DE102004041121B3 - Estimation of signal parameters in radio channels by rotational invariance techniques involves transmission of test signals at intervals and use of test algorithm and complex amplitude values - Google Patents

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Abstract

The test signal may be spread and distorted by multipath transmission. The radio receiver has a number of individual antenna elements to receive overlapping test signals. Delay times are noted and a minimum distance search may be instituted. Reflection chains may be detected and approximated using a polynomial. The test procedure may be used with GPS and broadband systems.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Untersuchen eines sich zwischen einem Sender und einem Empfänger befindenden Funkkanals, wobei vom Sender ein periodisches Testsignal ausgesendet wird, das einer Mehrwegeausbreitung unterliegt und dabei in eine Vielzahl von pfadgewichteten Testeinzelsignalen aufgeteilt wird und das aus einer Vielzahl von Blöcken mit einer Blockdauer besteht, die mindestens so groß wie die längste Laufzeit aller zu berücksichtigenden, pfadgewichteten Testeinzelsignale ist. Hierbei werden am Empfänger an mehreren Einzelantennen einer Empfangsantennenanordnung die überlagerten pfadgewichteten Testeinzelsignale jeweils als Mess-Signal eines Messkanals empfangen und diese Mess-Signale werden den Eingängen eines Multiplexers zugeführt, bei dem jeder seiner Eingänge mindestens eine Blockdauer lang an seinen Ausgang durchgeschaltet wird, von dem aus die gemultiplexten Mess-Signale einer Signal- und Datenverarbeitungseinrichtung zugeführt werden, welche die gemultiplexten Mess-Signale eines Messdatensatzes in örtlich komplexe Impulsantworten überführt und daraus als Ergebnis eine richtungsaufgelöste komplexe, die Eigenschaften des Funkkanals widerspiegelnde Impulsantwort berechnet. Ferner bestimmt die Signal- und Datenverarbeitungseinrichtung dazu bei der Verarbeitung der örtlich komplexen Impulsantworten mit Hilfe eines Richtungsschätzalgorithmus, insbesondere eines auf einem "Maximum Likelihood"-Verfahren basierenden ESPRIT-Algorithmus, die Einfallsrichtungen und komplexen Amplitudenwerte, d.h. die Anzahl der Reflexionen, deren Verzögerung, Leistung und Phase, für jede ermittelte Einfallsrichtung zu jedem Abtastzeitpunkt des Funkkanals nach Art eines Schnappschusses.The The invention relates to a method for examining a between a transmitter and a receiver radio channel, where the transmitter is a periodic test signal which is subject to multipath propagation and thereby divided into a plurality of path-weighted single test signals and which consists of a plurality of blocks with a block duration, the at least as big as the longest Duration of all to be considered, path-weighted single test signals. This will be on the receiver a plurality of individual antennas of a receiving antenna array superimposed path-weighted test single signals each as a measurement signal of a Receive measuring channels and these measuring signals are the inputs of a Supplied to multiplexers, at each of its inputs connected through at least one block duration to its output from which the multiplexed measurement signals of a signal and data processing means supplying the multiplexed ones Transferred measurement signals of a measurement data set in locally complex impulse responses and as a result, a direction-resolved complex, the properties of the radio channel reflecting impulse response. Further determined the signal and data processing device for this during processing the local complex impulse responses using a direction estimation algorithm, in particular one based on a "maximum likelihood" method ESPRIT algorithm, the directions of incidence and complex amplitude values, i.e. the number of reflections, their delay, power and phase, for every determined direction of incidence at each sampling time of the radio channel like a snapshot.

In einem der Kommunikation dienenden Funkkanal, insbesondere in einem Mobilfunkkanal, entstehen Mehrwegeausbreitungen des vom Sender der Funkstrecke ausgestrahlten Signals, die sich infolge der Ausbreitung dieses Signals auf unterschiedlichen Wegen ergeben, wobei es zu Reflexionen, Abschattungen, Streuungen und Dopplerverschiebungen dieses Signals kommt. Am Empfänger der Funkstrecke wird dann eine Vielzahl von pfadgewichteten Signalen empfangen, die sich auf den verschiedensten Wegen ausgebreitet haben und überlagern.In one of the communication serving radio channel, in particular in one Mobile radio channel, arise Mehrwegeausbreitungen of the transmitter of the Radio link emitted signal, which is due to the propagation this signal in different ways, giving it to Reflections, shadows, scatters and Doppler shifts this signal comes. At the receiver of The radio link then becomes a plurality of path-weighted signals received, who have spread in various ways and overlay.

Zur Weiterentwicklung und Optimierung von Mobilfunksystemen werden statistisch relevante Kanalmodelle benötigt, welche das Verhalten eines Funkkanals wirklichkeitsgetreu beschreiben. Zu diesem Zweck müssen die komplexen Eigenschaften des von den jeweiligen örtlichen Bedingungen abhängigen Kanalmodells möglichst vollständig erfasst und beschrieben werden. Zur Vermessung eines realen Funkkanals wird gewöhnlich eine breitbandige Messung der komplexen Übertragungsfunktion des jeweiligen zeitvarianten Funkkanals bewerkstelligt, wobei als Mess-System ein sogenannter Channel-Sounder eingesetzt wird, der sendeseitig ein Testsignal abstrahlt, dessen örtliche, komplexe Impulsantwort am Ende des Funkkanals empfangen und ausgewertet wird.to Further development and optimization of mobile radio systems become statistically relevant channel models needed, which describe the behavior of a radio channel realistically. For this purpose must the complex properties of each of the local Conditions dependent Channel model as possible Completely recorded and described. For measuring a real radio channel becomes ordinary a broadband measurement of the complex transfer function of each Time-variant radio channel accomplished, being used as a measuring system so-called channel sounder is used, the transmitter side a test signal radiates whose local, Complex impulse response at the end of the radio channel received and evaluated becomes.

