專利名稱：生成用于通信系統(tǒng)之中或之上具有預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及通信系統(tǒng)，更具體地說，涉及用于通信系統(tǒng)的信號(hào)，用于生成這種信號(hào)的方法和系統(tǒng)，利用這種信號(hào)測(cè)試通信系統(tǒng)的操作的方法，測(cè)試系統(tǒng)以及被配置為運(yùn)用這種方法的(電信)通信系統(tǒng)。
通過在實(shí)際(有噪聲)測(cè)試條件下測(cè)量系統(tǒng)或系統(tǒng)裝置的傳輸性能，人們可以改進(jìn)系統(tǒng)或者裝置的設(shè)計(jì)，和/或證明它們的性能符合諸如ETSI、ITU或ANSI或其它(電信)通信團(tuán)體發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)。
一種執(zhí)行這種性能測(cè)試的方法是生成被稱為減損(impairment)的信號(hào)。更具體地說，可以將減損細(xì)分為(i)串音噪聲，它具有由例如來自相鄰xDSL系統(tǒng)的譜包絡(luò)和頻譜幅度分布表征的噪聲分布；(ii)干擾噪聲，它由離散頻率分量組成，也被稱為射頻干擾音(rfi-tone)，具有由起源于例如無線電或業(yè)余廣播的多個(gè)離散頻率分量以及頻譜幅度、調(diào)制深度和調(diào)制寬度參數(shù)表征的噪聲分布，以及(iii)脈沖噪聲，由例如開關(guān)操作和開關(guān)元件引起的信號(hào)脈沖表征。
對(duì)于干擾噪聲來說，頻率可以隨時(shí)間變化(擺動(dòng))。
一種用于生成減損的裝置被稱為減損發(fā)生器，它被配置為生成所述串音噪聲和干擾噪聲中的至少一種，特別用于通信系統(tǒng)之中或之上。
在實(shí)踐中，為了測(cè)試通信系統(tǒng)和通信裝置是否符合標(biāo)準(zhǔn)，已定義了各種噪聲分布，其中這些噪聲分布根據(jù)如諸如通信電纜中線對(duì)的長(zhǎng)度和數(shù)量以及傳輸數(shù)據(jù)速率系統(tǒng)參數(shù)而變化。
另外，諸如電纜、銅電纜或光纖或其它類型的電纜等各種不同類型或長(zhǎng)度的傳輸媒體要求不同的噪聲信號(hào)。
用于生成噪聲分布的方法和裝置在本領(lǐng)域中是已知的。具體地說，眾所周知，濾波技術(shù)和濾波器被用于從輸入信號(hào)生成噪聲，提供具有特定譜包絡(luò)和頻譜幅度分布的輸出信號(hào)。
但是，通過利用濾波技術(shù)和濾波器，在輸入信號(hào)和輸出信號(hào)間建立了因果關(guān)系。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到，這種類型的信號(hào)不太適合現(xiàn)實(shí)模擬實(shí)際操作的通信系統(tǒng)和通信裝置。
WO 00/16181公開了一種用于生成近似于預(yù)定幅度分布圖的隨機(jī)時(shí)域信號(hào)的方法和裝置。在第一步驟中，通過對(duì)諸如白噪聲信號(hào)的噪聲信號(hào)進(jìn)行濾波來創(chuàng)建信號(hào)，進(jìn)而產(chǎn)生具有預(yù)定譜包絡(luò)的信號(hào)。在下一步驟中，將非線性函數(shù)應(yīng)用于這種濾波后的噪聲信號(hào)，以產(chǎn)生近似于預(yù)定幅度分布圖的所需時(shí)域信號(hào)。再下一步，將脈沖響應(yīng)濾波應(yīng)用于時(shí)域信號(hào)，以校正其譜包絡(luò)并得到具有所需譜包絡(luò)的輸出信號(hào)。非線性函數(shù)和脈沖響應(yīng)濾波函數(shù)是根據(jù)提供的譜包絡(luò)而選擇的特殊函數(shù)。
WO 00/16181限于這樣一種情況它僅提供一種只具有預(yù)定譜包絡(luò)的時(shí)域信號(hào)。WO 00/16181未對(duì)要提供的時(shí)域信號(hào)所具有的其它質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)作出說明，特別未對(duì)相位特性作出說明。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)信號(hào)，它被用于通信系統(tǒng)和通信裝置，特別是用于根據(jù)預(yù)定(標(biāo)準(zhǔn)化)噪聲分布測(cè)試這些系統(tǒng)和裝置。
在本發(fā)明的第一個(gè)方面中，公開了一種配置適合用在通信系統(tǒng)之中或之上具有預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)的方法，所述方法包括以下步驟-表示第一信號(hào)，所述第一信號(hào)包括多個(gè)頻率分量，每個(gè)分量具有頻譜幅度特性以及相位特性，以及-通過根據(jù)所述或各種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)配置頻譜幅度特性以及配置隨機(jī)相位特性來處理所表示的第一信號(hào)。
修改譜包絡(luò)的傳統(tǒng)方法是利用數(shù)字濾波器組。對(duì)本發(fā)明來說，所表示的第一信號(hào)和要提供的信號(hào)之間不必建立因果關(guān)系，所以這種傳統(tǒng)方法決非理想。這種根據(jù)本發(fā)明對(duì)問題的理解大大簡(jiǎn)化了頻率整形的完成。
例如，從具有隨機(jī)相位特性的第一信號(hào)開始，所表示的第一信號(hào)的頻率整形操作足以提供滿足預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。可以以幾種方式執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的頻率整形。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一信號(hào)由指定各頻率分量的頻譜幅度和相位的第一組數(shù)字表示。在保持信號(hào)的隨機(jī)相位特性的同時(shí)，各頻率分量的頻譜幅度的調(diào)整足以實(shí)現(xiàn)頻域中所表示信號(hào)的頻率整形。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，第一信號(hào)由具有實(shí)部和虛部的第二組復(fù)數(shù)表示，其中實(shí)部和虛部的組合指定各頻率分量的頻譜幅度和相位。通過充分地調(diào)整這些復(fù)數(shù)來實(shí)現(xiàn)頻率整形，但是，在對(duì)所表示的第一信號(hào)進(jìn)行調(diào)整之后要保持隨機(jī)相位特性。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，第一信號(hào)由第三組數(shù)字表示，各數(shù)字在時(shí)域中指定第一信號(hào)的幅度。通過利用例如快速傅里葉變換(FFT)算法將第三組數(shù)字從時(shí)域變換到頻域，第一信號(hào)由指定各頻率分量的頻譜幅度和相位的第四組數(shù)字表示。可以由頻率整形操作對(duì)第四組數(shù)字作進(jìn)一步處理，如以上針對(duì)第一組數(shù)字所公開的那樣。
但是根據(jù)本發(fā)明，也可以將第三組數(shù)字從時(shí)域變換到頻域，從而由第五組具有實(shí)部和虛部的復(fù)數(shù)表示第一信號(hào)。如上所述，為了頻率整形，必須充分地調(diào)整第五組復(fù)數(shù)。
在所表示的第一信號(hào)具有非隨機(jī)相位特性的情況下，通過適當(dāng)?shù)嘏渲玫诙⒌谒暮偷谖褰M數(shù)字，可以得到隨機(jī)相位特性。
利用實(shí)數(shù)或復(fù)數(shù)的比例因子，可以由乘法運(yùn)算調(diào)用頻域中的縮放。將頻率分量的頻譜幅度的期望值除以其實(shí)際頻譜幅度得到頻率分量的頻譜幅度的乘法比例因子。
依照根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)實(shí)施例，為了達(dá)到與所述或各種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步匹配，提供了已處理的所表示第一信號(hào)的后處理。
但是，為了用于根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)之中或之上，必須利用例如反快速傅里葉變換(IFFT)算法，將在頻域中配置的所表示第一信號(hào)變換到時(shí)域。
另外，以上公開的處理步驟還可以包括諸如信號(hào)的卷積或去卷積或者乘法或加法運(yùn)算。在時(shí)域中，尤其可以由時(shí)域中第六組數(shù)字表示滿足所述或各種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的已處理的所表示第一信號(hào)。
但是，通過以上方法，所提供的滿足頻率中諸如預(yù)定頻譜幅度包絡(luò)以及隨機(jī)相位特性的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)可能還不滿足時(shí)域中諸如預(yù)定時(shí)域幅度分布的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的再一個(gè)實(shí)施例中，所述或各種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包括包含預(yù)定時(shí)域幅度分布以及預(yù)定頻譜幅度包絡(luò)的組中的任何一些。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)預(yù)定時(shí)域幅度分布配置已處理的所表示第一信號(hào)。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的再一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)預(yù)定頻譜幅度包絡(luò)配置已處理的所表示第一信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明，為了提供準(zhǔn)確滿足頻域和時(shí)域中的預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)，時(shí)域幅度分布和頻譜幅度包絡(luò)中的至少一種是由迭代過程完成的?？梢园凑账璐螖?shù)重復(fù)幅度和頻率整形，直到兩個(gè)形狀都在合理精確度之內(nèi)滿足要求。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，迭代過程包括在任一迭代步驟后，將已處理的所表示第一信號(hào)的時(shí)域幅度分布和頻譜幅度包絡(luò)中的任一些與預(yù)定時(shí)域幅度分布與預(yù)定頻譜幅度包絡(luò)進(jìn)行比較。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，不需要在頻率整形后執(zhí)行全時(shí)域特征檢查，以弄清時(shí)域特征是否足夠接近要求。已證明，在實(shí)踐中，波峰因數(shù)要求的簡(jiǎn)單檢查足以能夠決定是停止還是繼續(xù)迭代。信號(hào)的波峰因數(shù)被定義為信號(hào)音平均或rms(均方根)值與信號(hào)音最大或峰值幅度的關(guān)系。
以上公開的根據(jù)本發(fā)明的方法特別適合生成串音噪聲等。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的第二方面中，如果要生成具有干擾噪聲特征的信號(hào)，所述或各種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包括至少一個(gè)已調(diào)載波，所述已調(diào)載波包括由載頻、載波幅度、調(diào)制深度以及調(diào)制寬度組成的組中的任一些。
