高鐵環(huán)境下無線信道模型研究.pdf

1、隨著高速鐵路的快速發(fā)展，現(xiàn)有的鐵路通信系統(tǒng)已不能滿足未來高鐵通信需求。為了實現(xiàn)高速鐵路場景下高性能的通信，保證高速列車安全運行，并且滿足日益提升的數(shù)據(jù)傳輸速率需求，新一代鐵路通信系統(tǒng)的研究與開發(fā)顯得十分必要。建立高速鐵路無線信道模型是高速鐵路無線通信系統(tǒng)的研究基礎(chǔ)。本文重點研究高鐵U型槽和高架橋場景下的移動無線信道模型。
　　論文首先介紹高鐵移動無線信道傳播特性的基本理論，分析了幾個經(jīng)典的路徑損耗模型和小尺度衰落。然后針對高鐵U型

2、槽和高架橋場景，分別仿真分析了基于場景參數(shù)（U型槽寬度和深度、高架橋高度和基站天線高度）的路徑損耗模型并與經(jīng)典的Hata路徑損耗模型進行比較，仿真結(jié)果表明Hata模型不能直接用于高鐵U型槽和高架橋場景，因此又分析了高鐵環(huán)境下統(tǒng)一的標準化路徑損耗（改進的Hata的路徑損耗模型）。由于兩種場景下都存在一條較強的視距路徑和多條散射路徑，因此本文研究了視距路徑（LOS）和非視距路徑（NLOS）的仿真方法，重點對改進的Jake信道模型進行仿真分析

3、，并且用于本文單徑瑞利信號的產(chǎn)生，再根據(jù)每一徑的實測數(shù)據(jù)和TDL信道建模方法組合得到多徑信道模型。最后對兩種場景下的小尺度衰落特性進行仿真分析，給出每個場景下不同位置上的衰落深度及各個場景下萊斯K因子的統(tǒng)計值，方便鐵路通信系統(tǒng)設(shè)計人員進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。
　　為了克服基于測量的信道建模的缺點，提出高鐵U型槽場景下基于矩形隨機簇的信道模型。論文首先分析了矩形隨機簇的位置、形狀大小及簇內(nèi)散射體的分布情況，推導(dǎo)了矩形散射體簇模型的大小。然后利