CN111817806B - 一种汽车空口通信性能测试方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种汽车空口通信性能测试方法和系统。该方法基于道模拟器和时变调幅调相器联合信道建模，在满足理论模型的空间相关性和时间相关性等信道特征的情况下，支持数倍或数十倍天线探头信道冲击响应的拓展，从而支持更多的天线探头布局。该方法能够以较低成本支持生成更大范围的空口测试区域，以支持整车空口性能测试。

Description

一种汽车空口通信性能测试方法和系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种汽车空口通信性能测试方法和系统。

背景技术

汽车智能网联是当前交通产业发展的主要方向之一。通过汽车与周围交通参与者的信息交互，传递道路实时状况信息，为自动驾驶以及交通管理提供信息输入，可以有效提升道路安全与效率。车联网技术，定义了汽车与汽车，汽车与行人，汽车与路侧单元，汽车与网络等信息交互的具体过程，是实现智能网联的基础。

实际道路环境下汽车空口通信性能面临严峻挑战。影响汽车通信质量的主要因素有：(1)多径现象。汽车发出信号会在周围建筑、树木、交通指示牌、其他车辆等处发生反射和衍射，形成多径效应，从而使得接收信号遭受频率选择性快速衰变，恶化接收信号质量。特别是在没有直射径的场景下(比如十字路口)，多径现象会更加明显。(2)汽车运行速度快，多普勒现象严重。汽车速度快，通信频点高，因此会产生较大的多普勒频偏，影响OFDM接收机的解调性能。(3)汽车结构复杂，金属外壳会影响天线辐射性能；车内较长的馈线会产生较大的信号衰减。(4)同频干扰严重。当汽车通信频段与4G和5G蜂窝网络重叠，或者车流密集时，车与车之间会产生比较严重的同频干扰。此外，还会受到恶劣天气的影响，比如强降雨，沙尘暴等等。上述这些因素会严重影响汽车通信链路的安全性和可靠性，因此需要建立一套有效的性能测试体系，验证汽车在各种场景下的通信性能。

传统汽车行业关注于单车驾驶性能的设计与优化，对空口通信性能测试系统的开发基本处于停滞状态。近几年快速发展的车联网技术对汽车天线性能，以及汽车通信的可靠性和实时性提出了新的要求。

对于汽车空口性能测试系统开发，最大的技术挑战来自于汽车本身尺寸较大，因此需要构建足够大的测试区域，并在这个测试区域中准确模拟外场特定的衰落环境，例如汽车相对运动产生的多普勒、由于周围环境产生的多径信号的角度扩展、时延扩展、以及交叉极化现象等。

在通信行业中，面向LTE和5G终端的空口性能测试系统采用信道模拟器完成OTA信道模拟的全部工作，每路信道模拟器的输出与天线探头一一相连。然而，利用少量的信道模拟器很难生成足够大的，并且可精确复现外场信号传播环境的测试区域。根据MIMO OTA经典理论，所构建的测试区域越大，需要信道模拟器的数目越多，考虑到单台信道模拟器的成本是数百万级，因此开发面向整车的空口性能测试系统的成本非常高。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种汽车空口通信性能测试方法和系统，能够以较低成本支持生成更大范围的空口测试区域，以支持整车空口性能测试。

为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：

在一个实施例中，提供了一种汽车空口通信性能测试方法，应用于包括信道模拟器、时变调幅调相器和暗室的性能测试系统中，所述方法包括：

所述信道模拟器基于数字仿真模拟无线信号传输过程中的衰落特性，并输出K_CE路信道冲击响应；

所述时变调幅调相器接收到所述信道模拟器输入的K_CE路信道冲击响应时，对所述信道冲击响应进行数字变换，扩展为K_AT路信道冲击响应，并输出所述K_AT路信道冲击响应；其中，K_AT＝β×K_CE；β为扩展因子，K_AT为天线探头数；