Bei der Satellitennavigation beispielsweise kommt es in den Empfängern zu Fehlern in der Positionsbestimmung durch Reflexionen des vom Satelliten ausgesendeten Funksignals an Objekten, z.B. an Gebäuden, im Ausbreitungskanal. Diese Reflexionen erreichen den Empfänger verzögert zum direkten LOS(Line of Sight)-Signal. Entscheidend für den Positionsbestimmungsfehler sind die Leistung, die Verzögerung (Delay) und die Modulation der Reflexionen. Vor allem statische Reflexionen mit einer Verzögerung, die kleiner als die Dauer eines Chips des verwendeten Spreizcodes ist, können heute bei Satellitennavigationsempfängern nicht eliminiert werden. Sie überlagern das direkte Signal und führen zu einer fehlerhaften Laufzeitmessung der Satellitensignale. Beim bekannten, vielfach benutzten GPS (Global Positioning System) können diese Fehler einige 10 Meter betragen. Die notwendige Auflösung zur Charakterisierung des Kanals liegt in Verzögerungsrichtung im Bereich von Nanosekunden (ns).at satellite navigation, for example, happens in the receivers Errors in positioning due to reflections from the satellite transmitted radio signal to objects, e.g. on buildings, in the Propagation channel. These reflections reach the receiver delayed for Direct LOS (Line of Sight) signal. Decisive for the positioning error are the power, the delay (Delay) and the modulation of the reflections. Especially static Reflections with a delay, less than the duration of a chip of the spreading code used is, can are not eliminated today in satellite navigation receivers. They overlap the direct signal and lead to a faulty transit time measurement of the satellite signals. At the known, widely used GPS (Global Positioning System) can this Error some 10 meters. The necessary resolution for Characterization of the channel lies in the direction of deceleration in the area from nanoseconds (ns).

Um derartige Mehrwege-Funkkanäle exakt beschreiben zu können, sind viele Messungen durchzuführen, in deren Verlauf ländliche und städtische Kanäle für Fußgänger und Kraftfahrzeuge gemessen werden. Dies trifft nicht nur auf die Satellitennavigation zu, sondern auch auf andere, auf einer Synchronisation basierende Systeme und darüber hinaus auch auf alle von Mehrwegeproblemen betroffenen Funkkommunikationssysteme zu. Vor allem bei zukünftigen Breitbandsystemen ist die genaue Beschreibung des Funkkanals notwendig.Around Such multipath radio channels to be able to describe exactly are many measurements to perform in the course of which rural and urban canals for pedestrians and Motor vehicles are measured. This does not only apply to satellite navigation to, but also to other, based on a synchronization Systems and above in addition to all radio communication systems affected by multipath problems to. Especially in future Broadband systems, the exact description of the radio channel is necessary.

Aus DE 197 41 991 C1 ist ein Channel-Sounder-Mess-System der Firma MEDAV Digitale Signalverarbeitung GmbH, Uttenreuth, DE bekannt, von dem bei der Erfindung ausgegangen worden ist. Hierbei wird ein festgelegtes Verfahren zum Bestimmen einer richtungsaufgelösten komplexen Impulsantwort eines Funkkanals angewendet, das sich aus einer Reihe von Schritten zusammensetzt. Zuerst wird am einen Ende einer Funkübertragungsstrecke von einer Sendeantenne ein Testsignal abgegeben, das nachfolgend einer Mehrwegeausbreitung unterliegt und dabei in eine Vielzahl von pfadgewichteten Testsignalen aufgeteilt wird, die gemeinsam die richtungsaufgelöste komplexe Impulsantwort darstellen, und das aus einer Vielzahl von aneinandergereihten äquidistanten Blöcken mit einer Blocklänge besteht, die zumindest so groß wie die längste Laufzeit aller zu berücksichtigender pfadgewichteter Testsignale ist.Out DE 197 41 991 C1 is a channel-sounder-measuring system of the company MEDAV Digital Signal Processing GmbH, Uttenreuth, DE known from which has been assumed in the invention. Here, a fixed method is used for determining a direction-resolved complex impulse response of a radio channel composed of a series of steps. First, a test signal is output at one end of a radio link from a transmitting antenna, which is subsequently subjected to multipath propagation and thereby divided into a plurality of path-weighted test signals which together represent the direction-resolved complex impulse response, and a plurality of sequential equidistant blocks of one block length which is at least as big as the longest term of all too considering path weighted test signals.

An einer räumlichen Antennenanordnung mit mehreren jeweils eine Empfangsantenne umfassenden Messkanälen werden die überlagerten pfadgewichteten Testsignale am anderen Ende der Funkübertragungsstrecke empfangen, wobei jede Empfangsantenne ein Mess-Signal abgibt, das dann an jeweils einen Eingang eines Multiplexers geleitet wird. Der Multiplexer wird über eine Steuereinheit zum zyklischen Umschalten zwischen den Eingängen angesteuert, wobei jeder Eingang mindestens für die Dauer einer Blocklänge an den Ausgang des Multiplexers durchgeschaltet wird.At a spatial Antenna arrangement with several each comprising a receiving antenna measurement channels become the superimposed ones path-weighted test signals at the other end of the radio transmission path received, each receiving antenna emits a measurement signal, the then passed to each one input of a multiplexer. The multiplexer is over a control unit for cyclically switching between the inputs is activated, each input at least for the duration of a block length is switched through to the output of the multiplexer.

Es wird dann ein Messdatensatz gebildet, der jeweils einen Block aus jedem der Mess-Signale enthält. Es werden dann zyklisch weitere Messdatensätze gebildet, wobei die Zeit zwischen dem aufeinanderfolgenden Abtasten desselben Messkanals so gewählt ist, dass einerseits das Abtasttheorem bezüglich der Dopplerbandbreite des Funkkanals für jeden Messkanal erfüllt ist und andererseits für jeden Messdatensatz alle Messkanäle abgetastet werden können.It Then, a measurement data set is formed, each one block contains each of the measurement signals. It then cyclically more measurement records are formed, the time between successively scanning the same measurement channel so chosen is that on the one hand, the sampling theorem with respect to the Dopplerbandbreite of the radio channel for fulfilled each measuring channel is and on the other hand for every measuring data set all measuring channels can be sampled.

Danach werden durch Interpolation die Werte der örtlichen komplexen Impulsantworten aller Messkanäle zu einem gemeinsamen Zeitpunkt bestimmt. Schließlich wird aus den interpolierten Werten die richtungsaufgelöste komplexe Impulsantwort berechnet, die Auskunft über die Charakteristiken des untersuchten Funkkanals gibt. Aus den örtlichen komplexen Impulsantworten werden mit Hilfe eines Richtungsschätzalgorithmus die Einfallsrichtungen und mit Hilfe dieser durch einen Strahlbilder (Beamformer) die komplexen Amplituden ermittelt.After that become the values of the local complex impulse responses by interpolation all measuring channels determined at a common time. Finally, the interpolated Values the direction-resolved complex impulse response, which provides information about the characteristics of the examined radio channel gives. From the local complex impulse responses are using a direction estimation algorithm, the directions of incidence and with the help of this through a beam images (beamformer) the complex Amplitudes determined.

