基于Xiao模型和基擴(kuò)展模型的高移動(dòng)性無(wú)線信道建模與仿真.pdf

1、在寬帶高移動(dòng)場(chǎng)景下，無(wú)線傳播環(huán)境變得十分復(fù)雜，信道會(huì)同時(shí)經(jīng)歷時(shí)間-頻率雙選擇性衰落。為了研究適合高速鐵路寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的調(diào)制、信道估計(jì)與均衡等技術(shù)，建立相應(yīng)的無(wú)線信道模型非常重要。
　　論文首先討論了高速鐵路無(wú)線信道模型的特性，包括無(wú)線信道共有的路徑損耗、多普勒效應(yīng)、多徑效應(yīng)，以及相應(yīng)的快衰落、慢衰落、平坦衰落、頻率選擇性衰落、高速鐵路穿透損耗等。在此基礎(chǔ)上，分析了平坦衰落和頻率選擇性衰落的建模及仿真方法，平坦衰落主要采用Jak

2、es模型的改進(jìn)模型(Xiao模型)，頻率選擇性衰落的仿真主要采用抽頭延遲線結(jié)構(gòu)。論文還簡(jiǎn)要討論了OFDM系統(tǒng)原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
　　接著，基于Qian Liu等人的思想，提出了適合于高移動(dòng)性萊斯衰落的仿真模型，分析了在常速運(yùn)行和加速運(yùn)行情況下的同相分量自相關(guān)函數(shù)、互相關(guān)函數(shù)，包絡(luò)平方的自相關(guān)函數(shù)、概率密度函數(shù)。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)的模型既可用于固定高速運(yùn)行也可用于加速運(yùn)行；當(dāng)列車沿某一方向以固定速度高速行駛時(shí)，改進(jìn)的模型等同于Xiao

3、模型，克服了Xiao模型只能仿真固定速度的局限性。考慮到超高移動(dòng)性可能會(huì)帶來(lái)的信道非平穩(wěn)特性，論文分析了平穩(wěn)區(qū)域和相干區(qū)域，并討論了基于隨機(jī)生滅過(guò)程的時(shí)變信道模型。
　　隨后，論文針對(duì)高速鐵路寬帶無(wú)線通信信道特有的時(shí)間-頻率雙選擇性衰落，重點(diǎn)研究了基擴(kuò)展模型(Basis Expansion Model，BEM)。基于幾種基本的BEM和兩種修正模型，本文提出了幾種改進(jìn)方法：(1)結(jié)合兩種修正模型，改進(jìn)方法一可保證最大頻譜頻率等于最大

4、多普勒頻移，并減小吉布斯效應(yīng)的影響；(2)基于CE-BEM(ComplexExponentials BEM)在時(shí)間框架兩端的建模誤差較大，改進(jìn)方法二采用前后兩個(gè)時(shí)間框架部分重疊的方法，有效地降低了邊緣建模誤差，建模性能優(yōu)于原有CE-BEM和modified CE-BEM；(3)針對(duì)高移動(dòng)特性，改進(jìn)方法三采用分段建模，保持每段建模階數(shù)Q不變時(shí)，建模精確度高于原有模型；Q隨分段數(shù)改變時(shí)，分段數(shù)為2時(shí)的建模性能最好，分段數(shù)再增加，由于Q減小及