所述暗室通过K_AT个天线探头接口接收所述时变调幅调相器输入的K_AT路信道冲击响应，进行空口通信性能测试。

在另一个实施例中，提供了本申请实施例还提供一种汽车空口通信性能测试系统，所述测试系统包括信道模拟器、时变调幅调相器和暗室；

所述信道模拟器，基于数字仿真模拟无线信号传输过程中的衰落特性，输出K_CE路信道冲击响应到所述时变调幅调相器；

所述时变调幅调相器，接收到所述信道模拟器输入的K_CE路信道冲击响应时，对所述信道冲击响应进行数字变换，扩展为K_AT路信道冲击响应，并输出所述K_AT路信道冲击响应到所述暗室；其中，K_AT＝β×K_CE；β为扩展因子，K_AT为天线探头数；

所述暗室，通过K_AT个天线探头接口接收所述时变调幅调相器输入的K_AT路信道冲击响应，进行空口通信性能测试。

由上面的技术方案可见，上述实施例基于信道模拟器和数字变换器的联合信道建模，在满足理论模型的空间的信道特征的情况下，支持数倍或数十倍天线探头信道系数序列的扩展，从而支持更多天线探头布局，能够以较低成本支持生成更大范围的空口测试区域，以支持整车空口性能测试。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中空口通信性能测试系统示意图；

图2为本申请实施例中时变调幅调相器结构示意图；

图3为本申请实施例中时钟源同步示意图；

图4为本申请实施例中空口通信性能测试流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

下面以具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面几个具体实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

本申请实施例中提供一种汽车空口通信性能测试方法，应用于汽车空口通信性能测试系统中。该方法也可适用于其他空口通信测试的方案。该方案提出了一种在实验室环境中构建面向整车产品空口测试系统的新型架构和数字处理方法，与传统仅依靠信道模拟器的系统架构有明显不同。本申请引入时变调幅调相器，对信道模拟器输出的冲击响应进行数字变化，基于道模拟器和数字变换器的联合信道建模，在满足理论模型的空间相关性和时间相关性等信道特征的情况下，支持数倍或数十倍天线探头信道冲击响应的拓展，从而支持更多的天线探头布局。该方法能够以较低成本支持生成更大范围的空口测试区域，以支持整车空口性能测试。

参见图1，图1为本申请实施例中空口通信性能测试系统示意图。所述测试系统包括：信道模拟器、时变调幅调相器和暗室；所述暗室中部署天线探头和模拟的测试设备。

在具体实现时，还需通过5G或TE基站模拟器生成并发送信号到信道模拟器，由于本申请对基站模拟器以及基站模拟器到信道模拟器之间信号的传输没有改进，这里不再详细描述。

其中，所述信道模拟器，基于数字仿真模拟无线信号传输过程中的衰落特性，输出K_CE路信道冲击响应到所述时变调幅调相器；

所述时变调幅调相器，接收到所述信道模拟器输入的K_CE路信道冲击响应时，对所述信道冲击响应进行数字变换，扩展为K_AT路信道冲击响应，并输出所述K_AT路信道冲击响应到所述暗室；其中，K_AT＝β×K_CE；β为扩展因子，值为大于1的整数，K_AT为天线探头数；

所述暗室，通过K_AT个天线探头接口接收所述时变调幅调相器输入的K_AT路信道冲击响应，进行空口通信性能测试。

优选地，经过所述信道模拟器和所述时变调幅调相器输出到暗室的信道冲击响应，由分布在暗室中的天线探头将信号辐射出来，在暗室的中心测试区域形成具有与目标空时信道模型一致的空间相关性和时间相关性。

具体实现如下：

针对暗室中天线探头的部署位置和功率权重进行如下优化：

假设采用K_AT个天线探头构造测试系统，来自不同方向的多个探头的信号在测试区域中合成，近似目标信道的来波信号角度功率谱(平均到达角和角度扩展)。

所模拟的来波信号可以是单簇或者多簇，簇的数目表示为N，每个簇具有特定的时延、功率、以及簇的角度功率谱，每个探头可以同时辐射出一个簇或者多个簇的信号分量。

当K_AT趋近于无穷大时，近似结果等于目标信道的角度功率谱。通常可以采用空间相关性描述角度功率谱的逼近效果。测试区域中距离为x的两个接收天线信号的空间相关性的离散近似值为

