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1、-范文最新推荐- MIMO空间信道模型的研究与实现 多输入多输出(MIMO；Multiple-Input Multiple-Output)技术是无线通信技术研究的热点领域，它是未来无线通信系统中改善传输质量、提高系统容量和频谱利用率的重要途径。MIMO 无线系统中信道容量的增大主要依赖 MIMO 信道的空间特性。因此，研究和评估MIMO 系统性能需要建立合适的空间信道仿真模型。 该文阐述了空间信道模型(SCM；Spatial Channel Model)的研究背景、意义、发展历史与现状；分析概括了无线衰落信道的基本特征；明确了 SCM 的建模方法并给出了各场景中信道的详细建模步骤；在Linux
2、 系统下用C+ 实现了 SCM 信道模型，对其性能做出仿真验证；探讨了 SCM 模型的空间相关性，并分析了角度扩展、天线阵元间距与天线相关性的关系。9606关键词多输入多输出空间信道模型相关性仿真TitleStudyand Implementation ofMIMOSpatialChannel ModelAbstractMIMO technology now is a research hotspot of wireless communication. Itplays an important role in improving the transmission quality, chann
3、elcapacity and spectrum efficiencyThe capacity of MIMO system mainlydepends on thespatial characteristicsof MIMO channelSo it is necessaryto establish proper spatial channel models to study and evaluate the MIMOsystem performanceThe background, significance and history of SCM are described firstly.
4、Thenthe basic characteristics of wireless fading channel are briefly analyzedand summarized. The modeling approach of SCM is studied, and the modelingsteps of various scenarios are given. Furthermore, the SCM model is 是有限的，要实现更高速率的数据传输就必须提高频谱的利用率。多输入多输出（MIMO）技术可以通过增大天线的数目而使信道容量线性增大，具有极高的频谱利用率。其主要利用了
5、无线信道的空间特性，可以在不增加频谱资源和发射功率的情况下大幅度地提高频带利用率、系统容量和信道的可靠性。作为提高数据传输速率的重要手段，MIMO 技术得到人们越来越多的关注，被认为是新一代无线传输系统（B3G/4G）的关键技术之一，已经被3GPP 的高速下行分组接入技术（HSDPA）、无线局域网（WLAN）IEEE 802.11 和无线城域网（WMAN）IEEE 802.16 标准所采用。然而，MIMO 系统大容量的实现和性能的提高以及 MIMO 系统中各种信号处理算法的优劣都极大地依赖于MIMO 信道的特性，特别是各天线阵元之间的相关性，所以 MIMO信道模型必须充分模拟信道的各种空间特性
6、，空间信道模型（SCM）就应运而生。SCM信道模型一方面可以用来评估各种空时处理算法的性能，另一方面也可以用来进行系统级和链路级仿真等。1.2 研究的意义在实际的工作中，考虑到风险和代价的因素，在开发和研究无线通信系统时，前期的设计方案通常要采取仿真的方法来模拟进行，其中必然需要建立信道模型。信道模型的正确性、真实性、可靠性直接影响着所涉及的无线通信系统的性能。所以，建立信道模型不仅是为了了解信道特性，更是系统设计和仿真的需要。对于 MIMO 无线系统来说，建立 MIMO 信道的仿真模型，可以为研究基于MIMO 的各种关键技术和处理算法提供一个仿真平台，用于评估各种系统性能的好坏和处理算法的优
7、劣，同时也为开发新一代 MIMO 无线通信系统做准备。 1.3 研究现状和发展 排。第二章简单概括了无线信道的传播特性以及MIMO 信道模型的特点、分类。第三章研究了SCM 模型的参数，仿真环境和详细的建模方法。第四章主要对SCM 模型的参数特性和仿真结果进行分析。 2 MIMO 信道模型概述2.1 无线信道特性在无线移动通信系统中，电磁波传播的机制是多种多样的，按照其传播形式可分为直射波、地面反射波以及在传播路径中由各种障碍物引起的辐射能量的散射、反射和绕射等形式。因为电磁波从发射天线到接收天线之间存在着各种随机变化，所以无线信道是一种时变信道。由于多点反射，发射天线发射的信号经无线信道传播
8、后，到达接收天线时不是来自单一路径，而是多条不同路径电磁波的合成，这一现象称为多径效应。多径信号的路径不同，传输距离不同，发射点的发射系数也不同，因此其幅度、相位和到达时间都不相同。不同相位的多个信号在接收天线处合成，如果同相，则合成信号加强；反之则信号削弱，如此一来，接收信号在时域、频域和空域上都会发生变化，信号幅度也将因此而产生急剧变化，产生衰落。这种由于多径现象所引起的衰落，就称之为多径衰落。当信号经历无线信道时会受到各种因素的衰减损失，其接收功率可表示为：表示移动台与基站之间的距离，根据式（2-1），可以将无线信道对信号的影响大致分为3 类。（1）自由空间的路径损耗该损耗是移动台与基站之间的距离参数，反映了大尺度的空间（数百米或千米）内接收信号强度随发射端到接收端的间距变化而变化的特性。（2）阴影衰落( ) Sd阴影衰落是指由传输环境的地形起伏、建筑物和其它障碍物对电磁波的阻塞和遮 9 / 9
