1概述

2信道模型

1.1调制信道模型:

r(t)=f[si(t)]+n(t),r(t)=f[s_i(t)]+n(t),对于f[],f[],

  • 若为c,c,加性高斯噪声模型
  • 若为c(t),c(t),带有加性噪声的线性滤波器模型
  • 若为c(t,τ),c(t,\tau),带有加性噪声的时变线性滤波器模型

1.2信道参数

  • 弥散损耗,阴影效应
  • 多径,电平快衰落和时延扩展
  • 多普勒频移,随机调频

2不考虑空间特性的信道模型

2.1基本特性

2.1.1多径

  • 直射波
  • 反射绕射
  • 散射

2.1.2多普勒频移

  1. fmax=vcosθ/λf_{max}=vcos\theta/\lambda
    2信道模型
  2. Δϕ=4πhthr/λd\Delta \phi=4\pi h_th_r/\lambda d
    Δϕ\Delta \phi越小,代表同相叠加的可能性越大
    2信道模型
  3. dc=4hthr/λd_c=4h_th_r/\lambda
    dcd_c范围内,代表是PrP_r2-2次幂衰落,否则呈4-4次幂衰落
    2信道模型

2.1.3快慢衰落

2信道模型

  • 快衰落
    • 瑞利衰落
      没有主的散射体占主导地位
    • 莱斯衰落
      有一个衰落占主导地位
    • NakagamimNakagami-m衰落
      实际测量得到的衰落
  • 慢衰落
    对数正态分布

2.2传播预测模型

  • Hata模型
  • IMT-2000室内路径损耗模型,12dB对数正态阴影衰落标准偏差
  • 室内宏小区,6dB
  • METIS信道模型

2.3信道冲击响应

在多径信道下,信道的冲击响应为h(t)=k=0Nakδ(ttk)ejθkh(t)=\sum_{k=0}^Na_k\delta (t-t_k)e^{j\theta_k}

2.3.1多普勒功率谱cost 207

2信道模型

  • RA乡村地区
    2信道模型
  • TU典型城市
    2信道模型
  • BU恶略城市地区
    2信道模型
  • HT山地地区
    2信道模型

2.3.2多径时延的主要参数

  • 平均时延
    D=0τP(τ)dτ/0P(τ)dτD=\int_0^{\infty}\tau P(\tau)d\tau/\int_0^{\infty}P(\tau)d\tau
  • RMS扩展时延
    σrms=0(τD)2P(τ)dτ0P(τ)dτ\sigma_{rms}=\sqrt{\frac{\int_0^{\infty}(\tau-D)^2 P(\tau)d\tau}{\int_0^{\infty}P(\tau)d\tau}}

2.4信道响应模型理论(这个part有点看不太懂)

  • 时变信道
    y(t)=h(t,τ)x(tτ)dτ+n(t)y(t)=\int_{\infty}^{\infty}h(t,\tau)x(t-\tau)d\tau+n(t)
    h(t,τ)h(t,\tau)是二维随机过程,描述该过程的参数有时延,Doppler频移,反射系数等
  • 确定性信道的表示
    • 时变函数:H(t,f)=h(t,τ)e2jπftdτH(t,f)=\int_{\infty}^{\infty}h(t,\tau)e^{-2j\pi ft}d\tau
    • 信道扩展函数:S(v,τ)=h(t,τ)e2jπvtdtS(v,\tau)=\int_{\infty}^{\infty}h(t,\tau)e^{-2j\pi vt}dt
  • 信道冲击响应
  • 相干时间Tc=916πfmT_c=\frac{9}{16\pi f_m}
  • 相干带宽Bc=12πσtB_c=\frac{1}{2\pi \sigma_t}

3考虑空间特性的信道模型

3.1有到达角的信道模型

  • AOA=angle of arrival
    确定信号的分量多了AOA。
  • 窄带冲击响应
    较之之前,变为h1(t,τ)=l=0L(t)1Al,1(t)ejϕl,1(t)a(θl,1(t))δ(tτl,1(t))\vec{h_1}(t,\tau)=\sum_{l=0}^{L(t)-1}A_{l,1}(t)e^{j\phi_{l,1}(t)}\vec{a}(\theta_{l,1}(t))\delta(t-\tau_{l,1}(t))
    其中a(θl,1(t))\vec{a}(\theta_{l,1}(t))是阵列响应向量
    2信道模型

3.2角度扩展

  • 计算角度扩展
    • 平均AOA
      θˉ=ππθψA(θ)dθ/ππψA(θ)dθ\bar{\theta}=\int_{-\pi}^{\pi}\theta\psi_A(\theta)d\theta/\int_{-\pi}^{\pi}\psi_A(\theta)d\theta
    • RMS角度扩展
      θRMS=ππ(θθˉ)2ψA(θ)dθ/ππψA(θ)dθ\theta_{RMS}=\sqrt{\int_{-\pi}^{\pi}(\theta-\bar{\theta})^2\psi_A(\theta)d\theta/\int_{-\pi}^{\pi}\psi_A(\theta)d\theta}
  • 相干距离
    Dc1θRMSD_c\propto \frac{1}{\theta_{RMS}}
    相干距离正比于角度扩展的倒数,若相干距离小,则角度扩展大
  • Homogeneous Channel(同性质的信道)
    • 定义
      若满足R(t1,t2;τ1,τ2;d1,d2)=R(t1,t2;τ1,τ2;d1d2),R(t_1,t_2;\tau_1,\tau_2;\vec{d_1},\vec{d_2})=R(t_1,t_2;\tau_1,\tau_2;\vec{d_1}-\vec{d_2}),则称之为Homogeneous Channel
    • 性质
      Homogeneous Channel任意位置来自不同的方位角的信号是不相关的
      2信道模型

4信道仿真模型

幅度+时变特性\rightarrow加入时延特性\rightarrow加入空间特性

4.1宏小区基站

  • 定义
    散射角不是(0,2π)(0,2\pi),而是限制在一个比较小的区域内
    2信道模型
  • Lee模型
    2信道模型
  • 改进的Lee模型
    考虑多普勒频移,散射簇是可以以一定的角速度移动的
    2信道模型

4.2典型城市TU

120个散射体随机分布,若移动终端移动在5m距离以内,则散射体不动,否则跟着移动
2信道模型

4.3BU仿真模型

对比TU,在4545^。的地方多加了一个120个散射体的散射簇。
2信道模型

2信道模型

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