而目标信道理论值(对应于K_AT→+∞)为ρ(x)，则探头布局方案

和功率权重方案

的优化目标是对于所有的接收天线的位置集合X，近似值和理论值的偏差最小。可通过构造不同优化目标函数进行求解。

为了便于理解，下面以空间相关性误差的均方和为例，进行说明。此时，优化目标函数可表示为：

其中(·)_a是条件函数的表达形式，(·)的条件为a，

代表了K_AT个探头的空间位置，对于一个半径为R的二维圆环，

中每个元素为圆环上探头位置对应的角度值：对于其他布局方案，

中元素也可以是三维坐标系下天线探头的坐标值。目标信道包含N个散射体，

是一个二维功率分配矩阵，p_k,n代表了第k探头中第n个反射簇的功率权重。

可以采用基因算法确定探头空间位置，采用凸优化算法确定功率探头权重，或探头与功率的其他联合优化方法，本申请实施例中上述优化方案仅是一种实例，不限于上述优化方案。

所述信道模拟器建模输出信道冲击响应的过程：

不考虑极化维度时，目标空时信道模型可以表示为：

其中，x表示测试区域中接收天线之间的距离，τ表示时延，t表示表时间，{M_n,c_n}，分别表示第n个散射体中子径的数目，以及第n个散射体的路径增益；{a_n,m,f_n,m,θ_n,m,φ_n,m,}表示来自第n个散射体上第m个子径的路径增益、多普勒、随机初始相位、以及x处接收信号与参考点(即x＝0处)的相位差，δ(·)为单位冲激函数。在本系统搭建过程中，信道模拟器基于数字仿真模拟上述多普勒、时延功率谱、随机相位、交叉极化比等衰落特性，而接收端的相位差

是在优化暗室中天线探头的部署位置和功率权重的过程中的获得；因此信道模拟器第i路输出的信道冲击响应可以表示为：

其中，τ表示时延，t表示时间，N为第i路信道冲击响应中的簇的数目，w_ce,n,i为第i路信道冲击响应中第n个簇输出的功率系数，χ_n,m,i为第i路信道冲击响应中第n个簇第m个子径的分配因子，c_n为第n个散射体的路径增益，M_n表示第n个散射体中子径的数目；a_n,m表示来自第n个散射体上第m个子径的路径增益，_fn,m表示来自第n个散射体上第m个子径的多普勒，θ_n,m表示来自第n个散射体上第m个子径的随机初始相位；δ(·)为单位冲激函数；

其中，χ_n,m,i∈{0,1}，当χ_n,m,i＝1时，表示该子径信息包含在第i路输出信道冲击响应中，否则，表示第i路输出信道冲击响应中不包含该子径信息。

假设天线探头数为K_AT，扩展因子设置为β；则信道模拟器需输出K_CE路信道冲击响应；

满足如下关系：

其中，w_ce,n,i可通过如下公式进行计算：

其中，K_i为与信道模拟器第i路输出相关的天线探头集合，p_k,n为优化天线探头的部署位置和权重时获得的对应于第k个探头第n个簇的功率权重系数，并且

信道模拟器产生K_CE路信道时域冲击响应，表示为：

信道模拟器的K_CE个输出端口与时变调相网络的输入逐一相连。

时变调幅调相器建模输出冲击响应的过程：

时变调幅调相器通过K_CE个输入端口接收信道模拟器输出的K_CE路信道冲击响应，且每个输入端口接收一路信道模拟器输出的信道冲击响应。每一个输入端口通过内部数字变换，扩展成多路。

在具体实现时，对每一路扩展为多路的路数不进行限制，K_CE路共扩展为K_CE×β路即可。除此之外，时变调幅调相器内部无需构造其他交叉数字通路。

本申请实施例中以每一路扩展成β路为例，共K_CE×β路输出，其内部逻辑结构如图2所示，图2为本申请实施例中时变调幅调相器结构示意图。图2中以输入的第i路，扩展为β路为例。扩展后的每一路经过调幅模块和时变调相器调整相位和幅度后输出β路信道冲击响应。；

第i路信道冲击响应h_ce,i(τ,t)经过数字处理后，扩展成β路信道冲击响应h_AT,i,1(τ,t),h_AT,i,2(τ,t),...,h_AT,i,β(τ,t)，该过程表示如下：

