Воспроизводимые испытания приемника в условиях замирания сигнала между автомобилями

Введение

В сценариях связи автомобиль-автомобиль транспортные средства осуществляют беспроводной обмен информацией и предупреждающими сообщениями. Осуществляется только широковещательная передача информации без обратной связи. В настоящее время хорошим потенциальным стандартом для установления каналов связи между транспортными средствами является беспроводная локальная сеть IEEE 802.11p. Хорошо известные датчики транспортных средств, например, радарные датчики, камеры и тахометры, уже обеспечивают информацию о расстояниях до окружающих объектов и скоростях. Посредством совместного использования информации можно обнаруживать опасные дорожные ситуации, такие как столкновения. Транспортные средства затем отображают сообщения для оповещения водителей, чтобы они могли инициировать контрмеры по предотвращению аварий или улучшению движения транспорта. В результате возможно значительное уменьшение травм, материального ущерба и заторов.

Измерительная задача

Для систем связи автомобиль-автомобиль требуется стабильный беспроводной канал, чтобы максимально увеличить скорость передачи информации, что, в свою очередь, повысит безопасность водителя. Чтобы обеспечить хороший беспроводной канал связи, приемники должны быть способны обнаруживать такие сигналы, как IEEE 802.11p, даже в самых неблагоприятных условиях, например при низком отношении сигнал-шум (SNR), неудовлетворительном модуле вектора ошибок (EVM) и сильном замирании. В сценариях связи автомобиль-автомобиль релеевское замирание, обусловленное относительными перемещениями приемников и передатчиков, может негативно влиять на характеристики приемников. В общем случае замирание возникает вследствие многолучевого распространения передаваемого сигнала. Принятый сигнал представляет собой сумму всех сигналов, распространявшихся по различным трассам. Каждая трасса распространения может влиять на амплитуду, фазу, допплеровский сдвиг и временную задержку сигнала. Основная проблема, стоящая перед инженерами в лаборатории, заключается в применении для сигналов моделей замирания, характеристики которых наилучшим образом соответствуют многолучевому распространению в сценариях связи автомобиль-автомобиль. Только после этого приемники можно надлежащим образом испытать в лаборатории в цикле разработки и проверки, чтобы определить, насколько хорошо они обнаруживают сигналы в условиях замирания сигнала между автомобилями.

Контрольно-измерительное решение

Векторный генератор сигналов R&S^®SMW200A, оснащенный опциями имитатора замираний R&S^®SMW-B14 и улучшенных моделей замираний R&S^®SMW-K72, идеально подходит для применения условий замирания между автомобилями для таких сигналов, как IEEE 802.11p, чтобы создать наиболее точные и воспроизводимые сценарии испытаний приемника. Опция улучшенных моделей замирания R&S^®SMW-K72 поддерживает все модели радиоканала автомобиль-автомобиль, определенные консорциумом CAR 2 CAR Communication

Consortium:

• Прямая видимость в сельских районах
• Прямая видимость в окрестностях города
• Отсутствие прямой видимости на уличном перекрестке
• Прямая видимость на автостраде
• Отсутствие прямой видимости на автостраде

В качестве примера более подробно описывается модель радиоканала в условиях прямой видимости в сельских районах.

Модель радиоканала в условиях прямой видимость в сельских районах

Исследовательскими университетами и компаниями были проведены независимые эксплуатационные испытания с целью определения статистических моделей различных радиоканалов автомобиль-автомобиль, например, для представленного ниже сценария прямой видимости в сельских районах.

Сценарий прямой видимости в сельских районах соответствует открытому пространству, свободному от зданий, крупных объектов и других транспортных средств. Конфигурация, определенная консорциумом CAR 2 CAR Communication Consortium для модели радиоканала в условиях прямой видимости в сельских районах, представлена в следующей таблице.

Конфигурация основывается на трех трассах распространения. Для каждой трассы определены потери на трассе, задержка, допплеровская частота fd и профиль распределения допплеровского спектра. Консорциум CAR 2 CAR Communication Consortium определил половинный классический релеевский допплеровский спектр как спектр распределения, более пригодный для моделей радиоканала автомобиль-автомобиль по сравнению с полным релеевским доплеровским спектром. Ниже представлен типовой профиль распределения положительной половины релеевского допплеровского спектра для трассы 2 сценария прямой видимости в сельских районах.

Благодаря эффективным средствам имитации замираний векторного генератора сигналов R&S^®SMW200A инженеры получают преимущества от опции улучшенных моделей замирания R&S^®SMW-K72 на всех этапах испытаний приемника для сценариев связи автомобиль-автомобиль. Все пять моделей радиоканала автомобиль-автомобиль можно легко применять для таких сигналов, как IEEE 802.11p. Пользователь может полностью сконцентрироваться на испытаниях приемника и не тратить ценное время на определение и реализацию моделей радиоканала автомобиль-автомобиль. Это быстрый и удобный способ имитации реальных сценариев связи автомобиль-автомобиль в условиях лаборатории. Создание тестовых сценариев для приемника в реальных условиях замирания сигнала между автомобилями становится простым как никогда раньше.

Ключевые преимущества

• Поддержка всех пяти моделей радиоканала автомобиль-автомобиль
• Реальные радиоканалы автомобиль-автомобиль в лабораторных условиях
• Формирование воспроизводимых тестовых сценариев для приемника в контролируемых условиях замираний в сценариях связи автомобиль-автомобиль
• Упрощение формирования сигнала в условиях замираний между автомобилями
• Возможность инженерам полностью сконцентрироваться на испытаниях приемника