基于LTE高速環(huán)境下無線信道測量和建模關鍵技術的研究.pdf

1、近年來，高速鐵路寬帶無線接入已成為國內外寬帶無線通信研究的熱點問題。而信道特性是無線通信系統(tǒng)設計的基礎，高鐵場景下信道特性的測量與建模是高鐵無線通信系統(tǒng)研究的基礎工作之一。
　　本文首先介紹了高鐵無線信道測量方法，針對高鐵場景下信道測量的局限性，結合高速鐵路無線信道探測的特殊性，提出以現(xiàn)有無線蜂窩網(wǎng)絡的下行鏈路作為信道探測的激勵信號，是統(tǒng)計獲取高速鐵路無線信道初步模型的一種新方法，若利用3G或LTE信號作為信道探測信號，可以獲得更

2、為準確的信道多徑統(tǒng)計信息。
　　接下來簡要介紹了LTE物理層標準及高速移動環(huán)境下的寬帶無線信道特征，重點介紹了LTE下行物理層設計及OFDM技術。根據(jù)無線信道測量關鍵技術基本原理，按照3GPP LTE協(xié)議配置參數(shù)，進行測量實驗，總結了探測LTE主同步信號PSS的幾種不同方法，針對當系統(tǒng)頻偏較大時，同步性能較差這個問題，對一種改進的M-part同步算法的性能進行仿真。仿真結果表明，M-part同步算法具有良好的同步性能，能夠滿足LT

3、E系統(tǒng)對同步性能的要求。由于現(xiàn)有的信道測量方法設備昂貴，測量效率低下，可擴展性差，并且不適用于某些不能發(fā)送特定探測信號的場景，為此提出了一種基于LTE信號的無線信道探測方法，在兩種標準信道模型ITU模型和Extended-ITU模型的條件下使用提出的新方法提取相應的信道參數(shù)，得到信道多徑統(tǒng)計信息、多普勒功率譜、發(fā)送天線與接收天線的相關矩陣。仿真結果表明，預設的信道參數(shù)與測量獲得的信道參數(shù)基本相匹配，表明本文提出的信道探測方法是有效可行的

4、，可適用于無線信道的現(xiàn)場測量。
　　由于測量實驗的開展存在諸多客觀困難，現(xiàn)有的基于實際測量的信道建模方式不能滿足未來高頻段寬帶信道建模需求，本文最終研究了一種新的基于理論分析方法的信道建模方法，即基于圖論的信道建模方法。具體深入研究了陸地移動場景下基于圖論的信道特性及建模方法，采用馮·米塞斯分布(Von Mises)驗證了該建模方法的正確性。同時使用該建模方法對一個典型的高鐵平原場景進行建模，得到該場景下信道的功率延遲屬性和多普勒