《基於實測的寬頻多天線無線信道建模》是依託西安電子科技大學，由張陽擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於實測的寬頻多天線無線信道建模
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張陽
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
實現高頻寬和多天線傳輸是未來無線通信的主流方向，對應的就需要有相應的無線信道模型予以支持。目前套用較廣的是基於幾何架構統計法的無線信道模型，但其對三維傳輸、極化傳播和漫射多徑分量等三方面的描述並不充分。本課題通過對無線信道測量數據的統計分析，給出完備的無線傳播垂直維度信息特徵、建立基於馬爾科夫鏈的極化傳播模型以及鏡面-漫射簇的雙向信道模型來完善現存三維無線信道建模流程、真實表征電磁波傳播的非線性機理以及考慮漫射多徑分量對信道模型角度域和時延域參數的影響。研究結果對基於幾何架構統計法的無線信道模型具有非常重要的理論價值和實踐意義。
結題摘要
現存信道建模理論對3D MIMO信道傳播特徵、Massive MIMO信道空間非平穩特性、圓極化和線極化電磁波傳播特徵以及基於幾何架構統計法的信道仿真模型中的極化投影問題等四個領域描述並不充分。通過本課題的研究，我們針對以上四個問題提出了相應的解決方案：（1）我們基於對城市宏小區外場信道採集數據的統計分析結果：首先給出了信道俯仰角擴展的統計特性以及信道大尺度參數間的互相關矩陣；其次套用簡單的線性模型表述了俯仰面空域信息的距離依賴特徵並給出了相關推薦模型參數；最後套用混合VMF分布表征3D信道的空間機率角度譜，很好的表征了方位角和俯仰角互依賴特性。仿真結果表明，新提出的3D MIMO信道模型和實測結果吻合較好；（2）提出了一種基於9狀態馬爾科夫鏈進行簇演進的Massive MIMO統計信道建模方法，建立了能夠完整描述Massive MIMO信道非平穩和球面波到達特徵的信道模型。模型能有效而準確地描述散射簇在天線陣列維度上滅亡和新生的過程，刻畫了Massive MIMO中散射簇在陣列空間非平穩的本質特徵，同時本建模方法計算量相對較小，能以更少的時間生成具有良好統計特徵的信道衝激回響，有利於高效地進行系統級信道模型仿真。模型的有效性通過實測數據得到了驗證；（3）基於外場實測研究了圓線極化電磁波在城市宏小區場景下的傳播特徵，從接收信噪比和均方根時延擴展及其統計分布給出了實測分析結論，揭示圓極化傳播相對線極化傳播的優越性並描述其適用範圍，其優點能改善現存無線通信系統的性能；（4）針對標準基於幾何架構的三維無線信道模型未考慮理論場強和天線任意姿態建模對極化方向圖的影響，構建合理的天線與傳播接口模型，利用坐標系旋轉準則，推出極化投影算法，實現任意指向天線的理論場強到極化方向圖的映射，使得無線信道模型從理論分析上更加完善、生成可靠信道係數的經濟成本降低。
