[發明專利]一種高空平臺MIMO通信系統三維信道建模方法有效
| 申請號： | 201510316579.7 | 申請日： | 2015-06-10 |
| 公開（公告）號： | CN104994517B | 公開（公告）日： | 2019-04-09 |
| 發明（設計）人： | 楊明川;陳佳音;郭慶;劉曉鋒;馮璽寶;譚璐;邵欣業;袁莞邁;李原 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工業大學 |
| 主分類號： | H04W16/22 | 分類號： | H04W16/22;H04B17/391 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 | 代理人： | 楊立超 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 高空 平臺 mimo 通信 系統 三維 信道 建模 方法 | ||
一種高空平臺MIMO通信系統三維信道建模方法，本發明涉及高空平臺MIMO通信系統三維信道建模方法。本發明的目的是為了解決二維MIMO信道模型不能準確的描述高空平臺MIMO通信系統信道以及無線信道之間的空間相關性高，導致信道容量低的問題。通過以下技術方案實現的：步驟一、制備鏈路p?l和鏈路q?m的輸入時延擴展函數；步驟二、對步驟一中制備的輸入時延擴展函數進行傅里葉變換，得到鏈路p?l的時變傳輸函數和鏈路q?m的時變傳輸函數；步驟三、在步驟二中得到的鏈路p?l的時變傳輸函數和鏈路q?m的時變傳輸函數的基礎上，求出鏈路p?l的時變傳輸函數和鏈路q?m的時變傳輸數之間的空時頻相關函數；步驟四、計算信道容量。本發明應用于通信領域。
技術領域
本發明涉及高空平臺MIMO通信系統三維信道建模方法。
背景技術
正在發展中的高空平臺，其高度介于地面和各種通信衛星之間。它利用良好的電波傳輸特性，通過平臺實現地面用戶之間、平臺之間或平臺與衛星之間的通信連接，具有布局靈活、應用廣泛、成本低廉、安全可靠等優點。由高空平臺構成的信息系統將是新一代的無線通信系統，它融合了陸地和衛星通信系統的優勢，又不同程度地避免了兩者的缺點，在通信領域的應用得到廣泛認同，是現有通信方式的有效補充。高空平臺MIMO通信兼具衛星通信和地面通信的優點，又融合了MIMO系統高容量的特點，因此是學術研究的熱點問題。
在非各向同性散射環境中的二維MIMO信道模型已經被提出，但這種模型假定無線電波傳播僅在水平方向。因為高空平臺被放置在平流層并且移動用戶的位置常比周圍的散射體低，所以電磁波可能會在水平和垂直平面上行進，而二維MIMO信道模型不能準確的描述高空平臺MIMO通信系統信道。
為了滿足現在或未來通信系統具有更高數據速率的不斷需求，人們積極研究了多天線系統并成功應用于新興的寬帶無線接入網絡。在研究過程中，信道容量是評估信道性能的重要指標之一。MIMO技術最主要的優點之一為它可以在不消耗額外的功率和帶寬的前提下，使系統容量成倍增加。同時，研究也表明，無線信道之間的空間相關性高，導致信道容量低。
發明內容
本發明的目的是為了解決二維MIMO信道模型不能準確的描述高空平臺MIMO通信系統信道以及無線信道之間的空間相關性高，導致信道容量低的問題，而提出了高空平臺MIMO通信系統三維信道建模方法。
上述的發明目的是通過以下技術方案實現的：
步驟一、制備鏈路p-l和鏈路q-m的輸入時延擴展函數；
步驟二、對步驟一中制備的鏈路p-l的輸入時延擴展函數和鏈路q-m的輸入時延擴展函數進行傅里葉變換，得到鏈路p-l的時變傳輸函數Tpl(t,f)和鏈路q-m的時變傳輸函數Tqm(t,f)；
步驟三、在步驟二中得到的鏈路p-l的時變傳輸函數Tpl(t,f)和鏈路q-m的時變傳輸函數Tqm(t,f)的基礎上，求出鏈路p-l的時變傳輸函數Tpl(t,f)和鏈路q-m的時變傳輸數Tqm(t,f)之間的空時頻相關函數；
步驟四、在步驟三中得到的空時頻相關函數的基礎上，計算信道容量。
發明效果
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