其中，

其中，

表示对于第i路输入的第j路扩展的功率的改变，Φ_ij(t)表示对于第i路输入的第j路扩展的相位(时间t处)的改变，k_j为第i路输入的第j路扩展对应的天线探头的序号。

基于上述对天线探头功率的控制，使所构造测试系统的来波信号角度功率谱与目标空时信道保持一致，即实现了空间相关性的一致性。

测试区域中L个测试点处的信道冲击响应函数为：

其中，

其中g_i,j代表第j个探头到第i个探测点的空口传输的信道复增益。

对于任意一个接收点的信道冲击响应y_l(τ,t)，其多普勒功率谱表示为

目标空时信道的多普勒功率谱表示为P(f_d)，通过下述函数优化获得子径分配因子集合

以及时变调幅调相器的相控函数Φ(t)＝[...,Φ_i1(t),Φ_i2(t),...,Φ_iβ(t),...]：

本申请实施例中对上述函数求解最优解的求解算法不进行限制。

以其中一路信道冲击响应为例，给出上述实现过程：

所述时变调幅调相器输出的对第i路信道冲击响应扩展的多路信道冲击响应的第j路信道冲击响应为：

其中，

Φ_ij(t)表示对于第i路输入的第j路扩展的功率的改变，

表示对于第i路输入的第j路扩展的相位在时间t处的改变；k_j为第i路输入的第j路扩展对应的天线探头的序号；K_i为与信道模拟器第i路输出相关的天线探头集合，p_k,n表示第k个天线探头中第n个反射簇的功率权重，

表示第k_j个天线探头中第n个反射簇的功率权重；

其中，通过下述函数优化获得子径分配因子集合

以及时变调幅调相器的相控函数Φ(t)＝[...,Φ_i1(t),Φ_i2(t),...,Φ_iβ(t),...]：

其中，

接收点的信道冲击响应对应的多普勒功率谱；P(f_d)为目标空时信道的多普勒功率谱；f_d表示多普勒频偏。

确定了

和Φ(t)＝[...,Φ_i1(t),Φ_i2(t),...,Φ_iβ(t),...]，即确定了χ_n,m,i和Φ_ij(t)的具体值。

基于上述优化过程，使得探测点处的信号冲击响应Y_L(t)的多普勒功率谱

与目标空时信道模型的相应特性保持一致。

本申请实施例中时变调幅调相器可以通过所述同步通路与所述信道模拟器的时钟进行同步。

本申请实施例中还可以采用外部时钟源，同步触发所述信道模拟器和所述时变调幅调相器的时钟同步。

当采用外部时钟源同步时，本申请实施例中的空口通信性能测试系统中还包括时钟源和分路器。参见图3，图3为本申请实施例中时钟源同步示意图。

图3中增加了时钟源和分路器，信道模拟器和时变调幅调相网络通过同步通路，以及分路器同步时钟源的时间来实现时钟同步。

本申请实施例中基于信道模拟器和数字变换器的联合信道建模，在满足理论模型的空间相关性、时间相关性等关键信道特征的情况下，支持数倍或数十倍天线探头信道系数序列的扩展，从而支持更多天线探头布局，以较低的成本支持生成更大范围的空口测试区域，以支持整车空口性能测试。

具体实现时，将空间信道模型的OTA建模过程分成两部分，其中信道模拟器负责多径时延功率谱、角度扩展、多普勒功率谱、交叉极化、探头功率权重等方面的数字仿真，时变调幅调相器负责修正多普勒功率谱和探头的功率和相位等，经过信道模拟器和时变调幅调相器的联合数字处理后，形成多路独立的信道冲击响应，并由分布在测试区域周围的天线探头将信号辐射出来，在中心测试区域形成具有与理论模型一致的空间相关性、时间相关性，交叉极化比，时延功率谱等信道特性。

