基于雙線性時頻分析算法的無線信道研究.pdf

1、無線信道是決定無線通信系統(tǒng)質(zhì)量的重要因素，無線信道特性對于無線通信網(wǎng)絡架設、移動網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)布局、通信設備技術升級等十分關鍵，因此，無線信道特性的研究始終是無線通信系統(tǒng)中經(jīng)久不衰的研究內(nèi)容。然而，無線信道特性研究的方法卻仍然裹足不前，鮮有改進。紛繁眾多的通信場景、復雜多變的傳播環(huán)境以及高速移動的終端設備都將影響無線模型信道的建立。經(jīng)典的描述信道特性的方法——時域響應和頻域功率譜密度無法從全局體現(xiàn)信道特性。已經(jīng)有相關研究表明，利用時頻分析算法

2、分析無線信道特性，可以克服傳統(tǒng)單一時域或者單一頻率表征信道特性的局限性。然而，時頻分析算法的性能干差萬別，本文將重點探究雙線性時頻分析算法如何表征無線信道的特性。
　　本文首先介紹了幾種雙線性時頻分析算法，包括譜圖分布(SP，Spectrogram)、平滑偽魏格納-維利分布(SPWVD，Smoothed PseudoWigner-Ville Distribution)和喬伊-威廉姆斯分布(CWD，Choi-WilliamsDist

3、ribution)，簡單闡述了確定性隨機過程建模原理。同時對無線信道分類進行概述，主要介紹了幾種非頻率選擇性信道、頻率選擇性信道以及WINNNERⅡ信道。
　　其次，從小尺度衰落信道中最為基礎的頻率非選擇性信道出發(fā)，在時頻聯(lián)合域研究了Clarke模型信道、萊斯模型信道和擴展Suzuki模型信道的時-頻特性。并且給出了關于Clarke模型信道和擴展Suzuki模型四種雙線性時頻分析算法的時-頻對比圖。
　　然后，利用抽頭延遲線

4、(TDL)和蒙特卡洛算法(MCM)對頻率選擇性信道的GWSSUS信道進行仿真研究。在傳統(tǒng)信道特性分析方法基礎上，進一步利用雙線性時頻分析算法中的SPWVD和SP分布，對頻率選擇性信道進行仿真分析。隨后對比了標準COST207定義的兩種場景下信道的時頻能量譜，發(fā)現(xiàn)與實際情況相符。
　　最后，對MIMO信道中的WINNERⅡ模型進行了仿真分析，主要針對高鐵場景和城市微小區(qū)場景的單一時域和單一頻域的基本特性，然后利用SPWVD和SP分布