Als Richtungsschätzalgorithmus kann hierbei vorzugsweise ein sogenannter ESPRIT-Algorithmus verwendet werden, der wohlbekannt ist und beispielsweise in dem Artikel von Roy Kailath: "ESPRIT – Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques" in IEEE Transactions on Acoustics, Speech and Signal Processing, Vol. 37, No. 7, 07.07.1989 beschrieben wird.When Direction estimation algorithm can preferably use a so-called ESPRIT algorithm which is well known and, for example, in the article by Roy Kailath: "ESPRIT - Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques "in IEEE Transactions on Acoustics, Speech and Signal Processing, Vol. 7, 07.07.1989 is described.

Damit sich eine hohe Auflösung in Verzögerungsrichtung ergibt, ist eine möglichst hohe Messbandbreite erforderlich, und für die Bestimmung von Dopplerverschiebungen und Dopplerbandbreiten wird eine hohe Abtastrate benötigt. Die Messdaten bilden sich nun auf diesem Abtastratenraster ab. Mit der zum Channel-Sounder gehörenden Software lassen sich dann Verzögerungs- und Doppler Spektren aus den Messdaten berechnen. Es ist jedoch nicht möglich einzelne Reflexionen zu isolieren und deren Charakteristiken unabhängig darzustellen.In order to a high resolution in the direction of delay results, one is possible high measurement bandwidth required, and for the determination of Doppler shifts and Doppler bandwidths, a high sampling rate is needed. The Measurement data is now displayed on this sampling rate grid. With the belonging to the channel sounder Software can then be delayed and calculate Doppler spectra from the measured data. However, it is not possible Isolate individual reflections and represent their characteristics independently.

Mit dem bekannten Messverfahren können Reflexionen bei statischen Messungen nur näherungsweise, bei dynamischen Messungen nur sehr eingeschränkt analysiert werden. Insbesondere über die Häufigkeiten von Echos, die Dauer von Echos, "Geburten-" bzw. "Sterberaten", die Anzahl von Reflexionen, mittlere Leistungen und Verzögerungen, Variationen von Leistung und Verzögerung können keine statistischen Aussagen getroffen werden.With The known measuring method can reflections in static measurements only approximately, be analyzed very limited in dynamic measurements. In particular about the frequencies of echoes, the duration of echoes, "birth" or "death rates", the number of Reflections, mean powers and delays, variations of power and delay can not statistical statements are made.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zu Grunde, das bekannte Funkkanal-Untersuchungsverfahren so weiterzubilden, dass es möglich wird, einzelne Reflexionen in den Messdaten zu isolieren und deren Charakteristik unabhängig darzustellen, vor allem auch bei dynamischen Kanalmessungen. Überdies soll es ermöglicht werden, statistische Aussagen über eine Vielfalt von Eigenschaften des gemessenen Kanals zu machen, was bislang nicht möglich war, aber zur Modellierung des Sa tellitennavigationskanals, zum Entwurf von Navigationssystemen und zur Erarbeitung von Lösungen notwendig ist, um den Fehlereinfluss durch Reflexionen in Zukunft weiter zu vermindern. Analog zum Einsatz bei diesen speziellen Satellitennavigationssystemen und anderen auf Synchronisation basierenden Funksystemen soll das durch die Erfindung zu schaffende Verfahren auch auf Messdaten anderer Mehrwegekanäle, wie sie in der Funkkommunikation und insbesondere beim Mobilfunk auftreten, anwendbar sein. Vor allem bei zukünftigen Breitbandsystemen ist eine genauere Beschreibung des Kanals notwendig.Of the Invention is now the object of the known radio channel investigation method so educate that it is possible is to isolate individual reflections in the measured data and their Characteristic independent especially with dynamic channel measurements. moreover it should be possible become, statistical statements about to make a variety of characteristics of the measured channel, which was not possible until now was, but to model the satellite navigation channel, to Design of navigation systems and for the development of solutions is necessary to reduce the influence of errors by reflections in the future on. Similar to the use in these special satellite navigation systems and other synchronization-based radio systems, the method to be created by the invention also on measured data of others Multipath channels as in radio communication and especially in mobile communications occur, be applicable. Especially in future broadband systems is a more detailed description of the channel necessary.

Gemäß der Erfindung, die sich auf ein Verfahren zum Untersuchen eines Funkkanals der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe in vorteilhafter Weise dadurch gelöst, dass das Ergebnis dieser Berechnung zur Rauschunterdrückung bandbegrenzt und sowohl in Zeit- als auch in Verzögerungsrichtung gefiltert wird, dass dann mittels eines vierdimensionalen "Minimum Distance Search"-Algorithmus in Zeit-, Verzögerungs-, Leistungs- und Bewegungsrichtung Ketten von Reflexionen detektiert und anschließend durch Polynome approximiert werden, so dass das Ergebnis ein sehr genaue Information über den Verzögerungsverlauf jeder Reflexion im Beobachtungszeitraum sowie über deren Beginn und Ende ist, und dass mit Hilfe dieser Informationen durch Interpolation der Messdaten der Signalverlauf und das Spektrum für jede einzelne Reflexion aus den Messdaten extrahiert werden.According to the invention, relating to a method for examining a radio channel of relates initially mentioned type, this object is achieved in advantageous Way solved by that the result of this calculation for noise suppression band limited and filtered in both time and delay directions, then using a four-dimensional minimum distance search algorithm in time, delay, Power and direction of movement Detected chains of reflections and subsequently be approximated by polynomials, so that the result is a very exact information about the delay course every reflection in the observation period as well as its beginning and end, and that with the help of this information through interpolation of Measured data of the waveform and the spectrum for each reflection be extracted from the measured data.

