMO,Multi-input-multi-output，多天线技术)，基于收发多路天线和空时编码，可以在相同的时频资源上，成倍的提升传输速率，是目前中低频系统在有限通信带宽下提升频谱效率的主要手段之一。

随着汽车智能化网联化的发展，多天线技术将在汽车通信领域得到更广泛的应用。如何测试汽车通信性能是当前业界关心的热点问题，面向车联网的MIMO OTA测试方法是一种普遍接受的性能测量方法，而测试系统的空间相关性与容量是MIMO OTA测试的基础性工作。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于车联网MIMO OTA系统计算空间相关性与容量的方法，以解决解决在2X2 MIMO场景下，当空间相关性小于0.5时，信道容量对空间相关性变化不敏感，容量变化小于5％；对于高信噪比和大规模MIMO场景，空间相关性对信道容量的影响加剧，系统设计需另作考虑的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于车联网MIMO OTA系统计算空间相关性与容量的方法，包括以下步骤：

S1、在车联网MIMO OTA测试系统中创建模型，利用模型得出空间传输系统矩阵；

S2、利用空间传输系统矩阵求解出每一个探测点处的信道冲击响应序列、空间相关性、信道容量。

进一步的，所述步骤S1中空间传输系数矩阵得出过程如下：将某一技术系统中的时域信道冲击响应矩阵：

在模型中进行OTA建模，可以得到K×S路OTA信道时域采样，表示如下：

选取模型中P个探测点，则第k个探头与第p个探测点之间的空间传输系数可以表示为：

其中t＝0,1,..,T为时间采样，d_p,k为第k个探测点与第p个探头之间距离，定义空间传输系数矩阵为L＝[l_p,k]_P×K。

进一步的，所述步骤S2中信道冲击响应序列的求解采用如下公式

进一步的，所述步骤S2中信道容量求解过程如下：对信道冲击响应序列进行傅里叶变换，则第f个子载波在t时刻的瞬时信道矩阵可以表示为：

其中f＝0,1,..,F为子载波索引；则此MIMO OTA系统的信道容量可以表示为:

其中B为系统总带宽，σ为系统平均信噪比SNR。