降雨環(huán)境下毫米波地空MIMO信道若干特性研究.pdf

1、絕大多數(shù)關(guān)于MIMO通信的研究都集中在了10GHz頻率以下的頻段。與此形成對比的是，對10GHz以上頻段，比如Ku頻段，Ka頻段的MIMO通信研究則仍然處在起步階段，涉及到的也主要是地面和室內(nèi)環(huán)境造成的多徑衰減。毫米波MIMO系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點，有著廣闊的應(yīng)用前景。但對于毫米波地空鏈路，除非在極低仰角工作狀態(tài)下，鏈路受地形、地地貌的影響很小，受到大氣氣象環(huán)境的影響卻十分明顯，尤其是對流層大氣環(huán)境中產(chǎn)生衰減、散射、去極化、附加噪聲等，所以研

2、究大氣環(huán)境對發(fā)展毫米波段MIMO技術(shù)就顯得尤為重要。
　　本文首先介紹了降雨環(huán)境中粒子散射與衰減作用：單粒子散射與群里子散射作用機理，分別介紹了雨滴粒子分布譜以及降雨衰減理論和工程模型；分析了不同雨滴譜的降雨衰減特性；其次介紹了MIMO通信系統(tǒng)基本模型以及信道模型分類；分別介紹了MIMO信道時延擴展，多普勒擴展和角度擴展；并分析了毫米波地空MIMO技術(shù)中的關(guān)鍵問題；最后基于本文所構(gòu)建的信道衰落系數(shù)模型，分別研究了降雨環(huán)境下毫米波地

3、-空MIMO無線通信系統(tǒng)接收、發(fā)射天線相關(guān)系數(shù)，研究了降雨環(huán)境下毫米波地-空MIMO信道多普勒效應(yīng)，并分別對接收天線間相關(guān)系數(shù)，發(fā)射天線間相關(guān)系數(shù)，信道多普勒功率譜進行了仿真，最后對其仿真結(jié)果進行了詳細的分析討論。其仿真結(jié)果表明，第一，降雨環(huán)境中接收天線間相關(guān)系數(shù)在一定條件下是天線間距離、載波頻率、半功率波束寬度的函數(shù)，發(fā)射天線間相關(guān)系數(shù)在一定條件下是天線間距離、降雨率、衛(wèi)星距離地面高度、載波頻率的函數(shù)；第二，降雨環(huán)境下信道多普勒頻移與