通過根據(jù)一種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或上述質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所表示第一信號(hào)進(jìn)行整形，可以容易并且非常有效地提供表示特定類型的干擾噪聲、具有特定時(shí)域幅度分布以及預(yù)定頻譜幅度包絡(luò)的信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的方法，可以通過組合多個(gè)如上文所公開的內(nèi)容處理的信號(hào)來提供滿足所述或各種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。
為了在例如通信網(wǎng)絡(luò)或通信裝置的測(cè)試中利用這種信號(hào)，必須利用例如FFT算法等將已處理的所表示信號(hào)從頻域變換到時(shí)域。
本發(fā)明還用于組合根據(jù)以上公開的第一和第二方面生成的信號(hào)。但也可以包括其它信號(hào)分量。
具體地說，根據(jù)本發(fā)明的方法，具有所述或各種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)是噪聲信號(hào)。
在本發(fā)明的第三方面，公開了一種測(cè)試通信系統(tǒng)的操作的方法，其中所述方法包括以下步驟-根據(jù)以上公開的本發(fā)明的方法，生成具有預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)，以及-通過測(cè)試中的通信系統(tǒng)傳送這種信號(hào)。
可以利用一組為代碼格式并按預(yù)定順序在裝置上執(zhí)行的指令來生成和存儲(chǔ)所述信號(hào)。該組指令可以是軟件代碼，它在計(jì)算機(jī)上編譯并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或軟盤或CD-ROM上，或通過因特網(wǎng)存儲(chǔ)。軟件和/或產(chǎn)生的信號(hào)還可以被存儲(chǔ)在任意波形發(fā)生器(AWG)卡上，并且AWG可被用于生成這種信號(hào)或者從存儲(chǔ)器再現(xiàn)存儲(chǔ)信號(hào)。因此有可能存在一種可用信號(hào)庫，其中這些信號(hào)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)載體上，可被用于執(zhí)行或使用根據(jù)本發(fā)明的方法。
通信系統(tǒng)可以是諸如xDSL調(diào)制解調(diào)器、或這種調(diào)制解調(diào)器內(nèi)的或用于這種調(diào)制解調(diào)器的芯片、或網(wǎng)絡(luò)中的電纜、或用于(電信)通信的網(wǎng)絡(luò)的裝置。
在本發(fā)明的第四方面中，公開了配置用于通信系統(tǒng)之上或之中的信號(hào)的另一種方法。信號(hào)最好是噪聲信號(hào)。信號(hào)可包括串音噪聲，它是在頻域和時(shí)域中具有預(yù)定特性的隨機(jī)信號(hào)。信號(hào)還可以包括射頻干擾音，它具有離散頻譜。這種信號(hào)中也可以包括其它信號(hào)分量。
所述方法包括以下步驟-在時(shí)域中表示具有時(shí)域幅度分布的第一信號(hào)，所述信號(hào)在頻域中具有頻譜密度，從而得到所表示信號(hào)；-根據(jù)非線性變換處理所表示信號(hào)，所述非線性變換得到至少一種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；-至少通過預(yù)定時(shí)域幅度分布的反函數(shù)處理所表示信號(hào)的時(shí)域幅度分布。
這種方法還可以包括以下步驟將所表示信號(hào)的時(shí)域幅度分布與預(yù)定時(shí)域幅度分布進(jìn)行比較，并在其后配置非線性變換從而得到已處理的所表示信號(hào)，該信號(hào)具有近似于預(yù)定時(shí)域幅度分布的時(shí)域幅度分布。
在本發(fā)明的第五方面中，公開了一種方法，這種方法還包括以下步驟將所表示信號(hào)的時(shí)域幅度分布與預(yù)定時(shí)域幅度分布進(jìn)行比較，并在其后配置非線性變換從而得到已處理的所表示信號(hào)，該信號(hào)具有近似于預(yù)定時(shí)域幅度分布的時(shí)域幅度分布。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，所述方法還可以包括以下步驟在時(shí)域中表示具有幅度分布的第一信號(hào)，并且該信號(hào)在頻域中具有頻譜密度，從而得到所表示信號(hào)，以及在頻域中對(duì)所表示信號(hào)進(jìn)行濾波包括以下步驟在頻域中估計(jì)至少部分信號(hào)表示，并在其后在頻域中處理所表示信號(hào)。
可以組合本發(fā)明方法的第四和第五方面。本發(fā)明方法的第四和第五方面允許在不同的迭代步驟產(chǎn)生信號(hào)，其中這種信號(hào)具有預(yù)定幅度分布和/或具有預(yù)定頻譜密度或具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布和/或具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度。預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可以是信號(hào)的波峰因數(shù)，它是信號(hào)音的最大值或峰值與信號(hào)音的平均值或rms值的關(guān)系。上文所列舉的處理步驟可以包括以下步驟快速傅里葉變換(FFT)或反快速傅里葉變換(IFFT)。處理步驟還可以包括諸如信號(hào)的卷積或反卷積或者乘法或加法的運(yùn)算。
在本方法的第四方面中，對(duì)所表示信號(hào)的幅度分布進(jìn)行處理包括預(yù)定幅度分布的函數(shù)，該函數(shù)可包括預(yù)定幅度分布的反函數(shù)。
本發(fā)明的第四和第五方面所列舉的方法還可以包括以下步驟在頻域中變換第一信號(hào)；將頻域中的第一信號(hào)乘以譜包絡(luò)從而得到相乘信號(hào)；以及之后在時(shí)域中表示相乘信號(hào)。
在這些方法中，可將第一信號(hào)在頻域中的表示生成為一組隨機(jī)數(shù)、最好是復(fù)數(shù)，其中復(fù)數(shù)的模表示幅度，復(fù)數(shù)的幅角表示相位，以及可以根據(jù)高斯分布選擇基本上每個(gè)復(fù)數(shù)的實(shí)部和/或虛部。各個(gè)復(fù)數(shù)可以基本上等于預(yù)定頻譜密度的幅度。
在本發(fā)明的第六個(gè)方面中，公開了一種信號(hào)，它包括至少一個(gè)隨機(jī)噪聲信號(hào)，這種隨機(jī)信號(hào)具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)域幅度分布以及根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻域頻譜密度，隨機(jī)信號(hào)由隨機(jī)數(shù)陣列組成。信號(hào)還可以包括離散頻譜?？梢岳靡唤M為代碼格式并按預(yù)定順序執(zhí)行的指令來生成噪聲信號(hào)。該組指令可以是在計(jì)算機(jī)上編譯并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或軟盤或CD-ROM上的、或通過因特網(wǎng)存儲(chǔ)的軟件代碼。還可以將這種軟件存儲(chǔ)在任意波形發(fā)生器(AWG)卡上，并且AWG可被用于生成這種信號(hào)或從存儲(chǔ)器再現(xiàn)存儲(chǔ)信號(hào)。因此，有可能存在一種可用信號(hào)庫，其中這些信號(hào)可被用于執(zhí)行或使用本發(fā)明方法的第四和第五方面。
在本發(fā)明的第七方面中，公開了一種生成包括至少一個(gè)隨機(jī)噪聲信號(hào)的信號(hào)，這種隨機(jī)信號(hào)在時(shí)域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布并在頻域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度。隨機(jī)信號(hào)由隨機(jī)數(shù)陣列構(gòu)成，所述方法包括以下步驟利用一組為代碼格式并按預(yù)定順序執(zhí)行的指令來生成隨機(jī)數(shù)組。所述方法還可以包括以下步驟生成離散頻譜，所述離散頻譜利用角度測(cè)定函數(shù)并用噪聲特性對(duì)基本上每個(gè)離散頻率進(jìn)行調(diào)制?？梢岳靡唤M為代碼格式并按預(yù)定順序執(zhí)行的指令來組合隨機(jī)噪聲信號(hào)和離散頻譜。
在本發(fā)明的第八個(gè)方面中，公開了一組為代碼格式并可按預(yù)定順序執(zhí)行的指令，這組指令被配置為生成隨機(jī)噪聲信號(hào)和離散頻譜，這種隨機(jī)信號(hào)在時(shí)域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布并在頻域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度。這組指令可以是在計(jì)算機(jī)上編譯并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或軟盤或CD-ROM上或通過因特網(wǎng)存儲(chǔ)的軟件代碼。軟件還可以被存儲(chǔ)在任意波形發(fā)生器(AWG)卡上，并且這種AWG可被用于生成信號(hào)或從存儲(chǔ)器再現(xiàn)存儲(chǔ)信號(hào)。因此有可能存在一種可被利用的可用信號(hào)庫。軟件可以是C語言代碼或可在MATLAB環(huán)境下編譯。
在本發(fā)明的第九方面中，公開了一種用于測(cè)試通信系統(tǒng)的操作的系統(tǒng)，它包括一組為代碼格式的指令，該組指令可按預(yù)定順序在裝置上執(zhí)行和編譯，這組指令被配置為生成包括隨機(jī)噪聲信號(hào)和離散頻譜中的至少一種的噪聲信號(hào)，隨機(jī)信號(hào)在時(shí)域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布并在頻域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度。根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)方面的測(cè)試系統(tǒng)可以包括用于生成噪聲信號(hào)的減損發(fā)生器。
將減損發(fā)生器連接到被測(cè)試的通信系統(tǒng)的連接部件(變壓器、有源器件、衰減器等)可以具有不需要的頻率從屬響應(yīng)。例如可以通過在減損發(fā)生器中生成特定測(cè)試信號(hào)來測(cè)量這種不需要的頻率從屬響應(yīng)?？梢酝ㄟ^乘以信號(hào)的期望頻譜密度除以連接部件的不需要頻率從屬響應(yīng)來補(bǔ)償這種不需要的頻率從屬響應(yīng)。
在本發(fā)明的第十個(gè)方面中，公開了一種測(cè)試諸如xDSL調(diào)制解調(diào)器的通信系統(tǒng)的操作的方法，這種方法包括以下步驟在經(jīng)調(diào)制解調(diào)器收發(fā)的信號(hào)上疊加一個(gè)信號(hào)，其中所述一個(gè)信號(hào)包括隨機(jī)噪聲信號(hào)和離散頻譜中的至少一種，所述隨機(jī)信號(hào)在時(shí)域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布并在頻域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度，此外，所述噪聲信號(hào)由隨機(jī)數(shù)陣列構(gòu)成。
在本發(fā)明的第十一方面中，公開了一種測(cè)試通信系統(tǒng)的操作質(zhì)量的方法。這種方法包括以下步驟在經(jīng)調(diào)制解調(diào)器收發(fā)的信號(hào)上疊加一個(gè)信號(hào)，其中所述一個(gè)信號(hào)包括隨機(jī)噪聲信號(hào)和離散頻譜中的至少一種，所述隨機(jī)信號(hào)在時(shí)域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布并在頻域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度，此外，所述噪聲信號(hào)由隨機(jī)數(shù)陣列構(gòu)成，并根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)所收發(fā)的信號(hào)。
