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一种模拟耦合多天线室内空间衰落信道传播特性的方法技术

技术编号:21038877 阅读:42 留言:0更新日期:2019-05-04 07:55
本发明专利技术公开了一种模拟耦合多天线室内空间衰落信道传播特性的方法,包括以下步骤:(1)生成随机分布的第l簇发射角与接收角;(2)生成服从拉普拉斯分布的发射端与接收端的第l簇内第k条子径的发射偏移角与接收偏移角;生成发射端第l簇第k子径的发射角;(3)生成接收端第l簇内第k子径的到达角;(4)生成服从瑞利分布的每条子径的振幅;生成服从[0,2π]均匀分布的每条子径的相位;(5)生成对数正态阴影衰落数值化的随机变量;(6)结合天线布局生成各天线的导向向量;(7)生成整个紧耦合MIMO系统的信道传输矩阵。本发明专利技术充分考虑室内传播环境中大尺度阴影衰落和阵元电磁耦合效应的影响,准确地模拟和评估室内MIMO多天线传输系统的信道特性。

A Method for Simulating the Propagation Characteristics of Coupled Multi-antenna Indoor Space Fading Channels

【技术实现步骤摘要】
一种模拟耦合多天线室内空间衰落信道传播特性的方法
本专利技术涉及一种模拟耦合多天线室内空间衰落信道传播特性的方法,尤其适用于综合考虑对数正态阴影效应、小尺度衰落以及天线电磁耦合效应的复杂室内多天线无线通信场景。
技术介绍
无线电信号在室内传播过程中极容易受障碍物的影响而产生各种反射、折射、衍射等物理现象,从而导致接收端接收的电信号是存在大量时间扩展和角度扩展的衰落信号。根据经典空间衰落信号的传输特性,衰落主要包括小尺度衰落(Small-scallFading)和大尺度衰落(Large-scaleFading)。SVA(Saleh-ValenzuelaAOA/AOD)信道模型是一种典型的室内信道模型,虽然该模型能够有效地反应无线信号在室内环境中的传播特征,但它主要是从小尺度衰落的角度分析了室内衰落信道的多径传播特性,并未考虑室内环境中传播时依然存在的大尺度衰落(Large-scaleFading)影响,尤其是大尺度衰落中的阴影效应或者说阴影衰落的影响。大尺度衰落主要包括路径损耗和阴影衰落。无线信号的路径损耗是关于传播距离的函数,由于在室内环境下无线信号的传播距离一般较短,因此在研究室内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟耦合多天线室内空间衰落信道传播特性的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)生成在(0,360)范围内随机分布的第l簇发射角

【技术特征摘要】
1.一种模拟耦合多天线室内空间衰落信道传播特性的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)生成在(0,360)范围内随机分布的第l簇发射角(2)利用拉普拉斯逆变换生成第l簇内第k条子径的发射偏移角将第l簇发射角与第l簇内第k条子径的发射偏移角相加,即生成发射端第l簇第k子径的发射角;(3)根据步骤(1)、(2)的方法生成接收端第l簇内第k子径的到达角为(4)生成服从瑞利分布的每条子径的振幅βk,l;生成服从[0,2π]均匀分布的每条子径的相位θk,l;(5)生成对数正态阴影衰落数值化的随机变量X;(6)导入电磁仿真HFSS软件仿真得到阵列各阵元的远场辐射增益结合天线布局生成各天线的导向向量;(7)综合簇发射角接收角发射子径振幅βk,l、相位θk,l、阴影衰落参数X得到信道系数,进而生成整个紧耦合MIMO系统的信道传输矩阵,用于衡量信道传输特性。2.根据权利要求1所述的模拟耦合多天线室内空间衰落信道传播特性的方法,其特征在于,步骤(1)中,利用matlab中rand函数生成在(0,360)范围内随机分布的第l簇发射角3.根据权利要求1所述的模拟耦合多天线室内空间衰落信道传播特性的方法,其特征在于,步骤(4)中,先利用matlab中randn函数生成两组不相关高斯随机序列,再将其平方和开方生成服从瑞利分布的每条子径的振幅βk,l;利用matlab中rand函数生成服从[0,2π]均匀分布的每条子径的相位θk,l。4.根据权利要求1所述的模拟耦合多天线室内空间衰落信道传播特性的方法,其特征在于,步骤(6)中,结合天线布局生成各天线的导向向量的方法如下:每簇及簇内子径的到达时间的概率密度统计均服从条件指数分布,表达式如下:上式中,Tl是第l簇内第一条射线的到达时间,τk,l是第l簇内第k条射线的到达时间;Λ和λ则分别为簇到达率及射线到达率;对无线信号的发射角AOD和到达角AOA进行建模,则模型的信道冲激响应表达式表示为:式中,L为簇的数量,K为簇内子径数量,τl为第l簇的到达时间,τk,l为第l簇内第k条子径相对于τl的到达时间,βk,l为第l簇内第k条子径的复增益系数,θT为发射机的发射角;|βk,l...

【专利技术属性】
技术研发人员:李岳衡吴猜周涛徐荣蓉居美艳黄平
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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