基于確定性過程理論的信道建模研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，人們對通信的需求日益迫切，對通信質(zhì)量的要求也越來越高。尤其是進入21世紀(jì)以來，移動通信得到了極大的發(fā)展，而且隨著移動通信中各種新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得無線衰落信道成為移動通信研究中的經(jīng)典課題。無線衰落信道是移動通信的傳輸媒體，所有的信息都在這個信道中傳輸。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信息傳輸所

2、帶來的影響。論文針對無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，運用確定性過程原理對其統(tǒng)計特性和誤碼率特性進行了詳細(xì)的分析與研究，并對高速鐵路信道模型進行了應(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)過程作為頻率選擇性無線衰落信道的基本模型，模型中對移動無線信道傳輸?shù)膸ㄐ盘柕妮斎?輸出關(guān)系的統(tǒng)計描述等效為在觀測時間內(nèi)的復(fù)基帶信號，且假設(shè)信道具有廣義平穩(wěn)特征；具有不

3、同傳播時延的散射分量假設(shè)是統(tǒng)計不相關(guān)的。所建立的模型更加符合實際的傳輸環(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)上進一步分析了隨機信道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。對頻率選擇性信道DGUS模型進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趨于無窮大時誤碼概率公式趨向于瑞利理論的結(jié)論。
　　 ⑵采用擴展Suzuki過程作為頻率非選擇性無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際的傳輸環(huán)境。論文給出了擴展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，對確定性擴展Suzuki信道模

5、型進行了仿真器誤碼特性分析，推導(dǎo)出了擴展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趨于無窮大時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仿真模型和理論參考模型的對比圖。
　　 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，提出了陰影效應(yīng)作用于多徑散射分量服從對數(shù)正態(tài)分布，快衰落服從萊斯分布(含有強的直射分量)的擴展Suzuki信道模型來對高鐵小尺度