基于確定性過(guò)程理論的信道建模研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)通信的需求日益迫切，對(duì)通信質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，移動(dòng)通信得到了極大的發(fā)展，而且隨著移動(dòng)通信中各種新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得無(wú)線衰落信道成為移動(dòng)通信研究中的經(jīng)典課題。無(wú)線衰落信道是移動(dòng)通信的傳輸媒體，所有的信息都在這個(gè)信道中傳輸。信道性能的好壞直接決定著人們的通信質(zhì)量，因此要想在比較有限的頻譜資源上盡可能地高質(zhì)量，大容量地傳輸有用的信息就要求必須十分清楚地了解信道的特性以及研究信道特性對(duì)信息傳輸所

2、帶來(lái)的影響。論文針對(duì)無(wú)線衰落信道中最常見的信道模型-頻率選擇性信道模型和頻率非選擇性信道模型，運(yùn)用確定性過(guò)程原理對(duì)其統(tǒng)計(jì)特性和誤碼率特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析與研究，并對(duì)高速鐵路信道模型進(jìn)行了應(yīng)用性研究。本研究主要內(nèi)容包括：
　　 ⑴采用DGUS(確定性高斯不相關(guān)散射)過(guò)程作為頻率選擇性無(wú)線衰落信道的基本模型，模型中對(duì)移動(dòng)無(wú)線信道傳輸?shù)膸ㄐ盘?hào)的輸入-輸出關(guān)系的統(tǒng)計(jì)描述等效為在觀測(cè)時(shí)間內(nèi)的復(fù)基帶信號(hào)，且假設(shè)信道具有廣義平穩(wěn)特征；具有不

3、同傳播時(shí)延的散射分量假設(shè)是統(tǒng)計(jì)不相關(guān)的。所建立的模型更加符合實(shí)際的傳輸環(huán)境。論文推導(dǎo)了頻率選擇性信道的系統(tǒng)傳輸函數(shù)，給出了信道模型的抽頭延遲線結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了隨機(jī)信道WSSUS模型，得到了理論上區(qū)分快衰落和慢衰落所要滿足的邊界條件，研究了確定性信道下的DGUS信道模型，給出了DGUS模型的時(shí)變傳輸函數(shù)的閉式解，和等效復(fù)基帶頻率選擇性信道DGUS模型的仿真模型和諧波仿真方法。對(duì)頻率選擇性信道DGUS模型進(jìn)行了仿真器誤碼特性分析

4、，推導(dǎo)出了DGUS模型下QPSK近似誤碼概率公式的閉合形式，并得出當(dāng)仿真諧波數(shù)量N趨于無(wú)窮大時(shí)誤碼概率公式趨向于瑞利理論的結(jié)論。
　　 ⑵采用擴(kuò)展Suzuki過(guò)程作為頻率非選擇性無(wú)線衰落信道的基本模型，模型中假設(shè)陰影效應(yīng)作用于多徑散射分量。陰影效應(yīng)服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，而多徑衰落服從賴斯分布。所建立的模型更加符合實(shí)際的傳輸環(huán)境。論文給出了擴(kuò)展Suzuki信道模型的等效復(fù)基帶確定性仿真模型和諧波仿真方法，對(duì)確定性擴(kuò)展Suzuki信道模

5、型進(jìn)行了仿真器誤碼特性分析，推導(dǎo)出了擴(kuò)展Suzuki模型下DPSK近似誤碼概率公式的閉合形式，并得出當(dāng)仿真諧波數(shù)量N趨于無(wú)窮大時(shí)誤碼概率公式趨向于參考模型理論值，并給出了萊斯因子取不同值時(shí)仿真模型和理論參考模型的對(duì)比圖。
　　 ⑶根據(jù)高鐵電波傳輸環(huán)境小尺度衰落在郊區(qū)開闊地主要存在陰影效應(yīng)和快衰落的特點(diǎn)，提出了陰影效應(yīng)作用于多徑散射分量服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，快衰落服從萊斯分布(含有強(qiáng)的直射分量)的擴(kuò)展Suzuki信道模型來(lái)對(duì)高鐵小尺度