另外，在本發(fā)明的第十二方面中，公開了一種改進(jìn)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和/或生產(chǎn)的方法，這種方法包括以下步驟在經(jīng)調(diào)制解調(diào)器收發(fā)的信號(hào)上疊加一個(gè)信號(hào)，其中所述一個(gè)信號(hào)包括隨機(jī)噪聲信號(hào)和離散頻譜中的至少一種，所述隨機(jī)信號(hào)在時(shí)域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布并在頻域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度，此外，所述噪聲信號(hào)由隨機(jī)數(shù)陣列構(gòu)成；根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)所收發(fā)的信號(hào)；以及迭代地配置調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計(jì)，以便得到更接近用于估計(jì)所收發(fā)信號(hào)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
在本發(fā)明的第十三方面中，公開了包括這樣一種信號(hào)的電信網(wǎng)絡(luò)，這種信號(hào)包括隨機(jī)噪聲信號(hào)和離散頻譜中的至少一種，這種隨機(jī)信號(hào)在時(shí)域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布并在頻域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度，另外，所述噪聲信號(hào)由隨機(jī)數(shù)陣列構(gòu)成。
可以組合上述各方面的特性和本發(fā)明的實(shí)施例。
上述信號(hào)、方法和指令組將提供在諸如電話電纜或無線媒體等媒體上的更高質(zhì)量信號(hào)傳輸。更好的信號(hào)傳輸允許為通信系統(tǒng)的用戶在更大范圍提供更多服務(wù)。
圖2示意了根據(jù)本發(fā)明方法的流程圖類型的實(shí)施例。
圖3在圖示中示意了根據(jù)本發(fā)明用于生成干擾噪聲的方法的實(shí)施例。
圖4示意了根據(jù)本發(fā)明方法的另一些流程圖類型的實(shí)施例。
圖5示意了放大信號(hào)中高幅度峰值或信號(hào)音的幅度失真(非線性變換)函數(shù)Q(x)。
圖6示意了本發(fā)明的例示實(shí)施例的流程圖。
圖7-11示意了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例得到的結(jié)果。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，公開了一種用于測(cè)試諸如xDSL收發(fā)信機(jī)的通信系統(tǒng)的操作的系統(tǒng)。對(duì)運(yùn)行存取網(wǎng)絡(luò)中的高穿透性系統(tǒng)情況的測(cè)試設(shè)備的設(shè)置進(jìn)行描述。
公開了一種配置用于通信系統(tǒng)之中或之上的信號(hào)的方法。
傳輸性能測(cè)試的目的是以這樣一種方式加載xDSL收發(fā)信機(jī)，這種方式表示運(yùn)行存取網(wǎng)絡(luò)中的高穿透性系統(tǒng)情況。這種高穿透性方法允許(i)組件和系統(tǒng)設(shè)計(jì)者量化性能，并用此改進(jìn)他們的設(shè)計(jì)，從而證明符合標(biāo)準(zhǔn)；以及(ii)操作員定義應(yīng)用于大多數(shù)運(yùn)行情況的配置規(guī)則。


圖1示意了可能的測(cè)試設(shè)置1的功能描述。它包括●測(cè)試回路2，它是真電纜或電纜模擬器；●添加部件3，它向測(cè)試回路2注入減損噪聲；●高抗阻，以及非常均衡的差動(dòng)電壓探針4，它連接到諸如頻譜分析儀或rms電壓表(未示出)等電平檢測(cè)器5，以及●測(cè)試中的xDSL收發(fā)信機(jī)(調(diào)制解調(diào)器)6、7。當(dāng)測(cè)試中的xDSL系統(tǒng)需要外部分流器時(shí)(用于POTS或ISDN信號(hào))，可以將這些分流器包括在測(cè)試中的調(diào)制解調(diào)器6、7中。
流經(jīng)測(cè)試設(shè)備設(shè)置1的信號(hào)是從端口Tx到端口Rx，這意味著測(cè)量上游和下游性能需要交換收發(fā)信機(jī)位置和測(cè)試“電纜”端。當(dāng)端口Tx以及端口Rx的末端是測(cè)試中的xDSL收發(fā)信機(jī)(調(diào)制解調(diào)器)6、7時(shí)，端口Rx的接收信號(hào)電平是節(jié)點(diǎn)A2和B2之間測(cè)量的電平。在這種測(cè)量期間斷開減損發(fā)生器8。在相同情況下，端口Tx的發(fā)送信號(hào)電平是節(jié)點(diǎn)A1和B1之間測(cè)量的電平。
減損發(fā)生器8應(yīng)注入到測(cè)試設(shè)置1中的噪聲與頻率有關(guān)。減損發(fā)生器8注入到測(cè)試設(shè)置1中的噪聲應(yīng)該是實(shí)際(頻譜受影響)存取網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際表示，并且它是(a)取決于測(cè)試回路2的長(zhǎng)度，以及(b)在下游性能測(cè)試和上游性能測(cè)試中不同。在節(jié)點(diǎn)A2和B2之間測(cè)量的這種減損噪聲通常是隨機(jī)噪聲、沖擊噪聲和諧波噪聲(射頻干擾音)的混合。一組特性被標(biāo)識(shí)為“噪聲分布”。
用相當(dāng)均衡的差動(dòng)電壓探針4測(cè)量信號(hào)和噪聲電平。
在全自動(dòng)測(cè)試設(shè)置1中，測(cè)試回路2，3、電壓探針4以及電平檢測(cè)器5、測(cè)試中的調(diào)制解調(diào)器6，7以及減損發(fā)生器8可以連接到中央處理單元(CPU)9，如圖中的虛線所示。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，與CPU9的連接可涉及CPU9進(jìn)行的遠(yuǎn)程測(cè)試的數(shù)據(jù)鏈路。
以下是與測(cè)試設(shè)備的使用有關(guān)的說明●在滿信號(hào)帶上測(cè)量這種設(shè)置中的rms電壓Urms[V]，意味著P[dBm]的功率電平等于P＝10×log10(Urms2/Rv×1000)[dBm]；●在小頻帶Δf(以赫茲(Hz)為單位)內(nèi)測(cè)量這種設(shè)置中的rms電壓Urms[V]，意味著該濾波帶內(nèi)的功率頻譜密度電平P[dBm/Hz]等于P＝10×log10(Urms2/Rv×1000/Δf))[dBm/Hz]；●帶寬Δf標(biāo)識(shí)濾波器的噪聲帶寬，并不是-3dB帶寬。
圖2示意性地顯示了用于根據(jù)本發(fā)明配置信號(hào)Ui(t)i＝1，2，3，…以用于通信系統(tǒng)之上或之中的方法的實(shí)施例。信號(hào)可包括串音噪聲，它是在頻域中和在時(shí)域中具有預(yù)定特性的隨機(jī)信號(hào)。
如圖2的流程[1]所示，這種方法包括以下步驟表示第一信號(hào)，所述第一信號(hào)包括多個(gè)頻率分量，每個(gè)頻率分量具有頻譜幅度和相位特性，框10“第一信號(hào)”，并通過根據(jù)至少一種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)配置頻譜幅度特性來處理所表示信號(hào)，以及配置隨機(jī)相位特性，框11“配置”，因此得到已處理的所表示信號(hào)。
第一信號(hào)可由第一組數(shù)字表示，這組數(shù)字指定各頻率分量的頻譜幅度和相位。另外，第一信號(hào)可以由具有實(shí)部和虛部的第二組復(fù)數(shù)表示，實(shí)部和虛部的組合指定各頻率分量的頻譜幅度和相位。也就是說，復(fù)數(shù)的模表征頻率分量的頻譜幅度而復(fù)數(shù)的幅角表征頻率分量的相位。
根據(jù)本發(fā)明，對(duì)所表示第一信號(hào)10進(jìn)行處理，以配置隨機(jī)相位特性。但是，從具有隨機(jī)相位特性的所表示第一信號(hào)10開始，對(duì)于根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)信號(hào)的頻率進(jìn)行整形，它足以對(duì)頻率分量的頻譜幅度進(jìn)行整形。
這種方法還可以包括以下步驟在時(shí)域中表示第一信號(hào)，其中第一信號(hào)由第三組數(shù)字表示，其中每個(gè)數(shù)字指定第一信號(hào)在時(shí)域中的幅度。通過例如利用FFT算法將第三組數(shù)字從時(shí)域變換到頻域，得到指定各頻率分量的頻譜幅度和相位的第四組數(shù)字。同樣地，通過根據(jù)至少一種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)配置頻譜幅度特性以及配置其隨機(jī)相位特性來處理第四組數(shù)字。
通過例如利用反FFT算法(IFFT)將已處理的所表示信號(hào)從頻域變換到時(shí)域，框12“變換”，最終生成具有至少一種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)U1(t)。
盡管信號(hào)U1(t)滿足頻域中的至少一種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，比如譜包絡(luò)和/或預(yù)加重特性，還可能需要提供在時(shí)域中具有預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。
如圖2中流程[2]和[3]所公開，即框13“幅度形狀”和框14“頻率形狀”，時(shí)域中的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可包括預(yù)定幅度分布和/或預(yù)定頻譜幅度包絡(luò)。
這種方法還可以包括以下步驟在不同的迭代步驟中產(chǎn)生信號(hào)，見圖2[4]，框15“測(cè)試形狀”和反饋回路16。因此，信號(hào)可以具有預(yù)定時(shí)域幅度分布和/或預(yù)定頻譜幅度包絡(luò)和/或根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度。
至少一種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可以是信號(hào)的波峰因數(shù)，也就是信號(hào)音的最大值或峰值與信號(hào)音的平均值或rms值的關(guān)系。
可以利用一組為代碼格式并可按預(yù)定順序在裝置上執(zhí)行并編譯的指令來生成并存儲(chǔ)信號(hào)。這組指令可以是在計(jì)算機(jī)上編譯并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或軟盤或CD-ROM上、或通過因特網(wǎng)存儲(chǔ)的軟件代碼。這種軟件還可以存儲(chǔ)在任意波形發(fā)生器(AWG)卡上，并且AWG可被用于生成信號(hào)或從存儲(chǔ)器再現(xiàn)存儲(chǔ)信號(hào)。因此，有可能存在可用信號(hào)庫，其中這些信號(hào)可被用于執(zhí)行或使用本發(fā)明的方法的第一和第二方面。通信系統(tǒng)可以是諸如xDSL調(diào)制解調(diào)器6、7的裝置，或這種調(diào)制解調(diào)器6、7內(nèi)或用于這種調(diào)制解調(diào)器6、7的芯片或電信網(wǎng)絡(luò)。
