[發(fā)明專利]一種多通信場景下的多普勒功率譜建模方法及裝置

有效

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• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112436880B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 鄧中亮;劉雯;鄭奭軒;林文亮;王珂;劉浩;于曉藝;劉洋
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 丁蕓;馬敬

本發(fā)明實施例提供了一種多通信場景下的多普勒功率譜建模方法及裝置，低軌衛(wèi)星信道在多通信場景下的多普勒功率譜模型是基于考慮多通信場景，按照各通信場景，獲取多普勒功率譜實測數(shù)據(jù)得到的。并且，由于多普勒功率譜的形狀可以反映低軌衛(wèi)星的信道中多普勒效應以及多徑衰落的特性，因此，對多普勒功率譜實測數(shù)據(jù)進行圖譜化，可以提高多普勒功率譜模型擬合實際場景的準確性；并且，多通信場景的多普勒功率譜實測數(shù)據(jù)并不相同，針對各場景，使用各場景相關的參考數(shù)據(jù)，也就是各通信場景的參考指紋對應的多普勒功率譜實測數(shù)據(jù)，也使得多普勒功率譜模型擬合實際各場景。

技術領域

本發(fā)明涉及低軌衛(wèi)星通信技術領域，特別是涉及一種多通信場景下的多普勒功率譜建模方法及裝置。

背景技術

在通信中，信道建模是可以抽象地將信道用模型來描述，并按其輸入/輸出信號的數(shù)學特點以及輸入/輸出信號之間關系的數(shù)學特點進行分類。而，多普勒功率譜是信道建模中的重要參數(shù)，它能夠反映信道多普勒頻偏、多徑衰落、衰落動態(tài)性等信息，是通信系統(tǒng)設計中的重要參考依據(jù)。因此，目前對于信道中的無線信道來說，無線信道建模中常用的多普勒功率譜模型，比如Jakes、Gaussian、Flat等模型。

近地軌道(Low Earth Orbit，簡稱LEO)衛(wèi)星(簡稱低軌衛(wèi)星)運行速度快，使得低軌衛(wèi)星信道具有多普勒頻移大、傳播衰減高、視距(Line of Sight，簡稱LOS)信號分量為主等特點，這樣會導致多普勒功率譜的形狀與上述常用的多普勒功率譜模型不一致，因此，這些常用的多普勒功率譜模型已不適用于低軌衛(wèi)星信道，進而使得如何對低軌衛(wèi)星信道建立更符合實際場景的多普勒功率譜模型成為亟待解決的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種多通信場景下的多普勒功率譜建模方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術中如何對低軌衛(wèi)星信道建立更符合實際場景的多普勒功率譜模型的問題。具體技術方案如下：

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種多通信場景下的多普勒功率譜建模方法包括：

獲取低軌衛(wèi)星信道在多類通信場景下每個觀測時間內的多普勒功率譜實測數(shù)據(jù)；

對所述多普勒功率譜實測數(shù)據(jù)進行圖譜化，確定每幅多普勒功率譜圖譜；

構造每幅多普勒功率譜圖譜的圖譜指紋，以使所述低軌衛(wèi)星的信道特征與圖譜指紋相對應；

對所述圖譜指紋進行聚類，確定多類通信場景；

在每一類通信場景的指紋樣本中，選擇與該類通信場景最相關的參考指紋樣本，所述參考指紋樣本為對各通信場景下的參考指紋，建立參考數(shù)據(jù)、參考指紋以及通信場景之間的映射關系，所述參考數(shù)據(jù)為各通信場景的參考指紋對應的多普勒功率譜實測數(shù)據(jù)，用于擬合各通信場景多普勒功率譜模型；

依據(jù)所述映射關系，利用各通信場景中的參考數(shù)據(jù)及參考指紋，擬合各通信場景待擬合多普勒功率譜模型中的待擬合模型參數(shù)，獲得所述低軌衛(wèi)星信道在多通信場景下的多普勒功率譜模型，所述待擬合多普勒功率譜模型為待擬合模型參數(shù)的多普勒功率譜模型。

進一步的，所述獲取低軌衛(wèi)星信道在多類通信場景下每個觀測時間內的多普勒功率譜實測數(shù)據(jù)，包括：

在所述低軌衛(wèi)星信道多通信場景下，測量衛(wèi)星信道，得到接收信號數(shù)據(jù)，其中，所述低軌衛(wèi)星信道多通信場景包括：按照不同的仰角范圍、不同的終端運動狀態(tài)和不同的地面散射環(huán)境，分類所述低軌衛(wèi)星信道通信場景得到的各通信場景；

從所述接收信號數(shù)據(jù)的時域信號包絡中，提取每個觀測時間內的多普勒功率譜實測數(shù)據(jù)。

進一步的，所述構造每幅多普勒功率譜圖譜的圖譜指紋，以使所述低軌衛(wèi)星的信道特征與圖譜指紋相對應，包括：