Nachdem die Messdaten in bekannter Weise zuerst mit dem in der Channel-Sounder-Software verfügbaren „Super Resolution Algorithmus" ESPRIT, der auf einem "Maximum Likelihood"-Verfahren beruht, postprozessiert worden ist, dessen Ergebnis eine Schätzung der Anzahl der Reflexionen, deren Verzögerung, Leistung und Phase zu jedem Abtastzeitpunkt (Schnappschuss) des Kanals ist, wird das Ergebnis dieser Berechnung gemäß der Erfindung nun bandbegrenzt und sowohl in Zeit- als auch Verzögerungsrichtung gefiltert, um Rauschen im ESPRIT-Ergebnis zu unterdrücken.After the measurement data has been postprocessed in a known manner firstly with the "Super Resolution Algorithm" ESPRIT, which is based on a maximum likelihood method, in the channel sounder software, the result of which is an estimate of the number of reflections, their delay , Performance and phase to each Is the sampling time (snapshot) of the channel, the result of this calculation according to the invention is now band-limited and filtered in both the time and delay directions to suppress noise in the ESPRIT result.

Mittels des vierdimensionalen „Minimum Distance Search"-Algorithmus, der in Zeit-, Verzögerungs-, Leistungs- und Bewegungsrichtung wirkt, werden dann Ketten von Reflexionen detektiert und anschließend durch Polynome approximiert. Das Ergebnis ist eine sehr genaue Ermittlung des Verzögerungsverlaufes der Reflexion im Beobachtungszeitraum sowie die Bestimmung von deren Beginn und Ende. Mit diesen Informationen können anschließend aus dem Messdatenraster durch Interpolation der Signalverlauf und das Spektrum für jede einzelne Reflexion im gemessenen Kanal berechnet werden.through of the four-dimensional "minimum Distance Search "algorithm that in time, delay, Power and movement direction then become chains of reflections detected and then approximated by polynomials. The result is a very accurate determination the delay course reflection during the observation period and the determination of their Beginning and end. With this information can subsequently off the measurement data grid by interpolating the waveform and the Spectrum for every single reflection in the measured channel can be calculated.

Auf Grund der Informationen über den Verzögerungsverlauf jeder Reflexion sowie über deren Beginn und Ende können in vorteilhafter Weise statistische Aussagen insbesondere über Häufigkeiten von Reflexionen, Dauer der Reflexionen, "Geburten-" bzw. "Sterberaten", Anzahl von Reflexionen, mittlere Leistungen und Verzögerungen, Variationen von Leistung und Verzögerung der Reflexionen getroffen werden. Damit ist man auch in der Lage, den Funkkanal sehr genau zu beschreiben und zu modellieren.On Reason of information about the delay course every reflection as well as over whose beginning and end can advantageously statistical statements, in particular about frequencies of reflections, duration of reflections, "birth" or "death rates", number of reflections, mean powers and delays, Variations of power and delay of reflections are taken. This also makes it possible to describe the radio channel very accurately and to model.

Was die Detektion von einzelnen Reflexionen in den Messdaten betrifft, so konnten bisher nur für statische Messungen, d.h. für zeitlich konstante Verzögerungsverläufe die Charakteristiken von Reflexionen bestimmt werden. Für diesen Fall ist der Verzögerungsverlauf von Reflexionen konstant. Durch Auswahl eines Verzögerungsbereiches in den Messdaten lassen sich diese Reflexionen isolieren und untersuchen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, für den statischen und dynamischen Fall jede einzelne Reflexion mit ihren Kenndaten, also Verzögerung, Leistung und Phase, aus den Messdaten zu extrahieren.What relates to the detection of individual reflections in the measured data, so far only for static measurements, i. For temporally constant delay curves the Characteristics of reflections are determined. For this Case is the delay history constant from reflections. By selecting a delay range in the measured data, these reflections can be isolated and investigated. The inventive method makes it possible for the static and dynamic case every single reflection with their characteristics, so Delay, Performance and phase to extract from the measurement data.

Was die Analyse von Reflexionen mit zeitlich veränderlichem Verzögerungsverlauf anbelangt, so kann erst durch die erfindungsgemäße Detektion des Verzögerungsverlaufes und von Beginn bzw. Ende der Reflexionen jede einzelne Reflexion für sich genau analysiert werden. Bisher konnten vor allem bei dynamischen Messungen nur Aussagen über Bereiche des Funkkanals gemacht werden, zu dem in typischer Weise mehrere Reflexionen Beiträge liefern.What the analysis of reflections with a time-varying delay curve As far as the detection of the delay curve according to the invention is concerned and from the beginning or end of the reflections each individual reflection for themselves be analyzed exactly. So far, especially in dynamic Measurements only statements about Areas of the radio channel are made, to which typically several reflections posts deliver.

Was die statistische Auswertung betrifft, so wird es erst durch die erfindungsgemäße Detektion der einzelnen Reflexionen möglich, statistische Aussagen über Häufigkeiten von Echos, deren Dauer, "Geburten-" bzw. "Sterberaten", Anzahl von Reflexionen, mittlere Leistungen und Verzögerungen, Variationen von Leistung und Verzögerung und vieles mehr zu machen. Bisher war dies nicht möglich.What As far as statistical analysis is concerned, it is only through the Inventive detection of individual reflections possible, statistical statements about frequencies of echoes, their duration, "birth" or "death rate", number of reflections, mean performances and delays, To make variations of power and delay and much more. So far this was not possible.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens zum Untersuchen eines Funkkanals gemäß der Erfindung sind in den unmittelbar oder mittelbar auf den Patentanspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.advantageous Embodiments of the method for examining a radio channel according to the invention are in the direct or indirect to the claim 1 referred back Subclaims specified.

Anhand von Diagrammen, die sich aus im Rahmen einer Mehrwegekanalmessung entstandenen Messergebnissen ergaben, wird nachfolgend das Verfahren zum Untersuchen von Funkkanälen nach der Erfindung erläutert. Es zeigen:Based of graphs that are in the context of a multipath channel measurement resulting measurement results, is the procedure below for examining radio channels of the invention explained. Show it:

1 einen Diagrammausschnitt eines Impulsantwort-Messergebnisses einer gebräuchlichen Mehrwegekanalmessung, bei der von einem simulierten Satelli ten ein Testsignal zu einem Nutzer in dicht bebautem, städtischen Gebiet ausgesendet wurde, 1 4 is a diagrammatic section of an impulse response measurement result of a conventional multipath channel measurement in which a test signal was transmitted from a simulated satellite to a user in a densely built up urban area;

2 in einem Diagramm das Ergebnis nach der bekannten "Super Resolution"-Prozessierung mit dem ESPRIT-Algorithmus, 2 in a diagram the result after the well-known "Super Resolution" -Prozessierung with the ESPRIT algorithm,