進(jìn)行圖2的框13“幅度形狀”中的處理，從而得到對(duì)時(shí)域特性的影響或控制。選擇幅度失真(變換)函數(shù)Q(x)來放大信號(hào)的高幅度峰值或信號(hào)音?？梢詮男盘?hào)的實(shí)際幅度分布函數(shù)和預(yù)定幅度分布函數(shù)重構(gòu)非線性變換函數(shù)Q(x)。
對(duì)于0到T之間時(shí)段t中的噪聲信號(hào)f(t)，信號(hào)的幅度分布F(a)被定義為噪聲f的絕對(duì)值大于a的時(shí)間部分。如果G(a)是預(yù)定幅度分布(如增強(qiáng)高斯函數(shù)，見下文)，并且G-1(a)是其反函數(shù)，則從噪聲信號(hào)f(t)產(chǎn)生中間或最終信號(hào)g(t)的變換函數(shù)Q(x)可被定義為Q(x)＝sign(x)·G-1(F(|x|)) (1)g(t)＝Q{f(t)} (2)sign(x)＝x/|x|其中x＜＞0；sign(x)＝0其中x＝0；因此，g(t)將具有預(yù)定幅度分布G(a)。在許多情況下，Q(x)可以是解析函數(shù)但也可以用數(shù)字構(gòu)造。增強(qiáng)高斯函數(shù)的例示如下高斯類型噪聲的幅度分布是G(x)=1-erf(x2σ).......(3)]]>其中erf(x)=2π∫0xdtexp(-t2).......(4)]]>并且其中σ是信號(hào)的RMS值。“增強(qiáng)”高斯分布被定義為 如果VRMS是噪聲采樣的期望RMS值，并且Cf是期望波峰因數(shù)，選擇A＝Cf×VRMS，并且 (6)σ=((1+a)V2RMS-A2·a/3)...........(7)]]>已證明有用的a的典型值是0.001和0.01之間的大小，并且它表示增強(qiáng)高斯分布與實(shí)際高斯分布的偏差。
在圖2的框14頻率形狀中，作為后處理步驟，改進(jìn)了信號(hào)的頻域特性，從而得到與所述或各種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步匹配。例如，通過用(中間)信號(hào)U2(t)的測(cè)量頻譜密度與預(yù)定頻譜密度進(jìn)行比較(除)，可得到校正頻率曲線。在下面對(duì)FFT函數(shù)的卷積的描述中的最佳模式實(shí)施例中給出其例示。
圖2的部分[4]中，示意了上文詳細(xì)描述的步驟的迭代過程如何可以導(dǎo)致對(duì)用于通信系統(tǒng)之中或之上的完成或最終信號(hào)的進(jìn)一步改進(jìn)。執(zhí)行迭代過程、即框15測(cè)試形狀的頻率形狀測(cè)試以及反饋回路16，直到得到預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
圖3在示意性圖解中說明利用根據(jù)本發(fā)明的方法提供干擾噪聲信號(hào)。
如在前序中所公開的，干擾噪聲可以由離散載頻fci，i＝1，2，3…上的多個(gè)頻率分量表征。載頻fci上的頻率分量各自具有載波幅度Aci，i＝1，2，3…，以及(如果可適用)具有調(diào)制寬度、即相關(guān)載頻fci的左手邊和右手邊的多個(gè)離散頻率，以及具有調(diào)制深度，這種調(diào)制深度是與相應(yīng)載頻fci有關(guān)的邊頻幅度。
圖3在具有水平或頻率軸f和垂直或幅度軸A的圖形表示中，僅作為例示顯示了由兩個(gè)載頻fc1和fc2組成的信號(hào)，這兩個(gè)載頻分別具有載波幅度Ac1和Ac2。
載頻fc1的兩側(cè)旁配置了三個(gè)邊頻分量，各邊頻具有幅度A1。對(duì)于載頻fc2兩側(cè)的頻率分量，配置了兩個(gè)邊頻分量，各邊頻分量具有幅度A2。
根據(jù)本發(fā)明，為了提供具有至少一種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)，必須對(duì)頻率分量的幅度進(jìn)行整形，如在圖3中用虛線1和2所示。
從具有隨機(jī)相位特性的所表示第一信號(hào)開始，根據(jù)本發(fā)明，通過對(duì)幅度進(jìn)行整形，在要提供的具有預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)中保持隨機(jī)相位特性。
圖4示意性地顯示用于配置在通信系統(tǒng)之中或之上使用的信號(hào)的方法的另一實(shí)施例，具體地說，這種方法在已經(jīng)提供隨機(jī)相位特性時(shí)使用。該信號(hào)包括串音信號(hào)，它是在頻域中和在時(shí)域中具有預(yù)定特性的隨機(jī)信號(hào)。該信號(hào)還可以包括具有離散頻譜的射頻干擾音。另外，這種信號(hào)中可以包括其它信號(hào)分量。
這種方法還可以包括以下步驟在時(shí)域中表示第一信號(hào)，所述第一信號(hào)具有幅度分布，并且該信號(hào)在頻域中具有頻譜密度，進(jìn)而得到所表示信號(hào)；以及根據(jù)非線性變換處理所表示信號(hào)，所述非線性變換實(shí)現(xiàn)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。這在圖4中被示為幅度整形，流程[2-4]。
這種方法還可以包括以下步驟在時(shí)域中表示第一信號(hào)，所述第一信號(hào)具有幅度分布，并且該信號(hào)在頻域中具有頻譜密度，進(jìn)而得到所表示信號(hào)；根據(jù)預(yù)定頻譜密度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)處理所表示信號(hào)，直到得到具有頻譜密度的信號(hào)。這在圖4中被示為頻率整形，流程[2-4]。頻率整形步驟還可以包括以下步驟在頻域中對(duì)所表示信號(hào)進(jìn)行濾波，其中包括在頻域中估計(jì)至少部分的信號(hào)表示，以及其后處理頻域中的信號(hào)表示的步驟。
這種方法還可以包括以下步驟在不同的迭代步驟中產(chǎn)生信號(hào)，見圖4的流程[4]。因此，信號(hào)可以具有預(yù)定時(shí)域幅度分布和/或預(yù)定頻譜密度或根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)域幅度分布和/或頻譜密度。預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可以是信號(hào)的波峰因數(shù)，也就是信號(hào)音的最大值或峰值與信號(hào)音的平均值比較的關(guān)系?？梢岳靡唤M為代碼格式并可按預(yù)定順序在裝置上執(zhí)行和編譯的指令來生成并存儲(chǔ)這種信號(hào)。
同樣地，這組信號(hào)可以是在計(jì)算機(jī)上編譯并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或軟盤或CD-ROM上、或通過因特網(wǎng)存儲(chǔ)的軟件代碼。這種軟件還可以被存儲(chǔ)在任意波形發(fā)生器(AWG)卡上，并且AWG可被用于生成信號(hào)或從存儲(chǔ)器再現(xiàn)存儲(chǔ)信號(hào)。因此，有可能存在可用信號(hào)庫，它可以用于執(zhí)行或使用本發(fā)明的方法。通信系統(tǒng)可以是諸如xDSL調(diào)制解調(diào)器、或這種調(diào)制解調(diào)器內(nèi)或用于這種調(diào)制解調(diào)器的芯片、或電信網(wǎng)絡(luò)的裝置。在圖4中詳細(xì)說明了以下實(shí)施例。
利用軟件生成隨機(jī)數(shù)，框16“創(chuàng)建噪聲”。在硬件中可以生成白噪聲。對(duì)隨機(jī)數(shù)進(jìn)行過濾直到得到預(yù)定頻譜密度。所生成的隨機(jī)數(shù)各自表示一個(gè)頻率分量。通過調(diào)整復(fù)數(shù)的幅度來執(zhí)行得到預(yù)定頻譜密度的必要處理，之后進(jìn)行IFFT處理，從而產(chǎn)生期望噪聲信號(hào)。執(zhí)行這種方法的另一種方式是生成表示各頻率分量相位的隨機(jī)數(shù)，并在其后復(fù)數(shù)的幅度被配置為近似于或等于預(yù)定頻譜密度。
為得到對(duì)時(shí)域特性的影響或控制，進(jìn)行框13“幅度形狀”的處理。圖5示意了選擇幅度失真(變換)函數(shù)Q(x)來放大信號(hào)中的高幅度峰值或信號(hào)音。如以上針對(duì)公式(1-7)所述的，可以從信號(hào)的實(shí)際幅度分布函數(shù)和預(yù)定幅度分布函數(shù)重構(gòu)非線性變換函數(shù)Q(x)。
在圖4的框14“頻率形狀”中，改進(jìn)了信號(hào)的頻域特性。通過用(中間)信號(hào)的預(yù)定頻譜密度與測(cè)量頻譜密度進(jìn)行比較(除)得到校正頻率曲線。在后續(xù)對(duì)FFT函數(shù)的卷積中描述的最佳模式實(shí)施例中給出其例示。
在圖4的流程[4]中，就象圖2中流程[2]一樣，再次示意了上文詳細(xì)描述的步驟的迭代過程如何可以導(dǎo)致用于通信系統(tǒng)之上或之中的最終進(jìn)一步改進(jìn)。執(zhí)行迭代過程，直到得到預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
如上所述，通過根據(jù)本發(fā)明的方法，利用諸如減損發(fā)生器8的裝置，可以生成表示串音噪聲和干擾噪聲的信號(hào)，見圖1，其中的減損發(fā)生器可被配置為提供由串音噪聲信號(hào)和干擾噪聲信號(hào)構(gòu)成的信號(hào)，同時(shí)如果需要，可以在要提供的輸出信號(hào)中加入其它信號(hào)分量。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以有利地將要提供的信號(hào)作為時(shí)域中的第六組數(shù)字提供，例如數(shù)字陣列。
圖6在流程類型的圖中示意了運(yùn)行在個(gè)人計(jì)算機(jī)20上的本發(fā)明的例示實(shí)施例。被稱為SPOCS的框21生成減損噪聲，它包括框22“白噪聲”、FFT提供的框23“頻譜整形”、IFFT從框23的輸出產(chǎn)生的框24“期望噪聲信號(hào)”，框24的結(jié)果信號(hào)被存儲(chǔ)在AWG卡25中。在串音情況中，即框26，建立噪聲PSD(功率頻譜密度)，框27，由框23對(duì)噪聲PSD進(jìn)一步處理。
下文公開了本發(fā)明的一組指令的最佳模式實(shí)施例。下文給出的代碼在MATLAB環(huán)境下編譯。％符號(hào)后面給出了關(guān)于代碼功能的注釋。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，所提供的代碼是不解自明的。
圖7-9示意了通過最佳模式實(shí)施例得到的結(jié)果。圖8示意了生成噪聲樣本以及噪聲分布的PSD的頻譜曲線。圖9示意了生成噪聲樣本在時(shí)域中的曲線。圖10示意了生成噪聲樣本的分布函數(shù)曲線。圖11示意了生成噪聲樣本的累積分布函數(shù)曲線。圖7示意了圖形用戶界面以及AWG控制的設(shè)置。
