60GHz毫米波室內(nèi)環(huán)境下傳輸信道鏈路分析.pdf

1、近年來，無線通信技術(shù)快速發(fā)展，毫米波這一新興通信技術(shù)為大數(shù)據(jù)短距離高速率傳輸提供了可靠的技術(shù)支持。無線通信技術(shù)在日常生產(chǎn)生活中越來越緊密的圍繞在我們周圍，比如我們的手機以及各種需要高速流量的手機APP、數(shù)字電視、視頻點播等。為了實現(xiàn)高速帶寬無線接入，只能往高頻無線頻譜資源方向開發(fā)，無線通信技術(shù)中領(lǐng)先的技術(shù)要屬于毫米波通信，毫米波相對于其他電磁波的特點是頻率高，毫米波還有波長短、帶寬大、保密性高等優(yōu)點。毫米波只能在短距離內(nèi)傳輸，空氣、環(huán)境

2、、障礙物等因素都會對毫米波無線通信產(chǎn)生影響，使毫米波傳輸環(huán)境變復(fù)雜。因此，如何正確地描述電磁波短距離傳輸，對毫米波無線通信信道的關(guān)鍵參數(shù)獲取有著很重要的意義。
　　本文的工作主要在以下幾個方面:
　　首先，對短距離無線通信系統(tǒng)進行概述，介紹天線陣列利用發(fā)射天線和接受天線空間排列實現(xiàn)傳輸信號的分集與復(fù)用;分析短距離無線信道傳輸和天線陣列的關(guān)系，對無線信道在陣列模型下進行信道建模并提出陣列天線毫米波無線通信的理論解釋與分析。結(jié)果

3、表明，到達角(Angle of Arrival，AOA)和到達高度（Elevation of Arrival，EOA）的對鏈路都會產(chǎn)生影響。且均勻矩形陣列(Uniform Rectangular Array，URA)相對于均勻線形陣列（Uniform Linear Array，ULA）和均勻圓形陣列(Uniform Circular Array，UCA)在信號傳輸中更有優(yōu)勢。
　　其次，進一步研究與討論了短距離無線通信毫米波信號在

4、室內(nèi)環(huán)境下的鏈路損耗，觀測比較ULA和URA在室外空間中的鏈路損耗模型。推導(dǎo)出電磁波在三維空間下的均勻線形陣列和均勻矩形陣列的空間衰落相關(guān)性表達式。對比毫米波鏈路損耗在不同極化模式下的吻合度。結(jié)果表明，相同的極化模式下，介電常數(shù)低的材質(zhì)鏈路損耗小，反之介電常數(shù)大則鏈路損耗大。比較電磁波在垂直極化模式下和水平極化模式下的鏈路損耗，所得出的結(jié)果表明:垂直極化模式造成的衰落和相比于水平極化模式損耗較小。
　　然后，分析室內(nèi)環(huán)境下短距離無

5、線信道，提出適用于60GHz的室內(nèi)環(huán)境下短距離無線信道傳輸模型。推導(dǎo)出基于接收機和發(fā)射機兩端距反射面間距的反射系數(shù)表達式以及基于接收機發(fā)射機距離的路徑損耗相關(guān)函數(shù)表達式，驗證了IEEE工作組發(fā)布的典型無影響鏈路的路徑損耗模型的在實際情況下不準確。結(jié)果表明，在現(xiàn)有的傳輸模式下。默認毫米波反射系數(shù)”R=-1”會帶來較大的誤差。
　　最后，針對60GHz毫米波在室內(nèi)環(huán)境下傳輸受移動人體的影響做出理論研究，提出一種60GHz在室內(nèi)環(huán)境下移