本申请实施例提供的上述方案能够在低成本前提下实现空口通信性能测试。

基于同样的发明构思，本申请实施例中还提供一种空口通信性能测试方法。参见图4，图4为本申请实施例中空口通信性能测试流程示意图。具体步骤为：

步骤401，信道模拟器基于数字仿真模拟无线信号传输过程中的衰落特性，并输出K_CE路信道冲击响应。

所述信道模拟器输出的第i路信道冲击响应为：

其中，τ表示时延，t表示时间，N为第i路信道冲击响应中的簇的数目，w_ce,n,i为第i路信道冲击响应中第n个簇输出的功率系数，χ_n,m,i为第i路信道冲击响应中第n个簇第m个子径的分配因子，c_n为第n个散射体的路径增益，M_n表示第n个散射体中子径的数目；a_n,m表示来自第n个散射体上第m个子径的路径增益，_fn,m表示来自第n个散射体上第m个子径的多普勒，θn,m表示来自第n个散射体上第m个子径的随机初始相位；δ(·)为单位冲激函数；

其中，χ_n,m,i∈{0,1}，当χ_n,m,i＝1时，表示该子径信息包含在第i路输出信道冲击响应中，否则，表示第i路输出信道冲击响应中不包含该子径信息。

假设天线探头数为K_AT，扩展因子设置为β；则信道模拟器需输出K_CE路信道冲击响应；

满足如下关系：

其中，w_ce,n,i可通过如下公式进行计算：

其中，K_i为与信道模拟器第i路输出相关的天线探头集合，p_k,n为优化天线探头的部署位置和权重时获得的对应于第k个探头第n个簇的功率权重系数，并且

步骤402，时变调幅调相器接收到所述信道模拟器输入的K_CE路信道冲击响应时，对所述信道冲击响应进行数字变换，扩展为K_AT路信道冲击响应，并输出所述K_AT路信道冲击响应。

其中，K_AT＝β×K_CE；β为扩展因子，K_AT为天线探头数；

所述时变调幅调相器输出的对第i路信道冲击响应扩展的多路信道冲击响应的第j路信道冲击响应为：

其中，

Φ_ij(t)表示对于第i路输入的第j路扩展的功率的改变，

表示对于第i路输入的第j路扩展的相位在时间t处的改变；k_j为第i路输入的第j路扩展对应的天线探头的序号；K_i为与信道模拟器第i路输出相关的天线探头集合，p_k,n表示第k个天线探头中第n个反射簇的功率权重，

表示第k_j个天线探头中第n个反射簇的功率权重；

其中，通过下述函数优化获得子径分配因子集合

以及时变调幅调相器的相控函数Φ(t)＝[...,Φ_i1(t),Φ_i2(t),...,Φ_iβ(t),...]：

其中，

接收点的信道冲击响应对应的多普勒功率谱；P(f_d)为目标空时信道的多普勒功率谱；f_d表示多普勒频偏。

确定了

和Φ(t)＝[...,Φ_i1(t),Φ_i2(t),...,Φ_iβ(t),...]，即确定了χ_n,m,i和Φ_ij(t)的具体值。

步骤403，暗室通过K_AT个天线探头接口接收所述时变调幅调相器输入的K_AT路信道冲击响应，进行空口通信性能测试。

优选地，

经过所述信道模拟器和所述时变调幅调相器输出到暗室的信道冲击响应，由分布在暗室中的天线探头将信号辐射出来，在暗室的中心测试区域形成具有与目标空时信道模型一致的空间相关性和时间相关性。

本申请实施例中在信道模拟器输出冲击响应的前提下，增加时变调幅调相器，通过优化每一路输入的功率和相位信息，扩展生成多路独立的信号冲击响应，支持更多的探头布局，从而支持更大范围的MIMO OTA测试区域。

基于信道模拟器和时变调幅调相网络联合信道建模，可以构造与目标空时信道环境一致的时间相关性和空间相关性、多径时延谱和交叉极化比等信道特征的情况下，将系统建设成本转移至低成本的时变调幅调相网络，降低对信道模拟器的依赖程度，从而大大降低面向整车空口测试系统的建设成本。

本申请实施例为了更详细明确说明实现空口通信性能测试过程，给出如下具体实例，但不限于下述实例实现的技术方案。

暗室中部署的测试系统共安装8个垂直极化的天线探头，布置于暗室中的二维圆环上，所述圆环的半径以5米为例。天线探头角度间隔为45度，以三点钟方向为基准0度，测试中心为圆点，8个探头的分布的角度设为[θ,θ+45,...,θ+315]；