<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[％------------------------------------------------------------- 函數(shù)DemoImpair2；％-------------------------------------------------------------％DemoImpair2％Matlab編程語音編寫的代碼，演示了減損發(fā)生器的基本算法。％％所演示的算法全面控制預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，例如％-在用連續(xù)頻譜產(chǎn)生噪聲時(shí)的頻域和時(shí)域特性(幅度；概率分布)％-在用離散頻譜生成噪聲時(shí)的載波幅度、載頻、調(diào)制深度和調(diào)制％ 寬度％獨(dú)立計(jì)算兩種類型的噪聲，并且在時(shí)域中作為數(shù)字陣列表示。％可以通過增加這些陣列元素的方式同時(shí)得到兩種類型的噪聲。％％％％％(c)2000-2001 KPN Research；％％演示函數(shù)％DemoXtalkNoise-表示產(chǎn)生連續(xù)噪聲的過程％DemoIngressNoise -表示產(chǎn)生離散噪聲的過程％％主函數(shù)噪聲被表示為隨機(jī)數(shù)陣列％DefineShape -初始化所有用戶可定義參數(shù)％CreateNoiseCont -產(chǎn)生連續(xù)噪聲％CreateNoiseDiscr_Fast -產(chǎn)生離散噪聲，快速算法％CreateNoiseDiscr_Slow -產(chǎn)生離散噪聲，慢速算法％PrequencyShape-修改連續(xù)噪聲的頻譜密度％AmplitudeShape-修改連續(xù)噪聲的幅度分布％％支持函數(shù)％ CalcSpec -計(jì)算噪聲的頻譜密度％ CalcNBSV -計(jì)算噪聲的窄帶信號(hào)電壓％％ CalcCrest-計(jì)算噪聲的波峰因數(shù)％ CalcDistrib -計(jì)算噪聲的概率分布％ CalcCumDistrib -計(jì)算噪聲的累積分布％ CalcSmooth -平滑頻譜，如在實(shí)際頻譜分析儀中那樣％％ CalcEnhancedGaussDistribution -近高斯分布的示例％ CalcDemodulation-計(jì)算載波上調(diào)制的噪聲％----------------------------------------------------------Shape＝DefineShape；DemoXtalkNoise(Shape)；DemoIngressNoise(Shape)；％----------------------------------------------------------function [U，t]＝DemoXtalkNoise(Shape)；％----------------------------------------------------------％演示用連續(xù)頻譜生成噪聲％如對(duì)于串音測(cè)試R＝Shape.R；CF_min＝ Shape.Xtalk.CF_min；[U，t]＝CreateNoiseCont(Shape)；plot(t，U)； title(′Xtalk method 1′)；shg；pause[X，f]＝CalcSpec(U，t)； plot(f，x)； title(′Xtalk method 1′)；shg；pause[X，f]＝CalcSpec(U，t)； plot(f，dBm(X，R))；title(′Xtalk method 1′)；shg；pause[P，u]＝CalcCumDistrib(U)； plot(u，P)； title(′Xtalk method 1′)；shg；pause％U＝AmplitudeShape(U，Shape)；plot(t，U)； title(′Xtalk method 2′)；shg；pause[X，f]＝CalcSpec(U，t)； plot(f，X) title(′Xtalk method 2′)；shg；pause[X，f]＝CalcSpec(U，t)； plot(f，dBm(X，R))；title(′Xtalk method 2′)；shg；pause[P，u]＝CalcCumDistrib(U)； plot(u P)； title(′Xtalk method 2′)；shg；pause％U＝FrequencyShape(U，Shape)； plot(t，U)； title(′Xtalk method 3′)；shg；pause[X，f]＝CalcSpec(U，t)； plot(f，X)； title(′Xtalk method 3′)；shg；pause[X，f]＝Calcspec(U，t)； plot(f，dBm(X，R))；title(′Xtalk method 3′)；shg；pause[P，u]＝CalcCumDistrib(U)； plot(u，P)； title(′Xtalk method 3′)；shg；pause％for i＝2∶10 i U＝AmplitudeShape(U，Shape)； [X，f]＝CalcSpec(U，t)； ％ U＝FrequencyShape(U，Shape)； [X，f]＝CalcSpec(U，t)； ％ if CalcCrest(U)＞CF_min，break；end；end；[P，u]＝CalcCumDistrib(U)；plot(t，U)； title(′Xtalk method 4′)；shg；％暫停plot(f，dBm(X，R))； title(′Xtalk method 4′)；shg；％暫停plot(u，P)； title(′Xtalk method 4′)；shg；％暫停％----------------------------------------------------------function[U，t]=DenoIngressNoise(Shape)；％----------------------------------------------------------％演示用離散頻譜生成噪聲，如對(duì)于干擾測(cè)試R＝Shape.R；[U，t]＝CreateNoiseDiscr_Fast(Shape)；％[U，t]＝CreateNoiseDiscr_Slow(Shape)；％給出同一結(jié)果[X，f]＝CalcNBSV(U，t)；plot(f，dBm(X，R))；title(′Ingress method′)；shg；pausefor ToneNr＝[1∶2][Uac，Uac_rms]＝CalcDemodulation(U，t，Shape，ToneNr)；plot(t，Uac)；title(′demodulated ingress noise ofone carrier′)；shg；pause[P，u]＝CalcDistrib(Uac/Uac_rms)；plot(u，P)；title(′distribution of demod noise′)；shg，pauseend；％--------------------------------------------------------------------------------function[Shape]＝DefineShape；％--------------------------------------------------------------------------------％ 創(chuàng)建應(yīng)該生成的噪聲的噪聲分布，按照％ -頻譜密度(本例示中實(shí)際上是矩形)％ -概率分布(本例示中是近高斯分布)％ -信號(hào)音和調(diào)制％ 以伏特每平方根赫茲為單位的頻譜％---------------------------------------------------------------------------------Fmax＝4E6；Fl＝300E3；Fh＝700E3；N＝2^18；R＝135；cf＝5.5； ％期望波峰因數(shù)cf min＝5.1；％期望波峰因數(shù)m＝N/2；％Shape.N＝N；％時(shí)間取樣數(shù)Shape.m＝m；％頻率取樣數(shù)Shape.dF＝Fmax./(m-1)； ％頻率間隔Shape.dT＝l/(N*Shape.dF)；％時(shí)間間隔Shape.R＝R；％期望噪聲源的阻抗％定義串音噪聲目標(biāo)(頻譜密度&amp;幅度分布)Shape.Xtalk.freq＝
′*Shape.dF；Shape.Xtalk.spec＝(Shape.Xtalk.freq＞＝Fl).*(Shape.Xtalk.freq＜＝Fh)*(1/300)；Shape.Xtalk.DistU＝0cf/1000cf；Shape.Xtalk.DistP＝CalcEnbancedGaussDistribution(Shape.Xtalk.DistU，cf)；％PShape.Xtalk.CF_min＝of_min；％定義干擾噪聲目標(biāo)(RFI音)P_dBm＝[-70；-50；-60；-60；-40；-60；-60；-40；-70；-40]；％dBm@135 ohmP＝(10).^(P_dBm/10)*1E-3；Shape.Ingress.ToneU＝sqrt(P*135)； ％U＝sqrt(P*R)；有效值Shape.Ingress.ToneF＝[99；207；333；387；531；603；711；801；909；981]*1E3；Shape.Ingress.ModDepth＝0.32*ones(10，1)；％＝mod index＞0.8，at CF＞2.5)Shape.Ingress.ModWidth＝2*4.5E3*ones(10，1)；％＝-10KHz..+10KHz)％---------------------------------------------------------------------------function[U，t]＝CreateNoiseCont(Shape)；％---------------------------------------------------------------------------％創(chuàng)建噪聲電壓U(t)，具有預(yù)定頻域特性(頻譜)，但具有無控制的時(shí)域特性％(分布)N＝Shape.N； ％要產(chǎn)生的取樣數(shù)％U＝rand(N，1)；％均勻分布的白噪聲U＝randn(N，1)； ％高斯分布的白噪聲U＝FrequencyShape(U，Shape)； ％整形噪聲t＝
′*Shape-dT；％相關(guān)時(shí)間軸％----------------------------------------------------------------------------function[U，t]＝CreateNoiseDiscr_Fast(Shape)；％----------------------------------------------------------------------------％創(chuàng)建電壓U(t)，具有AM已調(diào)載波(RFI音)；每個(gè)具有單獨(dú)的預(yù)定頻率、％幅度、調(diào)制寬度以及調(diào)制深度。％每個(gè)載波音下邊帶的隨機(jī)相位被鏡像，以將任意QAM調(diào)制轉(zhuǎn)換到％(不是鏡像為)更嚴(yán)格的AM調(diào)制(全鏡像)％標(biāo)記本算法中X指的是(近諧波)干擾噪聲信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)的分量，％但是它在(偽隨機(jī))串音噪聲信號(hào)的情況下指的是頻譜密度％％％計(jì)算時(shí)間隨著取樣數(shù)量大約線性增長(zhǎng)％全部計(jì)算時(shí)間中的大約80％由反傅里葉變換造成％-----------------------------------------------------------------N＝Shape.N； ％取樣數(shù)量m＝Shape.m； ％該數(shù)量的一半Nc＝round(Shape.Ingress.ToneF/Shape.dF)+1； ％載頻的指數(shù)(只有正)Nm＝round(Shape.Ingress.ModWidth/Shape.dF/2)； ％調(diào)制次數(shù) ％分量Xc＝0.5*Shape.Ingress.ToneU； ％載波幅度的幅度Xm＝Shape.Ingress.ModDepth.*Xc./sqrt(2*Nm)； ％調(diào)制頻帶的幅度X＝zeros(N，1)；％初始化Xc＝Xc.*exp(j*1000*rand(size(Xc)))；％隨機(jī)載波相位Xcc＝(Xc.*Xc)./abs(Xc.*Xc)；for k＝1length(Nc) ％對(duì)于所有已調(diào)載波，進(jìn)行Nmp＝Nc(k)+[1Nm(k)]′； ％定位上邊帶％頻率Nmn＝Nc(k)-[1Nm(k)]′； ％定位上邊帶％頻率Xmp＝Xm(k).*exp(j*1000*rand(size(Nmp)))； ％創(chuàng)建上邊帶Xmn＝conj(Xmp)*Xcc(k)； ％鏡像下邊帶X(Nmp)＝Xmp； ％插入上邊帶X(Nmn)＝Xmn； ％插入下邊帶end；X(Nc)＝Xc；％插入所有載波X(N-1m+2)＝conj(X(2ceil(m)))；％附加頻譜％(負(fù)頻率)％U＝real(ifft(x))*N； ％變換到時(shí)域U＝real(fft(X))；％變換到時(shí)域 ％(快了10％)t＝Shape.dT*
