[發明專利]一種多輸入多輸出無線通信系統的信道建模方法

無效

• 申請號: 201010207593.0
• 申請日: 2010-06-23
• 公開（公告）號: CN101860385A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 趙霞;廖學文;朱世華;任品毅
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04L1/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 惠文軒

1.一種多輸入多輸出無線通信系統的信道建模方法，包括以下步驟：

(1)根據給定的信道模型參數計算生成：信道的N條徑的徑時延τ_n，徑功率p_n，徑最大功率P_max，徑到達角徑離開角φ_n，下標n表示第n條徑，n∈[1，2，3，…，N])；

(2)簡化信道模型：

步驟一：首先設定一個徑功率門限值P_th：

P_th＝P_max/R

R=R′NLoSR′*(K+1)LoS]]>

其中P_max表示信道的徑功率的最大值，P_max與P_th的比值為R，R值由R′值確定，R′取值范圍為20到40之間的實數(此處R′為經驗值，R′值越大，信道模型的精準度越高，而信道模型的復雜度也越高)，K值為信道模型的萊斯K因子；

步驟二：遍歷信道的所有徑，如果徑功率小于門限值p_th，則將此徑忽略，記為忽略徑，否則記為保留徑，所有忽略徑組成一個集合C(p_k＜p_th，k∈C)，所有保留徑組成一個集合C′(p_j≥p_th，j∈C′)，統計集合C中元素個數為N₁，則C′中元素個數為N-N₁；

步驟三：統計所忽略徑的功率總和p_cut：

pcut=Σk∈Cpk]]>

如果p_cut不為0，則重新生成一徑：

此徑功率為：

p′=Σk∈Cpk]]>

此徑時延為：

τ′=(Σk∈Cpkτk)/(Σk∈Cpk)]]>

此徑離開角為：

θ′=(Σk∈Cpkθk)/(Σk∈Cpk)]]>

此徑到達角為：

其中C表示所有忽略徑的集合；

步驟四：保留徑集合C′與上述步驟三生成的徑組成新的信道模型的徑集合此時信道模型的多徑數目為信道的條徑的徑時延徑功率徑到達角徑離開角下標l表示第l條徑，其中，每一徑包含M條子徑；

(3)生成信道系數：

步驟一：根據(2)中得到的徑到達角和徑離開角生成子徑的到達角和離開角：

φ~l,m=φ~l+CAoDαm]]>

其中下標l表示第l條徑，下標m表示第m條子徑，C_AoA和C_AoD分別表示到達角和離開角的角度偏移比例因子，α_m表示角度偏移；

步驟二：生成每一子徑的初始相位Φ_l，m，Φ_l，m服從均勻分布U(0，2π]；

步驟三：生成信道系數：

(a)信道為非視距傳輸時的信道系數

H~u,s,l(t)=P~lΣm=1MFu[exp(jΦl,m)]Fsexp(jds2πλ0-1sin(φ~l,m))]]>

其中下標u表示第u根接收天線，下標s表示第s根發射天線，下標l表示信道的第l條路徑M表示每一徑包含子徑的個數，F_u表示接收天線的增益，F_s表示發射天線的增益，Φ_l，m表示第l條路徑的第m條子徑的初始相位，表示第l條路徑的第m條子徑的到達角，表示第l條路徑的第m條子徑的離開角，λ₀表示信道載波波長，d_s表示發射天線s到發射參考天線的距離，d_u表示接收天線u到接收參考天線的距離，表示多普勒頻移：

其中||v||表示移動臺的移動速度，θ_v表示移動臺的移動方向；

(b)信道為視距傳輸時的信道系數

H~u,s,l′(t)=H~u,s,l(t)+]]>

其中下標u表示第u根接收天線，下標s表示第s根發射天線，下標l表示信道的第l條路徑K為信道模型的萊斯因子，F_u表示接收天線的增益，F_s表示發射天線的增益，Φ_LoS表示直射路徑的初始相位，表示直射路徑的到達角，φ_LoS表示直射路徑的離開角，λ₀表示信道載波波長，d_s表示發射天線s到發射參考天線的距離，d_u表示接收天線u到接收參考天線的距離，v_LoS表示多普勒頻移：