3 in einem Diagramm das Ergebnis nach der bekannten "Super Resolution"-Prozessierung ESPRIT eines Schnappschusses, 3 in a diagram the result after the well-known "Super Resolution" processing ESPRIT of a snapshot,

4 in einem Diagrammausschnitt von 2 das Messergebnis nach der bekannten "Super Resolution"-Prozessierung mit Durchführung des ESPRIT-Schätzalgorithmus, 4 in a diagram section of 2 the measurement result according to the known "Super Resolution" processing with implementation of the ESPRIT estimation algorithm,

5 in einem Diagramm, das dem Ausschnitt von 4 entspricht, das Messergebnis nach der bekannten "Super Resolution"-Prozessierung unter Durchführung des ESPRIT-Schätzalgorithmus und nach der zum erfindungsgemäßen Verfahren gehörenden Filterung, 5 in a diagram showing the clipping of 4 corresponds to the measurement result according to the known "Super Resolution" processing using the ESPRIT estimation algorithm and according to the method according to the invention belonging filtering,

6 in einem Diagramm das Ergebnis einer Reflexionsdetektion unter Anwendung Suche in Schnappschussrichtung vorwärts sowie rückwärts für die ersten 50 Sekunden einer Messfahrt, 6 in a diagram the result of a reflection detection using snapshot search forward and backwards for the first 50 seconds of a test drive,

7 in einem Diagramm das Ergebnis nach Approximierung der Reflexionsketten durch Polynome, die den Verzögerungsverlauf widerspiegeln, und 7 in a diagram, the result after approximation of the reflection chains by polynomials, which reflect the delay curve, and

8 in einem Diagramm, das dem Ausschnitt von 4 und 5 entspricht, die gemäß dem Verfahren nach der Erfindung detektierten Reflexionen gemeinsam mit dem ESPRIT-Ergebnis. 8th in a diagram showing the clipping of 4 and 5 corresponds to the reflections detected according to the method of the invention together with the ESPRIT result.

In 1 ist in Diagrammform beispielhaft ein Ausschnitt eines Messergebnisses der Mehrwegekanalmessung dargestellt. In diesem Beispiel wurde ein Testsignal von einem simulierten Satelliten zu einem Nutzer in dicht bebautem städtischen Gebiet gesendet. Auf der Abszisse des Diagramm-Koordinatensystems ist die absolute Verzögerung, d.h. die Signallaufzeit in ns aufgetragen. Die Ordinate zeigt den Fortlauf der Messung in den ersten 50 Sekunden. Alle 10 ms wurde ein impulsähnliches Testsignal ausgesandt, also ein Schnappschuss des Kanals aufgenommen.In 1 is an example in diagram form Section of a measurement result of the multipath channel measurement shown. In this example, a test signal was sent from a simulated satellite to a user in densely populated urban area. The abscissa of the diagram coordinate system plots the absolute delay, ie the signal propagation time in ns. The ordinate shows the continuation of the measurement in the first 50 seconds. All 10 ms was emitted a pulse-like test signal, so a snapshot of the channel recorded.

Das dabei gemessene Signal stellt also die Impulsantwort des Kanals auf das Testsignal dar. Das direkte Signal wird zuerst empfangen, nämlich nach ca. 5200 ns zu Beginn der Messung, gefolgt von Reflexionen. Die empfangene Signalenergie ist entsprechend dem rechten, senkrechten Balken codiert in dB dargestellt, wobei die in reiner Grautönung graduierte Codierung von etwa -70 dB bis -25 dB reicht und die mit Punkten versehene Grautönung den Bereich von etwa -25 dB bis 0 dB abdeckt.The The measured signal thus represents the impulse response of the channel to the test signal. The direct signal is received first, namely after about 5200 ns at the beginning of the measurement, followed by reflections. The received signal energy is according to the right, vertical Bars coded in dB, with the graduation graded in pure gray scale ranges from about -70dB to -25dB and the dotted ones gray tint covers the range from about -25 dB to 0 dB.

2 zeigt das Ergebnis der Messung im Anschluss an eine bekannte "Super Resolution"-Prozessierung mit dem ESPRIT-Algorithmus. Deutlich sind nun einzelne Reflexionen voneinander zu unterscheiden. Zu beachten ist, dass hier in 2 auf der Abszisse bereits die eigentlich interessierende zusätzliche Verzögerung aufgetragen ist, also diejenige Verzögerung, die über die Verzögerung des sich direkt ausbreitenden Signal (LOS-Signal) hinausgeht, welches hier die Nulllinie abbildet. 2 shows the result of the measurement following a known "Super Resolution" processing with the ESPRIT algorithm. Clearly, individual reflections can now be distinguished from one another. It should be noted that here in 2 the actual additional delay of interest is already plotted on the abscissa, that is to say the delay which goes beyond the delay of the directly propagating signal (LOS signal), which here represents the zero line.

In 3 ist im Detail in einem Zeitablaufdiagramm die am Empfänger ankommende Leistung eines Testsignals in dB in Abhängigkeit von der Verzögerung in μs für einen einzelnen Schnappschuss dargestellt. Die mit einem Pluszeichen markierten Werte sind die gemessenen Abtastwerte ak, deren Abtastrate genau dem Reziprokwert der Messbandbreite B = 100 MHz entspricht. Durch Interpolation der Abtastwerte erhält man den komplexen Verlauf des empfangenen Signals s(t), der in 3 in Form einer durchgezogenen Kurve dargestellt ist:

Figure 00110001
In 3 FIG. 13 is a detailed timing diagram showing the power of a test signal in dB received at the receiver as a function of the delay in μs for a single snapshot. The values marked with a plus sign are the measured samples a k whose sampling rate corresponds exactly to the reciprocal of the measuring bandwidth B = 100 MHz. By interpolation of the samples one obtains the complex course of the received signal s (t), which in 3 is shown in the form of a solid curve:
Figure 00110001

Hierin ist τ die zusätzliche Verzögerung der betreffenden Reflexion des Testsignals, also diejenige Verzögerung, die zur Verzögerung t des sich direkt ausbreitenden Siganls (LOS-Signal) hinzukommt.Here in is τ the additional delay the relevant reflection of the test signal, ie the delay, the delay t of the directly propagating signal (LOS signal) is added.