′； ％相關(guān)時(shí)間軸％-------------------------------------------------------------------------------function[U，t]＝CreateNoiseDiscr_Slow(Shape)；％-------------------------------------------------------------------------------％創(chuàng)建電壓U(t)，具有預(yù)定頻率上的RFI音、幅度和調(diào)制寬度以及調(diào)制％深度。％本算法是直接的，非常低效的，并且只用于演示％可以證明CreateNoiseDiscr_Fast返回相同的結(jié)果％-------------------------------------------------------------------------------N＝Shape.N； ％要生成的取樣數(shù)量m＝Shape.m；f＝
′*Shape.dF；t＝
′*Shape.dT；Fc＝Shape.Ingress-ToneF； ％載波頻率列表Fc＝Shape.dF*round(Fc/Shape.dF)； ％強(qiáng)制整數(shù)周期％U＝0；for k＝1length(Shape.Ingress.ToneF)；％-產(chǎn)生噪聲調(diào)整，具有U_avg＝0并且U_rms＝1Nm＝round(Shape.Ingress.ModWidth(k)/Shape.dF/2)；Xn0＝([1N]＜＝(Nm+1))′； ％形狀調(diào)制噪聲幅度Xn＝Xn0.*exp(j*1000*rand(N，1))； ％形狀調(diào)制噪聲相位Xn(1)＝0；％消去DC分量Xn(N-1m+2)＝conj(Xn(2ceil(m)))；％附加頻譜(負(fù)頻率)Noise＝real(ifft(Xn))； ％變換到時(shí)域Noise＝Noise/sqrt(sum(Noise.*Noise)/N)； ％強(qiáng)制rms＝1％--執(zhí)行調(diào)制Carrier＝Shape.Ingress.ToneU(k)*cos(2*pi*Fc(k)*t+1000*rand)；Modulate＝Shape.Ingress.ModDepth(k)*Noise；U＝U+Carrier.*(1+Modulate)；end；％----------------------------------------------------------------function [U]＝FrequcyShape(U，Shape)％----------------------------------------------------------------％重新整形取樣U的頻譜，如目標(biāo)形狀指定的％輸入％ U 取樣的連續(xù)值％ Fs取樣頻率％ 頻譜 期望PSD(以伏特每平方根赫茲為單位)％----------------------------------------------------------------N＝length(U)；m＝length(Shape.Xtalk.spec)； ％m＝N/2t＝
′*Shape.dT；％執(zhí)行頻率調(diào)整Scaling＝Shape.Xtalk.spec./CalcSpec(U，t)；X＝fft(U)；％變換到頻域X(1)＝0； ％消去DC分量X(2m+1)＝ X(2m+1).*Scaling；％調(diào)整頻譜(正頻率)X(N-1m+2)＝conj(X(2ceil(m)))；％附加頻譜(負(fù)頻率)U＝real(ifft(X))；％變換到時(shí)域％-------------------------------------------------------------------------------------function[U]＝AmplitudeShape(U，Shape)％-------------------------------------------------------------------------------------％本函數(shù)利用幅度相關(guān)(非線性)失真函數(shù)Q(x)對(duì)函數(shù)U的幅度分布進(jìn)行％整形。％結(jié)果是U(t)＝Q{U(t)}％％令FF為取樣的實(shí)際累積分布函數(shù)，以及％令GG為期望累積分布函數(shù)，％則給出的失真函數(shù)為％ Q(X)＝GG^{-1}FF(X)％-------------------------------------------------------------------------------------U0＝sqrt(sum(U.*U)/length(U))； ％縮放因子(用于標(biāo)準(zhǔn)化)％計(jì)算失真函數(shù)Q[DistP1，DistU1]＝CalcCumDistrib(U/U0)； ％實(shí)際分布Q＝interp1(Shape.Xtalk.DistP，Shape.Xtalk.DistU，DistP1)；％失真函數(shù)U＝U0*interp1(DistU1，Q，abs(U/U0)).*sign(U)； ％執(zhí)行失真％plot(DistU1，Q)；shg；％暫停％-------------------------------------------------------------------------------------function[X，f]＝CalcSpec(U，t)；％-------------------------------------------------------------------------------------％當(dāng)要在指定分辨率帶寬上‘測(cè)量’時(shí)，計(jì)算信號(hào)的頻譜密度％RBW＝1E3； ％RBW U的頻譜的期望分辨率N＝length(U)；m＝N/2；dT＝t(2)-t(1)； ％時(shí)間間隔dF＝1/dT/N； ％頻率間隔f=
′*dF； ％所有正頻率X＝fft(U)*dT；％到頻域X＝abs(X(2m+1))； ％無DC并且無負(fù)頻率X＝sqrt(CalcSmooth(X.*X，f，RBW))；％在整個(gè)帶寬RBW上對(duì)它進(jìn)行平均％------------------------------------------------------------------function [X，f]＝CalcNBSV(U，t)；％------------------------------------------------------------------％當(dāng)要在指定分辨率帶寬上‘測(cè)量’時(shí)，計(jì)算信號(hào)的頻譜密度％RBW＝1E3； ％RBW U的頻譜的期望分辨率N＝length(U)；m＝N/2；dT＝t(2)-t(1)； ％時(shí)間間隔dF＝1/dT/N；％頻率間隔f＝
′*dF； ％所有正頻率％X＝fft(U)*dT*sqrt(dF)； ％到頻域％X＝fft(U)/N； ％到頻域X＝fft(U)/N*2；％到頻域X＝abs(X(2m+1))；％無DC并且無負(fù)頻率％X＝sqrt(CalcSmooth(X.*X，f，RBW))；％在整個(gè)帶寬RBW上對(duì)它進(jìn)行平均％--------------------------------------------------------------------function[CF]＝CalcCrest(U)％--------------------------------------------------------------------％計(jì)算信號(hào)U(t)的波峰因數(shù)，它是峰值除以rms值％Urms＝sqrt(sum(U.^2)/length(U))；Upeak＝max(abs(U))；CF＝Upeak/Urms；％--------------------------------------------------function[F]＝CalcEnhancedGaussDistribution(x，Cf)；％--------------------------------------------------％生成累積分布函數(shù)F(x)，它被標(biāo)識(shí)為‘增強(qiáng)高斯分布’％％Cf＝波峰因數(shù)Alpha＝le-3；Sigma＝sqrt((1+Alpha)-cf^2*Alpha/3)；x＝x.*(x＞0).*(x＜Cf)+Cf*(x＞＝Cf)；denominator＝Alpha+erf(Cf(sqrt(2)*Sigma))；F＝1-(Alpha*x/Cf+erf(x/(sqrt(2)*Sigma)))/denominator；％---------------------------------------------------function[DistP，DistU，P]＝CalcDistrib(U)％---------------------------------------------------％計(jì)算信號(hào)U的幅度分布N＝length(U)；Nbins＝100；[cumbin，xx]＝hist(U，Nbins)；dX＝xx(3)-xx(2)；DistP＝cumbin()N/dX；％強(qiáng)制sum(DistP)*dXDistU＝xx()；Urms＝sqrt(sum(U.*U)/N)；P＝exp(-0.5*(DistU/Urms).^2)；P＝P/sum(P)/dX；DistU＝[DistU，DistU]；DistP＝[DistP，P]；％-------------------------------------------------------function[DistP，DisU]＝CalcCumDistib(U)％-------------------------------------------------------％計(jì)算信號(hào)U的(向后)累積幅度分布len＝length(U)；Ueff＝sqrt(sum(U.*U)/length(U))；U＝abs(U/Ueff)；％---估計(jì)分布函數(shù)Nbins＝min([50，floor(len/10)])；[cumbin，xx]＝hist(U，Nbins)；BinWidth＝xx(2)-xx(1)；DistU＝xx-BinWidth/2；％偏移for n＝[Nbins-1-11]；cumbin(n)＝cumbin(n)+cumbin(n+1)；endDistP＝cumbin/len；％---當(dāng)它們利用這個(gè)結(jié)果時(shí)，改進(jìn)其它程序的數(shù)值穩(wěn)定性DistU＝
；％從x＝0開始DistP＝[DistP，1/len]；DistU＝[DistU，xx(Nbins)+0.999*BinWidth/2]；％增加最終(信號(hào))點(diǎn)DistP＝[DistP，1e-100]；DistU＝[DistU，xx(Nbins)+(1.001)*BinWid/2]；％因數(shù)1.001得到穩(wěn)定性％----------------------------------------------------------------function，[PSD，freq]＝CalcSmooth(PSD，freq，RBW)％----------------------------------------------------------------％模擬實(shí)際頻譜分析儀，具有有限分辨率的帶寬以及高斯整形帶通濾波器％PSD＝“功率頻譜密度”，它是“頻譜密度”的去平方(de square)，％單位為伏特每平方赫茲％％----------------------------------------------------------------N＝length(PSD)；df＝freq(2)-freq(1)；br＝3*floor(RBW/df)；factor＝2*br+1；if(factor＞1)..ff＝df*(-brbr)；％平滑間隔..mask＝exp(-ff*ff/(2*RBW^2))；..mask＝mask/sum(mask)； ％分辨率帶通濾波器的高斯掩蔽..xhelp＝[PSD；zeros(2*br，1)]；lp＝filter(mask，1，xhulp)； ％智能卷積PSD＝y(tǒng)help(br+1end-br)；end；％-----------------------------------------------------------------function[Uac，Uac_rms]＝CalcDemodulation(U，t，Shape，ToneNr)；％-----------------------------------------------------------------％解調(diào)已在離散噪聲的載波上調(diào)制的噪聲，只是為了演示，以證明離散噪聲％滿足預(yù)定參數(shù)％％解調(diào)器利用同步檢測(cè)，不是鎖相的％結(jié)果是全解調(diào)頻帶上的未知衰減％通過測(cè)量DC電平進(jìn)行后向校正，并且放大解調(diào)信號(hào)直到此DC電平被％歸一化為1伏特％％證明(psi未知)％％令 Uff＝cos(w*t+psi)*(1+Uac)；％＝用“1+Uac”調(diào)制載波％Uc＝cos(w*t)；％＝載波％Ud＝Urf*Uc； ％＝同步檢測(cè)信號(hào)％％則 Ud＝1/2*(cos(psi+2*w*t)+cos(psi))*(1+Uac)；％Ulf＝cos(psi)/2*(1+Uac)； ％低通濾波之后％Udc＝cos(psi)/2；％＝通過平均U1f％Uac＝(Ulf/Udc)-1；％-----------------------------------------------------------N＝Shape.N；Fc＝Shape.Ingress.ToneF(ToneNr)； ％選擇載頻Fc＝Shape.dF*round(Fc/Shape.dF)； ％強(qiáng)制整數(shù)周期ModWidth＝Shape.Ingress.ModWidth(ToneNr)；ModDepth＝Shape.Ingress.ModDepth(ToneNr)；％Ud＝U.