在车对车衰落条件下进行可重复的接收机测试

在车对车通信场景中,衰落是一直存在,并且对所接收的信号产生巨大影响。使用 R&S®SMW200A 矢量信号发生器,您可以在车对车衰落条件下执行最准确和可重复的接收机测试。所需的车对车无线信道模型已经从现场试验中提取出来,并由车辆间通讯联盟 (CAR 2 CAR Communication Consortium) 进行指定。现在可以在实验室的受控条件下验证接收机性能。

典型的车对车通信场景
典型的车对车通信场景
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简介

在车对车通信场景中,车辆通过无线方式互相共享信息和警告消息。信息只是广播,即没有反馈。目前,在车辆间建立通信链路的一个理想选择是 IEEE 802.11p WLAN 标准。雷达传感器、照相机和转速计等完善的车辆传感器已提供有关距离、环境和速度的信息。通过共享信息,可以检测到碰撞等关键交通情况。然后车辆会显示消息以提醒驾驶员,以便他们能够采取对策,以避免事故或改善交通流量。因此,可以大大减少受伤人数、物质损失和拥堵。

您的任务

车对车通信系统需要稳定的无线链路,以最大限度地提高信息吞吐量,从而提高驾驶员的安全性。为了确保良好的无线链路,即使在最遭的条件(例如低信噪比 (SNR)、误差矢量幅度 (EVM) 较差和重度衰落)下,接收机也必须能够检测 IEEE 802.11p 等信号。在车对车通信场景中,由接收机和发射机之间的相对运动引起的瑞利衰落主要损害了接收机性能。通常,衰落是由已发射信号的多径传播引起的。已接收信号是沿着多条路径传播的所有信号的总和。每个路径都可以影响信号的幅度、相位、多普勒频移和时间延迟。工程师在实验室中面临的主要挑战是将信号应用于最能表征车对车通信场景的多径传播行为的衰落模型。只有这时才能在开发和验证周期内在实验室中正确测试接收机,以确定它们在车对车间衰落条件下对信号的检测程度。

测试与测量解决方案

配备 R&S®SMW-B14 衰落模拟器和 R&S®SMW-K72 增强型衰落模型选件的 R&S®SMW200A 矢量信号发生器非常适用于将车对车衰落条件应用于 IEEE 802.11p 等信号,以创建最准确和可重复的接收机测试用例。R&S®SMW-K72 增强型衰落模型选件支持车辆间通讯联盟指定的所有车对车无线信道模型

联盟:

  • 农村视距
  • 城市接近视距
  • 十字路口非视距
  • 高速公路视距
  • 高速公路非视距

例如,将对农村视距无线信道模型进行更详细的描述。

农村视距无线信道模型

大学和公司已经进行了独立的现场试验,以确定不同车对车无线信道的统计模型,例如下面描述的农村视距场景。

农村视距场景
农村视距场景

农村视距场景是一种没有建筑物、大型物体和其他交通工具的宽敞环境。车辆间通讯联盟为农村视距无线信道模型指定的配置如下表所示。

农村视距配置
参数 路径 1 路径 2 路径 3
路径损耗 0 dB 14 dB 17 dB
延迟 0 ns 83 ns 183 ns
多普勒 0 Hz 492 Hz -295 Hz
概况 静态 半瑞利 半瑞利

该配置基于三个路径。每个路径都包含指定的路径损耗、延迟、多普勒频率 fd 和多普勒频谱的分布概况。车辆间通讯联盟仅定义了经典瑞利多普勒频谱的一半,因为分布频谱比车对车无线信道模型的全瑞利多普勒频谱更适合。以下描述了农村视距场景中路径 2 的瑞利多普勒频谱的正半部分的典型分布概况。

标准化瑞利多普勒频谱
标准化瑞利多普勒频谱

由于 R&S®SMW200A 矢量信号发生器具有强大的衰落功能,所以工程师可以在车对车通信场景的接收机测试的各个阶段从 R&S®SMW-K72 增强型衰落模型选件中受益。五个车对车无线信道模型全都可以很轻松地应用于 IEEE 802.11p 等信号。用户可以完全专注于接收机测试,而无需花费宝贵的时间来定义和实施车对车无线信道模型。这是在实验室条件下模拟真实车对车通信场景的一种快捷且方便的方法。在现实世界的车对车衰落条件下创建接收机测试用例变得比以往更简单。

主要优势

  • 支持所有五个车对车无线信道模型
  • 为实验室带来了现实世界的车对车无线信道
  • 让您在车对车通信场景中,在受控衰落条件下创建可重复的接收机测试用例
  • 简化车对车衰落条件下的信号生成
  • 支持工程师完全专注于接收机测试