Das Ergebnis der "Super Resolution"-Prozessierung ist in 3 durch die kleinen Kreise dargestellt und liefert diskrete Reflexionen mit Verzögerung, Leistung und Phase. Es ist anzumerken, dass es sich hierbei um ein Modell handelt, welches die Messdaten im Sinne einer "Maximum Likelihood"-Methode bestmöglich approximiert. Die Phasenschätzung z.B. ist aber für die Berechnung eines Spektrums viel zu ungenau.The result of "Super Resolution" processing is in 3 represented by the small circles and provides discrete reflections with delay, power and phase. It should be noted that this is a model which optimally approximates the measurement data in the sense of a "maximum likelihood" method. For example, the phase estimate is far too inaccurate for the calculation of a spectrum.

Da in der Messung Rauschen vorhanden ist und da der verwendete ESPRIT-Algorithmus ein Schätzverfahren darstellt, ist natürlich auch in dem Ergebnis der "Super Resolution"- Prozessierung Rauschen vorhanden. Dies bedeutet, dass selbst im statischen Fall das ESPRIT-Ergebnis variiert. Die geschätzten Verzögerungen können um einige ns variieren; auch die Leistung variiert um einige dB und manchmal wird ein einzelnes Echo im mathematischen Sinn durch zwei Reflexionen "genauer" approximiert. Um die eigentliche Reflexionsdetektion zu erleichtern, wird nach der Erfindung im ersten Schritt eine Filterung zur Eliminierung von Mehrdeutigkeiten vorgenommen. Als Methode zur Filterung wurde eine zweidimensionale Mittelwertbildung in einem elliptischen Ausschnitt, also sowohl in Schnappschuss- als. auch in Verzögerungsrichtung implementiert, wie die in 4 und 5 dargestellten Diagramm-Detailansichten verdeutlichen sollen, wobei 4 die ungefilterte, mit dem ESPRIT-Algorithmus behandelte Impulsantwort zeigt und 5 die gefilterte, mit dem ESPRIT-Algorithmus behandelte Impulsantwort.Since noise is present in the measurement and since the ESPRIT algorithm used is an estimation method, noise is of course also present in the result of the "super-resolution" processing. This means that even in the static case the ESPRIT result varies. The estimated delays can vary by a few ns; also the power varies by a few dB and sometimes a single echo in the mathematical sense is approximated by two reflections "more exactly". In order to facilitate the actual reflection detection, according to the invention in the first step, filtering is performed to eliminate ambiguities. As a method of filtering a two-dimensional averaging in an elliptical section, so in both snapshot and. also implemented in the direction of delay, like those in 4 and 5 illustrate illustrated diagram detail views, wherein 4 the unfiltered impulse response treated with the ESPRIT algorithm shows and 5 the filtered impulse response treated with the ESPRIT algorithm.

Im nächsten Schritt des Verfahrens nach der Erfindung werden diese Daten mit Hilfe einer Art "Minimum Distance Search"-Algorithmus prozessiert, welcher die eigentliche Reflexionsdetektion darstellt. Diese Detektion wurde wie folgt implementiert:

  • – Ausgehend von lokalen Leistungsmaxima wird jeweils eine Suche in Schnappschussrichtung vorwärts sowie rückwärts durchgeführt.
  • – Für alle Reflexionen in einem Abschnitt um den aktuellen Punkt wird nun eine "Distanz" aus den gewichteten Abweichungen von Verzögerung, Ableitung der Verzögerung, Leistung und Zeit (Schnappschussrichtung) berechnet.
  • – Jener Punkt mit der niedrigsten Distanz wird nun an die aktuelle Reflexionskette angeknüpft.
  • – Eine obere Schranke für diese Distanz führt zum Abbruch der Suche und somit zum Ende bzw. Beginn einer Reflexionskette.
In the next step of the method according to the invention, these data are processed using a kind of "minimum distance search" algorithm, which represents the actual reflection detection. This detection was implemented as follows:
  • - Based on local performance maxima, a search in the snapshot direction forward and backward is performed.
  • - For all reflections in a section around the current point, a "distance" is calculated from the weighted deviations of delay, derivative of deceleration, power and time (snapshot direction).
  • - That point with the lowest distance is now linked to the current reflection chain.
  • - An upper bound for this distance leads to the termination of the search and thus to the end or beginning of a reflection chain.

In 6 ist das Ergebnis dieser Suche wieder für die ersten 50 Sekunden der Messfahrt, d.h. für 5000 Schnappschüsse im jeweiligen Abstand von 10 ms, dargestellt, wobei wie in 2 und in 3 bis 5 auf der Abszisse die eigentlich interessierende, zusätzliche Verzögerung aufgetragen ist, also diejenige Verzögerung, die über die Verzögerung des sich direkt ausbreitenden Signal (LOS-Signal) hinausgeht, welches die Nulllinie abbildet.In 6 the result of this search is again displayed for the first 50 seconds of the measurement run, ie for 5000 snapshots at a respective interval of 10 ms, where as in 2 and in 3 to 5 on the abscissa the actually interesting, additional delay is plotted, so that delay, which goes beyond the delay of the directly propagating signal (LOS signal), which maps the zero line.

Diese Reflexionsketten werden gemäß einem weiteren Schritt des Verfahrens nach der Erfindung nun durch Polynome approximiert, die den Verzögerungsverlauf der einzelnen Echos widerspiegeln. Das Diagramm, das sich nach Bewerkstelligung dieses Verfahrensschrittes im gemessenen Beispiel ergeben hat, ist in 7 dargestellt. Der Polynomgrad wird dabei für jede Reflexion unterschiedlich so weit erhöht, bis der mittlere quadratische Fehler (MSE; Mean Square Error) unter einer bestimmten Schranke liegt.These reflection chains are according to ei nem further step of the method according to the invention now approximated by polynomials that reflect the delay curve of the individual echoes. The diagram which has emerged after this process step has been carried out in the example measured is shown in FIG 7 shown. The polynomial degree is increased differently for each reflection until the mean square error (MSE) is below a certain limit.

In 8 sind in einer Detailansicht die detektierten Reflexionen nun gemeinsam mit dem ESPRIT-Ergebnis dargestellt, um die Leistungsfähigkeit des Verfahrens. nach der Erfindung in Verbindung mit dem vierstufigen "Minimum Distance Search"-Prozessierungsalgorithmus zur Detektion zu demonstrieren.In 8th In a detailed view, the detected reflections are now shown together with the ESPRIT result to determine the performance of the method. to demonstrate according to the invention in conjunction with the four-stage minimum distance search processing algorithm for detection.