*cos(2*pi*Fc*t)； ％已調(diào)載波的同步檢測(cè)Nm＝round(1.1*ModWidth/Shape.dF/2)； ％計(jì)算濾波頻率mask＝zeros(N，1)；mask([1Nm，N-NmN]＝1；％創(chuàng)建濾波器Ulf＝real(ifft(fft(Ud).*mask； ％執(zhí)行低通濾波Udc＝sum(Ulf)/N； ％找到未歸一化DC電平Uac＝Ulf/Udc-1； ％歸一化整個(gè)電平，并且去掉DC％Uac_rms＝sqrt(sum(Uac.*Uac/N))； ％必須等于ModDepth，因?yàn)閁dc＝1Scale＝Uac_rms/ModDepth；％必須為“1”]]></pre>
權(quán)利要求
1.一種配置適合用于通信系統(tǒng)之中或之上具有至少一種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)的方法，所述方法包括以下步驟-表示第一信號(hào)，所述第一信號(hào)包括多個(gè)頻率分量，所述每個(gè)頻率分量具有頻譜幅度特性和相位特性，以及-通過根據(jù)所述或每種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)配置所述頻譜幅度特性并配置隨機(jī)相位特性來處理所述表示的第一信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述第一信號(hào)由指定所述各頻率分量的頻譜幅度和相位的第一組數(shù)字表示。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述第一信號(hào)由具有實(shí)部和虛部的第二組復(fù)數(shù)表示，所述實(shí)部和虛部的組合指定所述各頻率分量的頻譜幅度和相位。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述第一信號(hào)由第三組數(shù)字表示，其中的每個(gè)數(shù)字在時(shí)域中指定所述第一信號(hào)的幅度。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于還包括以下步驟將所述第三組數(shù)字從時(shí)域變換到頻域，從而由第四組數(shù)字表示所述第一信號(hào)，所述第四組數(shù)字指定所述各頻率分量的頻譜幅度和相位。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于還包括以下步驟將所述第三組數(shù)字從時(shí)域變換到頻域，從而由具有實(shí)部和虛部的第五組復(fù)數(shù)表示所述第一信號(hào)，所述實(shí)部和虛部的組合指定所述各頻率分量的頻譜幅度和相位。
7.如以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于還包括以下步驟對(duì)所述已處理的所表示第一信號(hào)進(jìn)行后處理，從而實(shí)現(xiàn)與所述或各種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步匹配。
8.如以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于還包括以下步驟將所述已處理的所表示信號(hào)從頻域變換到時(shí)域。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于具有所述預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的所述信號(hào)在時(shí)域中由第六組數(shù)字表示。
10.如以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述或各種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包括至少一個(gè)已調(diào)載波，所述或各個(gè)已調(diào)載波包括由載頻、載波幅度、調(diào)制深度和調(diào)制寬度組成的組中的任一些。
11.如權(quán)利要求1-9中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述或各種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包括由預(yù)定時(shí)域幅度分布和預(yù)定頻譜幅度包絡(luò)組成的組中的任一些。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于還包括以下步驟根據(jù)預(yù)定時(shí)域幅度分布配置所述已處理的所表示第一信號(hào)。
13.如權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于還包括根據(jù)預(yù)定頻譜幅度包絡(luò)配置所述已處理的所表示第一信號(hào)。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于由迭代過程進(jìn)行所述時(shí)域幅度分布和頻譜幅度包絡(luò)中的至少一個(gè)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于所述迭代過程包括將所述已處理的所表示第一信號(hào)的所述時(shí)域幅度分布和頻譜幅度包絡(luò)中的任一些與預(yù)定時(shí)域幅度分布和預(yù)定頻譜幅度包絡(luò)進(jìn)行比較。
16.如以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于通過對(duì)根據(jù)權(quán)利要求10所處理的以及根據(jù)權(quán)利要求11-15中的任何一項(xiàng)所處理的多個(gè)所表示信號(hào)進(jìn)行組合而提供具有所述或各種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的所述信號(hào)。
17.如以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于具有所述或各種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的所述信號(hào)是噪聲信號(hào)。
18.如以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于由一組指令提供具有所述或各種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的所述信號(hào)，其中所述指令組為代碼格式并可按預(yù)定順序在處理裝置上執(zhí)行。
19.一組指令，所述指令組為代碼格式并可按預(yù)定順序在處理裝置上執(zhí)行，所述指令組被配置為用于從依照根據(jù)權(quán)利要求18的方法的第一信號(hào)表示生成具有所述或各種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和隨機(jī)相位特性的信號(hào)。
20.一種裝置，它包括處理單元、存儲(chǔ)單元以及任意波形發(fā)生器單元，所述裝置被配置為根據(jù)以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)生成具有至少一種預(yù)定信號(hào)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和隨機(jī)相位特性的信號(hào)。
21.一種信號(hào)，它具有至少一種預(yù)定信號(hào)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和隨機(jī)相位特性，并根據(jù)以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)生成。
22.一種數(shù)據(jù)載體裝置，它包括用于以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)的信號(hào)表示庫。
23.一種測(cè)試通信系統(tǒng)的操作的方法，所述方法包括以下步驟-根據(jù)以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)生成具有至少一種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)，以及-通過所述通信系統(tǒng)傳送所述信號(hào)。
24.一種系統(tǒng)，它包括用于根據(jù)以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)生成具有至少一種預(yù)定信號(hào)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)的單元、調(diào)制解調(diào)器單元、電纜單元以及處理器單元，其中為了進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量和/或監(jiān)控，所述處理器單元被配置為控制所述生成單元、調(diào)制解調(diào)器單元以及電纜單元。
25.一種電信系統(tǒng)，它被配置為運(yùn)用權(quán)利要求24所述的方法。
26.一種配置適合用于通信系統(tǒng)之中或之上的信號(hào)的方法，所述方法包括以下步驟-在時(shí)域中表示具有時(shí)域幅度分布的第一信號(hào)，所述信號(hào)在頻域中具有頻譜密度，從而得到所表示信號(hào)；-按照非線性變換處理所述所表示信號(hào)，所述非線性變換得到至少一種預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，-至少用預(yù)定時(shí)域幅度分布的反函數(shù)處理所述所表示信號(hào)的所述時(shí)域幅度分布。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于還包括以下步驟將所述所表示信號(hào)的所述時(shí)域幅度分布與所述預(yù)定時(shí)域幅度分布進(jìn)行比較，并在其后配置所述非線性變換以便得到已處理的所表示信號(hào)，所述已處理的所表示信號(hào)具有接近所述預(yù)定時(shí)域幅度分布的時(shí)域幅度分布。
