基于实测数据的太赫兹MIMO信道建模方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于实测数据的太赫兹MIMO信道建模方法和系统，该方法包括：基于待测太赫兹频带的中心频率、预设的发射端与接收端之间的通信距离和接收端虚拟天线的数量计算光学系统的衍射极限分辨率，从而确定MIMO信道模型的发送端天线阵列中相邻发射天线之间以及接收端天线阵列中相邻接收天线之间的距离；利用单输入单输出信道测试设备分次测试发送端每一发射天线与接收端每一阵列单元之间的视距信道频率响应，从而获得实测MIMO信道矩阵；基于实测MIMO信道矩阵得到MIMO信道的性能参数指标；基于MIMO信道矩阵计算信道冲击响应，信道冲击响应得到相邻信道的时频相关性；基于时频相关性得到信道路径损耗，基于信道路径损耗得到太赫兹信道的频率选择性结果。径损耗得到太赫兹信道的频率选择性结果。径损耗得到太赫兹信道的频率选择性结果。

【技术实现步骤摘要】
基于实测数据的太赫兹MIMO信道建模方法和系统


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种基于实测数据的太赫兹MIMO信道建模方法和系统。

技术介绍

[0002]继5G通信技术规模商用后，全球业界已经开展了对6G通信技术的研究，作为面向第六代移动通信网络服务的太赫兹频段(95GHz
‑
3THz)的无线通信技术，已经成为学界研究的热点。
[0003]在无线移动通信中，所有信息都要通过无线信道来传播，电波的传播特征和无线信道建模，作为实现无线系统规划的唯一手段，是通信系统架构设计和新技术验证的重要基础和前提。但无线信道具有很大的随机性，难以准确分析，尤其对于太赫兹频段通信信道，高传输和反射损耗限制了传输距离，太赫兹波段更容易受到阻塞效应和氧气吸收的影响，因此在未来太赫兹通信实际应用中，将使用定向天线、MIMO(Multiple
‑
Input Multiple
‑
Output，多输入多输出)技术甚至大规模MIMO(Massive MIMO)技术来克服太赫兹频段的高路径损耗。此外，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于实测数据的太赫兹多输入多输出MIMO信道模型建模方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：基于待测太赫兹频带的中心频率、预设的发射端与接收端之间的通信距离和接收端虚拟天线的数量计算光学系统的衍射极限分辨率，基于计算的衍射极限分辨率确定MIMO信道模型的发送端天线阵列中相邻发射天线之间以及接收端天线阵列中相邻接收天线之间的距离，其中，所述发送端的天线阵列中包括N
T
个发射天线，所述接收端的天线阵列中包括N
R
个接收天线，其中，N
T
和N
R
为大于1的自然数且N
T
≤N
R
；利用布置的单输入单输出信道测试设备分次测试发送端每一发射天线与接收端每一阵列单元之间的视距信道频率响应；基于测得的发送端每一阵列单元与接收端每一阵列单元之间的视距信道频率响应获得实测MIMO信道矩阵；基于获得的实测MIMO信道矩阵得到MIMO信道的性能参数指标，所述MIMO信道的性能参数指标至少包括信道容量；基于所述MIMO信道矩阵计算信道冲击响应，基于计算的信道冲击响应得到相邻信道的时频相关性；基于得到的时频相关性得到信道路径损耗，基于信道路径损耗得到太赫兹信道的频率选择性结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于待测太赫兹频带的中心频率、预设的发射端与接收端之间的通信距离和接收端虚拟天线的数量计算光学系统的衍射极限分辨率，包括：基于如下公式计算所述衍射极限分辨率：其中，L为发射端与接收端之间的通信距离，λ为基于待测太赫兹频带的中心频率计算得到的波长，N
R
为接收端虚拟天线的数量；所述基于计算的衍射极限分辨率确定MIMO信道模型的发送端阵列单元之间的距离以及接收端阵列单元之间的距离，包括：将MIMO信道模型的发送端阵列单元之间的距离以及接收端阵列单元之间的距离确定为所述衍射极限分辨率的正整数倍，且所述发送端阵列单元之间的距离与所述接收端阵列单元之间的距离相等。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MIMO信道的性能参数指标包括：太赫兹MIMO通信系统的以下指标中的一个或多个指标：信道容量、误码率和吞吐量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于获得的实测MIMO信道矩阵得到MIMO信道的性能参数指标包括：从实测MIMO信道矩阵中减去噪声相关矩阵，获得估计的信道矩阵；基于估计的信道矩阵的秩，获得信道容量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述MIMO信道矩阵计算信道冲击响应，基于计算的信道冲击响应得到相邻信道的时频相关性，包括：利用快速傅里叶变换，将频域序列转换为时域序列；基于转换得...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫民，许话，吴永乐，刘元安，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：