發(fā)布時間：2020-04-29 14:04

【摘要】：隨著多天線的應用和發(fā)展,通信系統(tǒng)中的天線數(shù)目不斷增加,同時無線電波的傳播特性隨著場景、頻段和帶寬的改變呈現(xiàn)出復雜多樣的特點,而且這些特性和規(guī)律都隱含在海量的信道測量數(shù)據(jù)中,僅僅通過傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和分析方法難以高效地得到可靠、準確的變化規(guī)律。所以,基于大數(shù)據(jù)思想并利用機器學習方法的信道特性分析與特征挖掘?qū)π诺缹崪y數(shù)據(jù)的分析和規(guī)律總結有著重要的價值和意義。本文從信道測量出發(fā),研究信道測量中發(fā)射功率對信道測量結果的影響,為信道測量提供指導性建議。同時,本文采集了 5G重要部署場景之一的農(nóng)村宏蜂窩場景3D-MIMO信道數(shù)據(jù),利用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析方法總結農(nóng)村宏蜂窩場景特性,并從相關性的角度分析了信道沖激響應的動態(tài)范圍和信道特性之間的聯(lián)系。最后,本文基于數(shù)據(jù)挖掘的思想并結合機器學習方法,提取信道數(shù)據(jù)中的有效特征,分析信道數(shù)據(jù)中的潛在規(guī)律,并提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡的場景相似度計算方法。本文的主要研究內(nèi)容包括:1.信道測量中發(fā)射功率對信道特性分析的影響在信道測量中由于測量系統(tǒng)發(fā)送功率有限,會導致部分多徑信號被淹沒在噪聲中,對信道特性分析造成一定的影響。本文設計了室內(nèi)熱點場景的信道測量方案,利用信道測量平臺采集不同發(fā)射功率下的信道實測數(shù)據(jù)。通過平方和誤差、時延擴展和信道互信息三個角度對比不同發(fā)射功率下的信道特性,發(fā)現(xiàn)在測量過程中接收響應的動態(tài)范圍在20 dB以上時,才能夠采集到比較完整的多徑信號。2.農(nóng)村宏蜂窩場景的信道測量與信道特性分析農(nóng)村宏蜂窩場景是5G的重要部署場景之一,但目前對該場景三維空間信道的測量和研究仍有不足。本文通過信道測量,對3.5 GHz農(nóng)村場景的3D-MIMO信道特性進行了分析,針對室外視距、室外非視距與室外覆蓋室內(nèi)三種環(huán)境給出了包括大尺度、小尺度、參數(shù)間相關性的信道分析結果。同時,由于農(nóng)村宏蜂窩場景中存在較強的繞射情況,本文基于信道沖激響應的動態(tài)范圍分析了信道特性的變化,并發(fā)現(xiàn)了它們之間存在較強的依賴性。3.基于機器學習的特征挖掘研究為了剖析信道沖激響應在不同信道環(huán)境下的分布與特點,本文利用機器學習方法挖掘?qū)崪y數(shù)據(jù)中的隱含特征。首先,本文通過主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)方法對信道沖激響應的時延維度進行降維,提取有效特征。其次,本文利用降維后的有效特征對信道沖激響應進行聚類,并利用前兩個重要維度可視化信道沖激響應的分布,分析和總結不同信道環(huán)境下的信道特性。最后,本文基于神經(jīng)網(wǎng)絡模型提出信道場景的相似度計算方法,并利用農(nóng)村宏蜂窩場景數(shù)據(jù)進行了實驗測試。
【圖文】：

點闡述信道實測數(shù)據(jù)采集平臺的參數(shù)、信道特征參數(shù)提取過程以及本道場景特點介紹。逡逑道測量平臺和原理逡逑了了解、研宄和利用無線信道特性，需要通過信道測量采集信道實測參數(shù)提取方法來挖掘無線信道的特性。在無線信道測量中需要使用專備，，這種設備需要滿足信道測量中的頻段、帶寬、采樣頻率和靈敏度要求。信道測量一般包含以下幾個步驟：逡逑信道測量平臺同步校準，同步發(fā)送端和接收端的時鐘。逡逑通過電纜與衰減直連發(fā)送端與接收端，采集測量平臺的系統(tǒng)響應。逡逑根據(jù)測量方案采集各個測量點／測量路線的接收信號。逡逑通過接收響應、系統(tǒng)響應以及天線增益計算得出實測數(shù)據(jù)的信道沖激道測量原理示意圖如下：邐逡逑

北京郵電大學工學碩士學位論文的快速切換，避免干擾。該平臺由專用收發(fā)端設備、上下變頻單元、高換單元、大容量存儲單元和多陣列天線構成，可支持５６ｘ３２個多天線信采集，可以支持各種配置和各種測量場景，可實時觀測測量結果，快速并記錄信道沖激響應［４４］。邐逡逑發(fā)送端電腦邐均勻平面陣列天線
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.5