28.如權(quán)利要求26或27所述的方法，其特征在于所述已處理的所表示信號(hào)g(t)是所述所表示第一信號(hào)f(t)的函數(shù)Q{f(t)}，并且其中所述函數(shù)Q被定義為Q(x)＝sign(x)·G-1(F/x/))其中sign(x)＝x/|x|其中x＜＞0；sign(x)＝0其中x＝0；F是所述所表示信號(hào)的所述時(shí)域幅度分布；而G是所述預(yù)定時(shí)域幅度分布函數(shù)。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于還包括以下步驟根據(jù)預(yù)定頻譜密度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)得到具有頻譜密度的所述所表示信號(hào)。
30.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于還包括以下步驟-將所述第一信號(hào)變換到頻域；以及-在所述頻域中將所述第一信號(hào)乘以譜包絡(luò)以得到相乘信號(hào)；以及-將所述相乘信號(hào)變換到時(shí)域。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于還包括以下步驟將所述所表示信號(hào)的所述時(shí)域幅度分布與所述預(yù)定時(shí)域幅度分布進(jìn)行比較，并在其后配置所述非線性變換以便得到已處理的所表示信號(hào)，所述已處理的所表示信號(hào)具有接近所述預(yù)定時(shí)域幅度分布的時(shí)域幅度分布。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于還包括以下步驟根據(jù)預(yù)定頻譜密度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)得到具有頻譜密度的所述所表示相乘信號(hào)。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于所述步驟中的至少兩個(gè)步驟是迭代地執(zhí)行的。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于所述步驟中的至少兩個(gè)步驟是迭代地執(zhí)行的，直到得到預(yù)定波峰因數(shù)。
35.如以上權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述信號(hào)是噪聲信號(hào)。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于將在頻域中的表示中的所述第一信號(hào)生成為一組隨機(jī)數(shù)，所述隨機(jī)數(shù)最好是復(fù)數(shù)，所述復(fù)數(shù)的模表征幅度，所述復(fù)數(shù)的幅角表征相位。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于基本上每個(gè)所述復(fù)數(shù)的實(shí)部和/或虛部都是根據(jù)高斯分布選擇的。
38.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于基本上每個(gè)所述復(fù)數(shù)的所述?；旧隙嫉扔谒鲱A(yù)定頻譜密度的所述幅度。
39.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于基本上每個(gè)所述復(fù)數(shù)的所述幅角都是隨機(jī)的。
40.一種配置適合用于通信系統(tǒng)之上或之中的信號(hào)的方法，所述方法包括以下步驟-在時(shí)域中表示具有時(shí)域幅度分布的第一信號(hào)，所述信號(hào)在頻域中具有頻譜密度，從而得到所表示信號(hào)；以及-處理所述所表示信號(hào)，直到得到具有根據(jù)預(yù)定頻譜密度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度的信號(hào)。
41.一種配置適合用于通信系統(tǒng)之上或之中的信號(hào)的方法，所述方法包括以下步驟-在時(shí)域中表示具有幅度分布的第一信號(hào)，并且所述信號(hào)在頻域中具有頻譜密度，從而得到所表示信號(hào)；以及-對(duì)頻域中的所述所表示信號(hào)進(jìn)行濾波，包括在頻域中估計(jì)至少部分所述所表示信號(hào)，并在其后在頻域中處理所表示信號(hào)的步驟。
42.如權(quán)利要求40或41所述的方法，其特征在于所述處理步驟包括迭代處理。
43.如權(quán)利要求40或41所述的方法，其特征在于所述處理步驟包括迭代處理，直到得到預(yù)定波峰因數(shù)。
44.一種信號(hào)，它包括至少一個(gè)隨機(jī)噪聲信號(hào)，所述隨機(jī)噪聲信號(hào)在時(shí)域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布并在頻域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度，所述隨機(jī)信號(hào)由隨機(jī)數(shù)陣列構(gòu)成。
45.如權(quán)利要求44所述的信號(hào)，其特征在于還包括離散頻譜。
46.如權(quán)利要求44所述的信號(hào)，其特征在于利用一組指令生成所述噪聲信號(hào)，所述指令組為代碼格式并按預(yù)定順序執(zhí)行。
47.一種生成隨機(jī)信號(hào)的方法，所述隨機(jī)信號(hào)包括至少一個(gè)隨機(jī)噪聲信號(hào)，所述隨機(jī)信號(hào)在時(shí)域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布并在頻域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度，所述隨機(jī)信號(hào)由隨機(jī)數(shù)陣列構(gòu)成，所述方法包括以下步驟利用一組指令生成隨機(jī)數(shù)組，所述指令組為代碼格式并按預(yù)定順序執(zhí)行。
48.如權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于還包括以下步驟生成離散頻譜，所述離散頻譜利用角度測(cè)定函數(shù)并用噪聲特征調(diào)制基本上每個(gè)所述離散頻率。
49.如權(quán)利要求48所述的信號(hào)，其特征在于還包括以下步驟利用一組指令組合所述隨機(jī)噪聲信號(hào)和所述離散頻譜，所述指令組為代碼格式并按預(yù)定順序執(zhí)行。
50.一組指令，所述指令組為代碼格式并可按預(yù)定順序執(zhí)行，所述指令組被配置為生成隨機(jī)噪聲信號(hào)和離散頻譜，所述隨機(jī)信號(hào)在時(shí)域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布并在頻域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度。
51.一種用于測(cè)試通信系統(tǒng)的操作的測(cè)試系統(tǒng)，所述測(cè)試系統(tǒng)包括一組指令，所述指令組為代碼格式并可按預(yù)定順序在裝置上執(zhí)行和編譯，所述指令組被配置為生成噪聲信號(hào)，所述噪聲信號(hào)包括隨機(jī)噪聲信號(hào)和離散頻譜中的至少一種，所述隨機(jī)信號(hào)在時(shí)域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布并在頻域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度。
52.一種測(cè)試具有調(diào)制解調(diào)器的通信系統(tǒng)的操作的方法，所述方法包括以下步驟在由所述調(diào)制解調(diào)器收發(fā)的信號(hào)上疊加一個(gè)信號(hào)，所述一個(gè)信號(hào)包括隨機(jī)噪聲信號(hào)和離散頻譜中的至少一種，所述隨機(jī)信號(hào)在時(shí)域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布并在頻域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度，另外，所述噪聲信號(hào)由隨機(jī)數(shù)陣列構(gòu)成。
53.一種測(cè)試具有調(diào)制解調(diào)器的通信系統(tǒng)的操作質(zhì)量的方法，所述方法包括以下步驟-在由所述調(diào)制解調(diào)器收發(fā)的信號(hào)上疊加一個(gè)信號(hào)，所述一個(gè)信號(hào)包括隨機(jī)噪聲信號(hào)和離散頻譜中的至少一種，所述隨機(jī)信號(hào)在時(shí)域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布并在頻域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度，另外，所述噪聲信號(hào)由隨機(jī)數(shù)陣列構(gòu)成；以及-根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)所述收發(fā)信號(hào)。
54.一種改進(jìn)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和/生產(chǎn)的方法，所述方法包括以下步驟-在由調(diào)制解調(diào)器收發(fā)的信號(hào)上疊加一個(gè)信號(hào)，所述一個(gè)信號(hào)包括隨機(jī)噪聲信號(hào)和離散頻譜中的至少一種，所述隨機(jī)信號(hào)在時(shí)域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布并在頻域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度，另外，所述噪聲信號(hào)由隨機(jī)數(shù)陣列構(gòu)成；-根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)所述收發(fā)信號(hào)；以及-迭代地配置所述調(diào)制解調(diào)器的所述設(shè)計(jì)，從而更加接近用于估計(jì)所述收發(fā)信號(hào)的所述質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
55.一種包括這樣一種信號(hào)的電信網(wǎng)絡(luò)，所述一種信號(hào)包括隨機(jī)噪聲信號(hào)和離散頻譜中的至少一種，所述隨機(jī)信號(hào)在時(shí)域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度分布并在頻域中具有根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的頻譜密度，另外，所述噪聲信號(hào)由隨機(jī)數(shù)陣列構(gòu)成。
全文摘要
這里公開了一種具有預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并用于通信系統(tǒng)的信號(hào)，一種生成這種信號(hào)的方法和系統(tǒng)，一種利用這種信號(hào)測(cè)試通信系統(tǒng)操作的方法以及配置為運(yùn)用這種方法的(電信)通信系統(tǒng)。用于生成具有預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的方法包括以下步驟表示第一信號(hào)(10)，所述第一信號(hào)具有多個(gè)頻率分量，每個(gè)頻率分量具有頻譜幅度性質(zhì)和相位性質(zhì)，以及－通過配置(11)信號(hào)的頻譜幅度性質(zhì)來處理所表示信號(hào)，以及－通過根據(jù)預(yù)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)配置(11)信號(hào)的頻譜幅度性質(zhì)來處理所表示信號(hào)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK1440603SQ01812417
公開日2003年9月3日 申請(qǐng)日期2001年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月7日
發(fā)明者R·F·M·范登布林克, B·M·范登霍伊維爾 申請(qǐng)人:皇家Kpn公司