以目标空时信道中具有6个散射体为例，优化目标是第一个天线的布局位置θ，以及功率权重优化矩阵

优化目标建模为：

采用数字仿真的方式，将θ的可能取值进行遍历。对于每一个确定θ，

具有全局最优解，可以采用凸优化的方式进行求解。在所有遍历的

中，取与目标空间相关性最接近的探头布局和功率分配方案。

针对信道模拟器的部署实现：

信道模拟器基于数字仿真模拟无线信号传输过程中的多普勒、时延功率谱、随机相位等衰落特性，并控制每一路输出的功率权重。

假设扩展因子β为2，由于K_AT为8，则K_CE确定为2。

信道模拟器需产生2路信道时域冲击响应，表示为：

h_ce(t)＝[h_ce,1(τ,t),h_ce,2(τ,t)]，可以表示为：

从上式可以看到，

即信道模拟器每路输出包含的子径信息完全相同，则多普勒谱也相同，通过随机相位控制或其他处理方法，使得信道模拟器不同输出信道序列独立。信道模拟器的2个输出端口与时变调相网络的输入逐一相连。

时变调幅调相器建模过程：

时变调幅调相器具有2个输入，每一个输入端口通过内部数字变换，扩展成4路信号，共8路输出，除此之外，时变调幅调相器内部无需构造其他交叉数字通路。第1路和第2路的输入信号，h_ce,1(τ,t)和h_ce,2(τ,t)经过数字处理后，总共扩展成8路输出h_AT,1,1(τ,t),h_AT,1,2(τ,t),...,h_AT,1,4(τ,t)，h_AT,2,1(τ,t),h_AT,2,2(τ,t),...,h_AT,2,4(τ,t)，该过程表示如下：

其中p_i,j和Φ_ij(t)分别代表了对于第i路输入的第j路扩展的功率和相位(时间t处)的改变。测试区域中11个探测点处的信道冲击响应函数为：

其中，

其中，g_i,j代表第j个探头到第i个探测点的空口传输的信道复增益。对于任意一个接收点的信道冲击响应y_l(τ,t)，其多普勒功率谱表示为

目标空时信道的多普勒功率谱表示为P(f_d)，通过下述函数优化获得变调幅调相器的相控函数Φ(t)＝[...,Φ_i1(t),Φ_i2(t),...,Φ_iβ(t),...]：

基于上述优化过程，使得探测点处的信号冲击响应Y_L(t)的多普勒功率谱

与目标空时信道模型的相应特性保持一致。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车空口通信性能测试方法，其特征在于，应用于包括信道模拟器、时变调幅调相器和暗室的性能测试系统中，所述方法包括：

所述信道模拟器基于数字仿真模拟无线信号传输过程中的衰落特性，并输出K_CE路信道冲击响应；

所述时变调幅调相器接收到所述信道模拟器输入的K_CE路信道冲击响应时，对所述信道冲击响应进行数字变换，扩展为K_AT路信道冲击响应，并输出所述K_AT路信道冲击响应；其中，K_AT＝β×K_CE；β为扩展因子，K_AT为天线探头数；

所述暗室通过K_AT个天线探头接口接收所述时变调幅调相器输入的K_AT路信道冲击响应，进行空口通信性能测试；

其中，所述时变调幅调相器输出的对第i路信道冲击响应扩展的多路信道冲击响应的第j路信道冲击响应为：

其中，

Φ_ij(t)表示对于第i路输入的第j路扩展的功率的改变，

表示对于第i路输入的第j路扩展的相位在时间t处的改变；k_j为第i路输入的第j路扩展对应的天线探头的序号；K_i为与信道模拟器第i路输出相关的天线探头集合，p_k,n表示第k个天线探头中第n个反射簇的功率权重，

表示第k_j个天线探头中第n个反射簇的功率权重；

其中，通过下述函数优化获得子径分配因子集合

以及时变调幅调相器的相控函数Φ(t)＝[...,Φ_i1(t),Φ_i2(t),...,Φ_iβ(t),...]：

其中，

接收点的信道冲击响应对应的多普勒功率谱；P(f_d)为目标空时信道的多普勒功率谱；f_d表示多普勒频偏。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

