3D多天線空時(shí)無線信道建模與研究.pdf

1、目前，寬帶無線傳輸中的多天線MIMO(Multiple Input Multiple Output，以下簡(jiǎn)稱MIMO)已經(jīng)成為無線通信領(lǐng)域中廣泛研究的技術(shù)。在無線傳播環(huán)境中，使用MIMO技術(shù)可以在不增加系統(tǒng)傳輸帶寬及發(fā)射功率的情況下，顯著提高無線通信系統(tǒng)的信道容量。然而MIMO的信道特性嚴(yán)重制約著其系統(tǒng)性能。因此，建立準(zhǔn)確刻畫MIMO信道特性的信道模型顯得尤為重要。業(yè)界現(xiàn)有的MIMO信道模型大都建立在二維平面內(nèi)，空間角度統(tǒng)計(jì)特性只考慮了

2、方位角分量卻忽略了俯仰角分量，該模型并不能反映實(shí)際的無線信道特性。
　　為了能夠準(zhǔn)確地揭示真實(shí)MIMO信道的傳輸本質(zhì)，本文在業(yè)界主流的基于幾何的二維隨機(jī)信道模型—WINNER II信道模型的基礎(chǔ)上，拓展了其3D化的MIMO信道模型版本，真正實(shí)現(xiàn)了信道和天線模型的3D化，從而更加真實(shí)地刻畫了實(shí)際MIMO的信道特征。本文主要從以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)3D MIMO建模的研究：
　　1.實(shí)現(xiàn)了刻畫無線空間信道空、時(shí)、頻特征的關(guān)鍵參數(shù)(

3、時(shí)延、來波角、去波角、多普勒頻率、極化幅度)的估計(jì)。拓展了對(duì)空域角度3D估計(jì)，實(shí)現(xiàn)了來波角、去波角的俯仰維度的精確估計(jì)。
　　2.實(shí)現(xiàn)了空間任意放置天線陣列的3D化建模，提出了“一種WINNER信道仿真中的三維極化投影算法”。該算法可以僅僅通過理論推導(dǎo),便可生成用于構(gòu)建WINNER信道模型中所需要的關(guān)鍵參數(shù)(水平和垂直天線場(chǎng)方向圖)，從而有效地降低獲得實(shí)際描述信道的特征參數(shù)所需的代價(jià)?；诖瞬⑦M(jìn)行了天線陣列的3D建模。
　　

4、3.實(shí)現(xiàn)了基于MIMO的WINNER通用信道模型(GCM，Generic Channel Model)的3D拓展。WINNER II信道模型可以評(píng)估無線通信系統(tǒng)的鏈路級(jí)及系統(tǒng)級(jí)的性能。但是，目前的WINNER II GCM僅僅是在二維平面內(nèi)構(gòu)建模型，為了更準(zhǔn)確地刻畫實(shí)際MIMO信道特征，本文在三維空間中對(duì)WINNER II通用信道模型進(jìn)行了構(gòu)建。并對(duì)拓展后的3D WINNER信道模型進(jìn)行了信道容量等方面的仿真研究。
　　4.針對(duì)搭