[發(fā)明專利]非平穩(wěn)的三維寬帶高空平臺MIMO幾何隨機模型建立方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811525476.1
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109450575B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 練柱先;蔣鈴鴿;何晨;何迪
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04B17/391
• 分類號: H04B17/391;H04B7/0413
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

1.一種非平穩(wěn)的三維寬帶高空平臺MIMO幾何隨機模型建立方法，其特征在于，包括：

步驟S1：假定陸地移動基站TMS為接收端，其周圍運動的散射體分布在二維圓環(huán)上，并初始化二維圓環(huán)上運動散射體數(shù)目為N_m；假定陸地移動基站TMS周圍靜止的散射體分布在三維多圓柱體上，并初始化第i個圓柱體上的靜止散射體數(shù)目為N_i，得到基于抽頭時延線TDL的信道脈沖響應；

步驟S2：獲取高空平臺HAP天線單元到陸地移動基站TMS天線單元之間的第一時變參數(shù)；

步驟S3：獲取高空平臺HAP天線單元到陸地移動基站TMS天線單元之間的第二時變參數(shù)；

步驟S4：求解三維寬帶幾何隨機模型的空時相關性函數(shù)，通過相關性分析來確定高空平臺HAP天線間距、陸地移動基站TMS天線間距和環(huán)境因子對高空平臺HAP MIMO信道的影響。

2.根據(jù)權利要求1所述的非平穩(wěn)的三維寬帶高空平臺MIMO幾何隨機模型建立方法，其特征在于，所述步驟S1：

基于抽頭延時線TDL概念，信道脈沖響應計算公式為：

其中，

t表示陸地移動基站TMS的運動時間；

τ表示時延；

h_pl(t,τ)表示鏈路p-l在時刻t傳輸時延為τ的信道脈沖響應；

I(t)表示全部的抽頭數(shù)目；

c_i表示第i個抽頭的增益；

τ_i(t)表示第i個抽頭的延時；

δ(·)表示Dirac delta函數(shù)；

h_i,pl(t)表示第i個抽頭的鏈路p-l在時刻t的信道脈沖響應；

第一個抽頭的信道脈沖響應計算公式為：

其中，

t表示陸地移動基站TMS的運動時間；

h_1,pl(t)表示第1個抽頭的鏈路p-l在時刻t的信道脈沖響應；

表示第1個抽頭的鏈路p-l直射分量在時刻t的信道脈沖響應；

表示第1個抽頭的鏈路p-l經(jīng)運動散射體的散射分量在時刻t的信道脈沖響應；

表示第1個抽頭的鏈路p-l經(jīng)靜止散射體的散射分量在時刻t的信道脈沖響應；

K表示萊斯因子；

λ表示載波波長；

e表示自然對數(shù)的底數(shù)，取2.718281828459；

j表示-1的平方根；

ξ_pl(t)表示電磁波在時刻t經(jīng)高空平臺HAP天線單元p傳播到陸地移動基站TMS天線單元l的距離；

ξ_pm(t)表示電磁波在時刻t經(jīng)高空平臺HAP天線單元p傳播到運動散射體的距離；

ξ_ml(t)表示電磁波在時刻t經(jīng)陸地移動基站TMS天線單元l傳播到運動散射體的距離；

表示電磁波在時刻t經(jīng)高空平臺HAP天線單元p傳播到靜止散射體的距離；

表示電磁波在時刻t經(jīng)陸地移動基站TMS天線單元l傳播到靜止散射體的距離；

N_m表示二維圓環(huán)上運動散射體的數(shù)目；

N₁表示第一個圓柱體上靜止散射體的數(shù)目；

和分別表示運動散射體和靜止散射體的初始相位；

η_NMS和η_NSS表示能量相關因子，η_NMS+η_NSS＝1；

表示直射分量的多普勒頻移；

表示經(jīng)運動散射體的散射分量的多普勒頻移；

表示經(jīng)靜止散射體的散射分量的多普勒頻移；

π表示圓周率；

其他抽頭的信道脈沖響應由經(jīng)靜止散射體的散射分量組成，因此其他抽頭的信道脈沖響應計算公式為：

其中，

t表示陸地移動基站TMS的運動時間；

h_i,pl(t)表示第i個抽頭的鏈路p-l在時刻t的信道脈沖響應；

表示第i個抽頭的鏈路p-l經(jīng)靜止散射體的散射分量在時刻t的信道脈沖響應；

表示電磁波在時刻t經(jīng)高空平臺HAP天線單元p傳播到靜止散射體的距離；

表示電磁波在時刻t經(jīng)陸地移動基站TMS天線單元l傳播到靜止散射體的距離；

N_i表示第i圓柱體上靜止散射體的數(shù)目；

表示靜止散射體的初始相位；

表示第i個抽頭經(jīng)靜止散射體的散射分量在時刻t的多普勒頻移。