文档介绍:电子科技大学
硕士学位论文
MIMO无线信道建模与仿真
姓名:徐晓军
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:李少谦
20060101
中文摘要线接入、、任尴咄ㄐ畔低持械玫搅斯惴旱挠τ谩H欢琈尴呦低究基于的各种关键技术和处理算法也需要建立信道的模型,进行本文研究了现有应用环境下无线通信系统的信道建模理论与方法,综合了真,得出了一批有用的仿真结果,对仿真结果进行了分析比较。本文的主要内容多入多出技术被认为是现代通信技术中的重大突破之一,越来越成为无线通信领域的研究热点。技术是未来无线通信系统中实现高数据速率传输、改善传输质量、提高系统容量的重要途径。目前,技术已经在宽带无大容量的实现和其它性能的提高极大地依赖于无线信道的特性;同时,研相应的仿真,以便评估各种处理算法的优劣和系统性能的好坏。基于上述原因,一个宽带统计无线信道模型,可以作为研究无线通信系统的一个通用空时信道模型。分别建立了.、和分布式系统的信道基于’姆抡嫫教ǎ辛舜罅康募扑慊概括如下:在绪论中,简述了本文的研究背景和意义,总结了无线信道建模的研究现状,指出了还存在的问题,指明了本文的研究动机和出发点。在本文的前半部分诙,进一步总结了现有的无线衰落信道模型和建模方法。并在此基础上,根据发射端和接收端天线的阵列结构、发射信号的离开角与角度扩展、接收信号的到达角与角度扩展、角度功率谱、多普勒功率谱和信道的功率时延分布等参数,综合了一个统计无线信道模型。讨论了对相关性建模的等效形式和对视距路径传播的建模方法。还详细描述了基于三种常见的角度功率谱计算信道相关系数的问题。最后,基于该统计信道模型,提出了一种分布式系统的信道模型,该信道模型综合考虑了小尺度衰落、大尺度路径损耗和阴影效应,同时也考虑了天线元之间的空间相关性,能够比较全面的反映分布式系统的信道特性,符合实际的应用环境。本文的后半部分谌潞偷谒恼详细阐述了对所提出的统计信道模型进行计算机仿真的问题。首先详细讨论了仿真设计的思路、方法、仿真处理流程和相关衰落系数的产生,并针对、.约胺植际
落特性、空间相关性和信道容量在内的大量仿真结果,并对仿真结果进行了详细等系统的无线信道的特点,分别给出了这些系统基于’腗诺婪抡婺P汀H缓蠓直鸲哉庑㎝低车腗诺澜行了仿真,验证了所提出的无线信道模型的正确性,得出了包括信道的衰的分析和比较。最后,第五章对全文进行了概括性的总结,明确了下一步有待进行的工作和未来的一些研究方向。关键词:多入多出,,无线衰落信道,信道建模,信道仿真中文摘要
——,畐:,,..琣甒。.,琲,瓵,,.,,甀疭產...
:—,,琧,瑆,,.,甌’.,
图形列表无线通信系统框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯诺赖亩嗥绽展β势浊摺信道时域衰落特性曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图信道建模方法的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯信道模型示意⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..信道的数据模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图两个波簇的均匀、高斯和拉普拉斯分布的角度功率谱⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图β氏喙叵凳胩煜吖橐换渚嘀涞墓叵怠Ⅳ’工植际組低车男藕拍P停信道的抽头延迟线模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..信道相关衰落的产生.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.“诺滥P偷姆抡媪鞒獭ǎ信道的仿真框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯诺赖亩嗥绽展β势住信道的仿真框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图“”形多普勒谱示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图‘毙味嗥绽掌资疽馔肌信道衰落系数的产生过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图信道的仿真框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一信道时域衰落特性曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯信道包络的累积分布函数曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯信道的功率时延分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯信道的多普勒功率谱⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯信道的空间相关性曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯诺腊绲睦刍植己摺诺赖氖庇虻缙浇徊媛是摺诺赖钠骄ヂ涫背で摺信道的多普勒功率谱曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
信道容量,.帧图植际組低诚滦辛绰沸诺廊萘『珿图信道的空间相关性曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯信道容量,.帧信道容量,柚⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..畉信道容量,帧图喙匦院痛蟪叨人ヂ涠孕诺廊萘康挠跋臁植际組低成闲辛绰沸诺廊萘琽图形列表图
表格列表信道模型参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.的六种信道模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表衰落信道的特性⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.表ヂ湫诺赖姆掷唷表信道模型参数.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