经过所述信道模拟器和所述时变调幅调相器输出到暗室的信道冲击响应，由分布在暗室中的天线探头将信号辐射出来，在暗室的中心测试区域形成具有与目标信道模型一致的空间相关性和时间相关性。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信道模拟器输出的第i路信道冲击响应为：

其中，τ表示时延，t表示时间，N为第i路信道冲击响应中的簇的数目，w_ce,n,i为第i路信道冲击响应中第n个簇输出的功率系数，χ_n,m,i为第i路信道冲击响应中第n个簇第m个子径的分配因子，c_n为第n个散射体的路径增益，M_n表示第n个散射体中子径的数目；a_n,m表示来自第n个散射体上第m个子径的路径增益，f_n,m表示来自第n个散射体上第m个子径的多普勒，θ_n,m表示来自第n个散射体上第m个子径的随机初始相位；δ(·)为单位冲激函数。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

采用外部时钟源，同步触发所述信道模拟器和所述时变调幅调相器的时钟同步。

5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

所述时变调幅调相器通过所述同步通路与所述信道模拟器的时钟进行同步。

6.一种汽车空口通信性能测试系统，其特征在于，所述测试系统包括信道模拟器、时变调幅调相器和暗室；

所述信道模拟器，基于数字仿真模拟无线信号传输过程中的衰落特性，输出K_CE路信道冲击响应到所述时变调幅调相器；

所述时变调幅调相器，接收到所述信道模拟器输入的K_CE路信道冲击响应时，对所述信道冲击响应进行数字变换，扩展为K_AT路信道冲击响应，并输出所述K_AT路信道冲击响应到所述暗室；其中，K_AT＝β×K_CE；β为扩展因子，K_AT为天线探头数；

所述暗室，通过K_AT个天线探头接口接收所述时变调幅调相器输入的K_AT路信道冲击响应，进行空口通信性能测试；

其中，所述时变调幅调相器输出的对第i路信道冲击响应扩展的多路信道冲击响应的第j路信道冲击响应为：

其中，

Φ_ij(t)表示对于第i路输入的第j路扩展的功率的改变，

表示对于第i路输入的第j路扩展的相位在时间t处的改变；k_j为第i路输入的第j路扩展对应的天线探头的序号；K_i为与信道模拟器第i路输出相关的天线探头集合，p_k,n表示第k个天线探头中第n个反射簇的功率权重，

表示第k_j个天线探头中第n个反射簇的功率权重；

其中，通过下述函数优化获得子径分配因子集合

以及时变调幅调相器的相控函数Φ(t)＝[...,Φ_i1(t),Φ_i2(t),...,Φ_iβ(t),...]：

其中，

接收点的信道冲击响应对应的多普勒功率谱；P(f_d)为目标空时信道的多普勒功率谱；f_d表示多普勒频偏。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述时变调幅调相器，通过对所述信道模拟器输入的冲击响应进行扩展生成输出到暗室的信道冲击响应，由分布在暗室中的天线探头将信号辐射出来，在暗室的中心测试区域形成具有与目标空时信道模型一致的空间相关性和时间相关性。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述信道模拟器，输出的第i路信道冲击响应为：

其中，τ表示时延，t表示时间，N为第i路信道冲击响应中的簇的数目，w_ce,n,i为第i路信道冲击响应中第n个簇输出的功率系数，χ_n,m,i为第i路信道冲击响应中第n个簇第m个子径的分配因子，c_n为第n个散射体的路径增益，M_n表示第n个散射体中子径的数目；a_n,m表示来自第n个散射体上第m个子径的路径增益，f_n,m表示来自第n个散射体上第m个子径的多普勒，θ_n,m表示来自第n个散射体上第m个子径的随机初始相位；δ(·)为单位冲激函数。

9.根据权利要求6-8任一项所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：外部时钟源；

所述外部时钟源，用于同步触发所述信道模拟器和所述时变调幅调相器的时钟同步。

10.根据权利要求6-8任一项所述的系统，其特征在于，

所述时变调幅调相器，通过所述同步通路与所述信道模拟器的时钟进行同步。

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