Mit Hilfe des Verzögerungsverlaufs der einzelnen Reflexionen (Echos) lässt sich nun durch Interpolation der Messdaten das Signal jeder einzelnen Reflexion aus den Messdaten extrahieren. Man ist damit in der Lage, sehr genau den Verlauf der Signalenergie und das Doppler-Spektrum der so detektierten Reflexionen einzeln zu bestimmen. Vor allem können auch insbesondere über Häufigkeiten von Echos, deren Dauer, "Geburten-" bzw. "Sterberaten", die Anzahl von Reflexionen, mittlere Leistungen und Verzögerungen, Variationen von Leistung und Verzögerung und viel mehr statistische Aussagen getroffen werden.With Help of the delay course The individual reflections (echoes) can now be determined by interpolation the measured data the signal of each individual reflection from the measured data extract. One is thus able to very precisely track the signal energy and the Doppler spectrum of the thus detected reflections individually to determine. Above all, you can also in particular about frequencies of echoes whose duration, "birth" or "death rate", the number of Reflections, mean powers and delays, variations of power and delay and much more statistical statements are made.

Damit ist man aber auch in der Lage, den vermessenen Kanal zu beschreiben und zu modellieren. Für in Zukunft immer breitbandigere Kommunikations- bzw. Navigationssysteme ist es notwendig, den Funkübertragungskanal mit sehr hoher Genauigkeit zu kennen. Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht es, einzelne Reflexionen zu extrahieren und zu analysieren, was die genaueste Art der Charakterisierung eines Kanals darstellt. Dies ist nicht nur für Simulationszwecke zum Entwurf von Signalen, sondern auch zur Verbesserung von Empfängerstrukturen unumgänglich.In order to but you are also able to describe the measured channel and to model. For in the future increasingly broadband communication and navigation systems it is necessary to use the radio transmission channel to know with very high accuracy. The method of the invention allows to extract individual reflections and analyze what represents the most accurate way of characterizing a channel. This is not just for simulation purposes to design signals, but also to improve receiver structures unavoidable.

Das aus DE 197 41 991 C1 bekannte Verfahren der Firma MEDAV zum Bestimmen einer richtungsaufgelösten komplexen Impulsantwort eines Funkkanals ist mit seiner Software nur in der Lage, Dopplerspektren für diskrete konstante absolute Verzögerungen zu berechnen. Dies bedeutet aber, dass nur für Reflexionen mit konstanter absoluter Verzögerung auf diese Weise das Spektrum und der Signalverlauf näherungsweise bestimmt werden können. Solch eine Situation ist allerdings nur bei statischen Messungen gegeben, bei denen sich weder Sender noch Empfänger und auch die potentiellen Reflektoren nicht bewegen.The end DE 197 41 991 C1 known method of MEDAV for determining a direction-resolved complex impulse response of a radio channel is with its software only able to calculate Doppler spectra for discrete constant absolute delays. However, this means that only for reflections with a constant absolute delay in this way, the spectrum and the waveform can be determined approximately. However, such a situation is only present in static measurements in which neither the transmitter nor the receiver and also the potential reflectors do not move.

Claims (5)