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 ;無線信道特性對3G系統(tǒng)的影響[J];通信世界;2003年22期

2 董振龍;高超;李曉峰;;城市環(huán)境雨天無線光信道特性測試分析[J];光通信技術;2017年04期

3 張健,鐘清華;DVB-T系統(tǒng)的信道特性研究[J];中國有線電視;2002年24期

4 郭禧斌;吳伯彪;;低壓電力線載波通信信道特性分析[J];信息通信;2016年06期

5 康信龍;張義;王輝;金基宇;李鵬;王智森;;室內(nèi)低壓電力線1～30MHz頻段信道特性[J];大連工業(yè)大學學報;2015年02期

6 顏遠志;;低壓電力線載波通信信道特性分析[J];通訊世界;2018年08期

7 ;羅德與施瓦茨公司與Fraunhofer HHI聯(lián)合實現(xiàn)5G毫米波信道特性測量解決方案[J];國外電子測量技術;2015年04期

8 ;羅德與施瓦茨公司與Fraunhofer HHI聯(lián)合實現(xiàn)5G毫米波信道特性測量解決方案[J];電子測量技術;2015年04期

9 孫紅霞,王小明,靳蕃;信道特性對MC-DS/AFH-CDMA系統(tǒng)性能的影響[J];鄭州大學學報(自然科學版);1999年04期

10 康維新;李海峰;;基于信道特性的時反抑噪算法[J];哈爾濱商業(yè)大學學報(自然科學版);2018年06期

相關會議論文 前7條

1 鄭毅;王銳;;高頻信道特性及對5G系統(tǒng)設計的影響[A];2015LTE網(wǎng)絡創(chuàng)新研討會論文集[C];2015年

2 趙文波;楊名利;藺玉珂;;無線信道特性分析[A];2006中國西部青年通信學術會議論文集[C];2006年

3 馮濤;陳剛;方祖捷;;非視線紫外光散射通信的信道特性[A];2006年全國光電技術學術交流會會議文集（B 光學系統(tǒng)設計與制造技術專題）[C];2006年

4 羅銳;范平志;;無線信道特性與3G網(wǎng)絡協(xié)議設計[A];四川省通信學會2000年學術年會論文集[C];2000年

5 逯貴禎;樸大志;曾冬冬;;混波室雙極化多進多出信道特性研究[A];電波科學學報[C];2011年

6 黃世文;劉重明;謝智剛;;密集高層住宅環(huán)境下UWB信號信道特性研究[A];2005年全國超寬帶無線通信技術學術會議論文集[C];2005年

7 胡澤民;楊雪松;盧萍;王秉中;;基于時間反演的亞波長天線超分辨信道特性研究[A];2017年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2017年

相關博士學位論文 前8條

1 曹旺斌;多輸入多輸出電力線通信信道特性研究[D];華北電力大學(北京);2017年

2 田磊;面向Beyond IMT-Advanced系統(tǒng)的寬帶無線移動信道特性及建模研究[D];北京郵電大學;2014年

3 邱佳慧;高鐵場景下無線信道特性與系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究[D];北京交通大學;2015年

4 張繼良;室內(nèi)MIMO無線信道特性研究與建模[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

5 羅易雪;紫外通信信道特性研究以及語音通信平臺搭建[D];中國科學院研究生院（上海技術物理研究所）;2014年

6 殷致云;FSO廣義信道特性研究[D];西安理工大學;2009年

7 向陽;可見光通信MIMO-OFDM關鍵技術研究[D];北京郵電大學;2015年

8 徐志強;寬帶電力線通信系統(tǒng)的資源分配研究[D];華北電力大學（北京）;2010年

相關碩士學位論文 前10條

1 張偉特;基于實測數(shù)據(jù)的信道特性分析與特征挖掘研究[D];北京郵電大學;2019年

2 吳中原;面向5G的高低頻信道特性對比研究[D];北京郵電大學;2019年

3 李昌振;兩種典型行駛環(huán)境下V2V信道特性分析及建模研究[D];武漢理工大學;2017年

4 姜淼;高速環(huán)境下的無線信道特性分析與建模研究[D];北京郵電大學;2012年

5 張捷;低壓電力線載波通信信道特性研究[D];電子科技大學;2013年

6 苗曉楠;矢量傳感器在信道特性研究中的應用[D];哈爾濱工程大學;2008年

7 王文朋;水下激光通信系統(tǒng)中信道特性分析[D];中國海洋大學;2014年

8 胡澤民;基于空間站環(huán)境的時間反演電磁通信信道特性及信道估計研究[D];電子科技大學;2017年

9 劉玉龍;基于FEKO仿真的室內(nèi)場景信道特性分析[D];北京交通大學;2017年

10 楊迪;基于電子地圖的無線信道特性研究[D];西安電子科技大學;2011年

本文編號：2644657