如果两个信号的相对相位始终保持恒定，那么它们就是相干信号，如图 1b 所示。当相干信号一起出现时，根据它们之间相对相位关系的不同，就会带来建设性或破坏性的影响。 在表征多信道元器件（如相控阵天线）时，您需要精确控制信道之间的相位角关系（图 1c）。对于数字调制信号，相位相干意味着基带发生器的时序同步，射频载波之间具有相干性（见图 1d）。同样，雷达脉冲要求突发脉冲具有精确的时序，以仿真相应的空间时延（见图 1e）。
图 1. 两个信号之间的相位关系
相干信号和非相干信号之间的区别不是零或一。如果相对相位的不稳定度足够小，那么信号可以是部分相干。相干性是信号(X和Y) 之间的统计量，可以使用下面的公式进行计算：
地点
结果 (pxy) 介于 0 到 1 之间。在给定的观察期内，结果值接近 1 代表该信号是相位相干信号。如果结果值大于零但小于 1，则表示它是相位稳定信号。多信道系统的测试要求是相位相干或相位稳定的测试系统。我们来看一下如何设置相位稳定和相位相干的测试系统。
相位相干为什么很重要
无线通信中采用的多天线技术可以增加分集、多路复用或天线增益。多天线技术主要包括空间分集、空间复用和天线阵列。
空间分集 在无线通信系统中，多条路径的存在会导致无线信号通过两个或更多路径到达接收机的天线。当多径信号到达接收机时，它们会基于相对的相位关系构成建设性或破坏性的组合。
什么是空间分集？
空间分集也称为天线分集，提供了一个解决信号多径问题的方法。您可以使用两个或多个天线，从而提高无线链路的质量和可靠性。这可以通过信道切换、信号加权、时间延迟或发射分集来实现，如图 2 所示。
图 2. 用于接收机分集和发射机分集的空间分集技术
为了仿真用于空间分集测试的多径信号，您需要一个信号发生器和一个信道仿真器来仿真接收机分集测试的多径场景（图 3a），还需要多台信号发生器和信道仿真器，以执行发射分集测试（图 3b）。为了准确仿真多径场景，两个信号发生器的基带必须保持同步，两个载波的相位必须对齐。
图 3. 空间分集测试设置
空间复用
空间复用是多路输入多路输出（MIMO）系统中采用的一种传输技术。系统会将发射数据分成多个编码数据流，然后再通过不同的天线在同一无线信道上同时发送所有的数据流。为了在接收机上恢复原始数据，MIMO 系统在计算上使用了反向信道属性估计算法。
图 4 是一个 2x2（两个发射机和两个接收机）MIMO 示意图，其中两个符号（b1 和 b2）同时发送，以实现数据吞吐量翻倍。下面是一个简单的公式。
式中，r 是接收的信号，s 是源信号，h 是无线信道响应。 接收机可以采用训练序列算法来执行信道估计（上面的 h 矩阵）。您可以通过以下公式进行信号处理，从而恢复发射的信号（s1 和 s2）：
图 4. 2x2 MIMO 系统示意图上面的计算使用了时序对齐信号和公共本地振荡器（LO），用以对多信道信号进行上变频和下变频。这种技术加剧了仿真多信道射频信号的测试挑战，因为大多数商用信号发生器都是使用独立的基带信号发生器和本振。
来源 ：是德科技 Keysight Technologies
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