Verfahren zum Untersuchen eines sich zwischen einem Sender und einem Empfänger befindenden Funkkanals, wobei vom Sender ein periodisches Testsignal ausgesendet wird, das einer Mehrwegeausbreitung unterliegt und dabei in eine Vielzahl von pfadgewichteten Testeinzelsignalen aufgeteilt wird und das aus einer Vielzahl von Blöcken mit einer Blockdauer besteht, die mindestens so groß wie die längste Laufzeit aller zu berücksichtigenden, pfadgewichteten Testeinzelsignale ist, wobei am Empfänger an mehreren Einzelantennen einer Empfangsantennenanordnung die überlagerten pfadgewichteten Testeinzelsignale jeweils als Mess-Signal eines Messkanals empfangen werden und diese Mess-Signale den Eingängen eines Multiplexers zugeführt werden, bei dem jeder seiner Eingänge mindestens eine Blockdauer lang an seinen Ausgang durchgeschaltet wird, von dem aus die gemultiplexten Mess-Signale einer Signal- und Datenverarbeitungseinrichtung zugeführt werden, welche die gemultiplexten Mess-Signale eines Messdatensatzes in örtlich komplexe Impulsantworten überführt und daraus als Ergebnis eine richtungsaufgelöste komplexe, die Eigenschaften des Funkkanals widerspiegelnde Impulsantwort berechnet und welche dazu bei der Verarbeitung der örtlich komplexen Impulsantworten mit Hilfe eines Richtungsschätzalgorithmus, insbesondere eines auf einem "Maximum Likelihood"-Verfahren basierenden ESPRIT-Algorithmus, die Einfallsrichtungen und komplexen Amplitudenwerte, d.h. die Anzahl der Reflexionen, deren Verzögerung, Leistung und Phase, für jede ermittelte Einfallsrichtung zu jedem Abtastzeitpunkt des Funkkanals nach Art eines Schnappschusses bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Ergebnis dieser Berechnung zur Rausch- und Mehrdeutigkeitsunterdrückung bandbegrenzt und sowohl in Zeit- als auch in Verzögerungsrichtung gefiltert wird, dass dann mittels eines vierdimensionalen "Minimum Distance Search"-Algorithmus in Zeit-, Verzögerungs-, Leistungs- und Bewegungsrichtung Ketten von Reflexionen detektiert und anschließend durch Polynome approximiert werden, so dass das Ergebnis eine sehr genaue Information über den Verzögerungsverlauf jeder Reflexion im Beobachtungszeitraum sowie über deren Beginn und Ende ist, und dass mit Hilfe dieser Informationen durch Interpolation der Messdaten der Signalverlauf und das Spektrum für jede einzelne Reflexion aus den Messdaten extrahiert werden.A method for examining a radio channel located between a transmitter and a receiver, wherein the transmitter transmits a periodic test signal which is subjected to multipath propagation and thereby divided into a plurality of path-weighted test single signals and which consists of a plurality of blocks having a blocking duration at least as large as the longest term of all to be considered, path-weighted single test signals is received at the receiver at several individual antennas of a receiving antenna array, the superimposed path-weighted test individual signals each as a measurement signal of a measurement channel and these measurement signals are fed to the inputs of a multiplexer in which each of its inputs is turned on at least one block duration to its output, from which the multiplexed measurement signals are fed to a signal and data processing device which inputs the multiplexed measurement signals it converts measured data sets into locally complex impulse responses and as a result calculates a direction-resolved complex impulse response reflecting the properties of the radio channel and which is used in processing the locally complex impulse responses with the aid of a direction estimation algorithm, in particular an ESPRIT method based on a maximum likelihood method. Algorithm, the directions of incidence and complex amplitude values, ie the number of reflections, their delay, power and phase, determined for each detected arrival direction at each sampling time of the radio channel in the manner of a snapshot, characterized in that the result of this calculation for noise and ambiguity suppression band limited and filtering in both the time and delay directions, then by using a four-dimensional minimum distance search algorithm in time, delay, power, and motion directions, chains of Re Flexionen be detected and then approximated by polynomials, so that the result is a very accurate information about the delay curve of each reflection in the observation period and their beginning and end, and that using this information by interpolation of the measured data, the waveform and the spectrum for each Reflection can be extracted from the measured data. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grund der Informationen über den Verzögerungsverlauf jeder Reflexion sowie über deren Beginn und Ende statistische Aussagen insbesondere über Häufigkeiten von Reflexionen, Dauer der Reflexionen, "Geburten-" bzw. "Sterberaten", Anzahl von Reflexionen, mittlere Leistungen und Verzögerungen, Variationen von Leistung und Verzögerung der Reflexionen getroffen werden.A method according to claim 1, characterized in that on the basis of the information about the delay profile of each reflection as well as the beginning and end statistical statements in particular frequencies of reflections, duration of reflections, "birth" or "death rates", number of reflections, mean performances and delays, variations of performance and delays tion of reflections. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Filterung eine zweidimensionale Mittelwertbildung in einem elliptischen Ausschnitt, also sowohl in Schnappschuss(Zeit)- als auch in Verzögerungsrichtung, durchgeführt wird.Method according to claim 1, characterized in that that for filtering a two-dimensional averaging in one elliptical section, so both in snapshot (time) - as also in the direction of delay, carried out becomes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion mittels des vierdimensionalen "Minimum Distance Search"-Algorithmus in Zeit-, Verzögerungs-, Leistungs- und Bewegungsrichtung darin besteht, dass zuerst, ausgehend von lokalen Leistungsmaxima, jeweils eine Suche in Schnappschussrichtung (Zeitrichtung) vorwärts sowie rückwärts durchgeführt wird, dass dann für alle Reflexionen in einem Abschnitt um den aktuellen Punkt eine "Distanz" aus den gewichteten Abweichungen von Verzögerung, Ableitung der Verzögerung, Leistung und Schnappschussrichtung (Zeitrichtung) berechnet wird, dass danach jener Punkt mit der niedrigsten "Distanz" an die aktuelle Reflexionskette angeknüpft wird und dass schließlich eine obere Schranke für diese "Distanz" zum Abbruch der Suche und somit zum Ende bzw. Beginn einer Reflexionskette führt.Method according to claim 1, characterized in that that the detection by means of the four-dimensional "Minimum Distance Search "algorithm in time, delay, Power and movement direction is that first, starting of local performance maxima, one search in each snapshot direction (Time direction) forward and backwards, that then for all reflections in a section around the current point are a "distance" from the weighted ones Deviations from delay, Derivation of the delay, Performance and snapshot direction (time direction) is calculated, that then the point with the lowest "distance" is linked to the current reflection chain and finally an upper barrier for this "distance" to the demolition of Search and thus leads to the end or beginning of a reflection chain. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Approximierung der Reflexionsketten durch Polynome, welche den Verzögerungsverlauf widerspiegeln, der Polynomgrad für jede Reflexion unterschiedlich so weit erhöht wird, bis der mittlere quadratische Fehler (MSE; Mean Square Error) unter einer bestimmten Schranke liegt.Method according to claim 1, characterized in that that in the approximation of the reflection chains by polynomials, which the delay course reflect the polynomial grade for each Reflection is increased differently until the middle square Mean Square Error (MSE) under a certain bound lies.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006016591A1 (en) * 2006-04-06 2007-10-11 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Calibrating device for e.g. navigation device, has traction vehicle with gear wheel drive and carriage for recording device and/or receiving antenna, where receiving antenna is attached to traction vehicle
DE102008012347B4 (en) * 2007-03-06 2012-09-13 Mitsubishi Electric Corp. Distance measuring device, position determining device and method for measuring a distance and for determining a position
WO2013045615A1 (en) 2011-09-30 2013-04-04 Technische Universität Braunschweig Measurement method for analysing the propagation of electromagnetic navigation signals
CN110212999A (en) * 2019-05-24 2019-09-06 谭毅 A method of predicting different frequency communication channel parameters under same environment

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19741991C1 (en) * 1997-09-24 1999-05-06 Medav Digitale Signalverarbeit Method of determining a directionally resolved complex pulse response of a radio channel, esp. for supporting mobile radio channels

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19741991C1 (en) * 1997-09-24 1999-05-06 Medav Digitale Signalverarbeit Method of determining a directionally resolved complex pulse response of a radio channel, esp. for supporting mobile radio channels

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ROY,R., KAILATH,T.: ESPRIT-Estimation of Signal Parameters Via Rotational Invariance Techniques. In: IEEE Transactions on Acoustics, Speech and Signal Processing, vol.37, no.7, July 1989, S.984-995 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006016591A1 (en) * 2006-04-06 2007-10-11 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Calibrating device for e.g. navigation device, has traction vehicle with gear wheel drive and carriage for recording device and/or receiving antenna, where receiving antenna is attached to traction vehicle
DE102006016591B4 (en) * 2006-04-06 2009-04-16 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Device and method for measuring a navigation device or a transmission channel
DE102008012347B4 (en) * 2007-03-06 2012-09-13 Mitsubishi Electric Corp. Distance measuring device, position determining device and method for measuring a distance and for determining a position
WO2013045615A1 (en) 2011-09-30 2013-04-04 Technische Universität Braunschweig Measurement method for analysing the propagation of electromagnetic navigation signals
DE102011054093A1 (en) 2011-09-30 2013-04-04 Technische Universität Braunschweig Measuring method for analyzing the propagation of electromagnetic navigation signals
CN110212999A (en) * 2019-05-24 2019-09-06 谭毅 A method of predicting different frequency communication channel parameters under same environment
CN110212999B (en) * 2019-05-24 2021-11-12 谭毅 Method for predicting communication channel parameters of different frequencies in same environment

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