車載和無人機(jī)移動通信環(huán)境下信道建模的方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-12 18:52
近年來,伴隨無線通信業(yè)務(wù)以及新興寬帶移動互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)的快速發(fā)展,無線通信系統(tǒng)的優(yōu)化問題顯得至關(guān)重要。而在設(shè)計(jì)高性能和高頻譜效率的無線通信系統(tǒng)時(shí),需要充分理解無線信道的傳輸性能。在第五代(The Fifth Generation,5G)移動通信技術(shù)中,大規(guī)模多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)和車與車(Vehicle-to-Vehicle,V2V)無線通信技術(shù)充分體現(xiàn)出其發(fā)展優(yōu)勢。大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的性能主要依賴于無線衰落信道以及收發(fā)陣列天線,無線信道的特性對于信號傳輸存在有很大的影響。因此在無線通信場景中,對信號在發(fā)射端和接收端之間的傳輸環(huán)境中進(jìn)行信道建模也就顯得非常必要。本文主要圍繞V2V移動通信場景和高空對地面(Air-to-Ground,A2G)的移動通信場景展開分析,深入研究無線信道模型,為MIMO和大規(guī)模MIMO系統(tǒng)性能的分析奠定理論基礎(chǔ)。本文的研究工作主要包含以下四個(gè)方面:首先針對城市街道的移動通信環(huán)境,提出了V2V虛擬散射幾何信道模型,將多徑傳輸路徑細(xì)分為奇數(shù)次反射路徑和偶數(shù)次反射路徑。通過推導(dǎo)發(fā)射端(Mobile Tr...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:139 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
英文縮略語表
第一章 緒論
1.1 無線通信的背景及意義
1.2 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
1.3 章節(jié)安排
第二章 城市街道環(huán)境下的虛擬多反射幾何信道模型
2.1 引言
2.2 系統(tǒng)模型
2.2.1 虛擬散射幾何信道模型
2.2.2 奇數(shù)次反射路徑
2.2.3 偶數(shù)次反射路徑
2.3 空間信道傳輸特性
2.3.1 散射分布
2.3.2 AoD的邊緣概率密度函數(shù)
2.3.3 AoA的邊緣概率密度函數(shù)
2.4 多普勒功率譜
2.5 仿真結(jié)果與分析
2.5.1 AoD與AoA的概率密度分布
2.5.2 多普勒功率譜分布
2.6 本章小結(jié)
第三章 V2V城市街道環(huán)境下的信道模型
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)模型
3.2.1 幾何散射信道模型
3.2.2 信道的時(shí)變模型參數(shù)
3.3 空間互相關(guān)特性
3.4 仿真結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 3D車載大規(guī)模天線陣列模型在V2V場景中的應(yīng)用
4.1 引言
4.2 3D車載大規(guī)模天線陣列模型
4.3 3D空間中的V2V信道模型
4.3.1 V2V信道模型的幾何屬性
4.3.2 V2V信道模型的空間傳輸特性
4.3.3 空間互相關(guān)特性
4.3.4 頻域互相關(guān)性特性
4.4 仿真結(jié)果與分析
4.4.1 天線陣列模型的性能分析
4.4.2 AoD和AoA概率密度分析
4.4.3 時(shí)域和頻域相關(guān)性分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 3D非平穩(wěn)寬帶V2V幾何信道模型
5.1 引言
5.1.1 研究背景
5.1.2 相關(guān)工作回顧
5.1.3 主要的工作創(chuàng)新點(diǎn)
5.2 3D非平穩(wěn)寬帶V2V信道模型
5.2.1 本章提出的V2V信道模型
5.2.2 復(fù)沖激響應(yīng)
5.2.3 非平穩(wěn)時(shí)變模型參數(shù)
5.3 本章信道模型的傳輸特性
5.3.1 空間互相關(guān)特性
5.3.2 頻率互相關(guān)特性
5.3.3 多普勒功率譜分布
5.3.4 功率時(shí)延譜分布
5.4 坡度V2V移動通信環(huán)境
5.5 仿真結(jié)果與分析
5.5.1 AoA概率密度分布
5.5.2 空間互相關(guān)性和頻率互相關(guān)性
5.5.3 多普勒功率譜
5.5.4 功率時(shí)延譜分布和平穩(wěn)間隔
5.6 本章小結(jié)
第六章 UAV通信環(huán)境下的信道模型
6.1 引言
6.2 3D UAV-MIMO信道模型
6.3 空間相關(guān)特性
6.4 仿真結(jié)果與分析
6.5 本章小結(jié)
第七章 角度估計(jì)在A2G信道模型中的應(yīng)用
7.1 引言
7.1.1 相關(guān)工作回顧
7.1.2 工作創(chuàng)新點(diǎn)
7.2 系統(tǒng)模型
7.3 AAoD/EAoD和AAoA/EAoA估計(jì)
7.3.1 初始階段的AAoD/EAoD和AAoA/EAoA估計(jì)
7.3.2 實(shí)時(shí)階段的AAoD/EAoD和AAoA/EAoA估計(jì)
7.4 本章信道模型的傳輸特性
7.4.1 空間互相關(guān)特性
7.4.2 時(shí)域自相關(guān)函數(shù)
7.4.3 多普勒頻移
7.4.4 功率時(shí)延譜分布
7.5 仿真結(jié)果與分析
7.5.1 估計(jì)的角度參數(shù)
7.5.2 空間互相關(guān)特性和時(shí)域自相關(guān)特性
7.5.3 多普勒頻率
7.5.4 功率延時(shí)分布
7.6 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
8.1 全文總結(jié)及主要貢獻(xiàn)
8.2 進(jìn)一步研究的方向
參考文獻(xiàn)
作者博士生期間發(fā)表及已投論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3D non-stationary wideband circular tunnel channel models for high-speed train wireless communication systems[J]. Yu LIU,Cheng-Xiang WANG,Carlos LOPEZ,Xiaohu GE. Science China(Information Sciences). 2017(08)
[2]高速鐵路場景下時(shí)變信道的平穩(wěn)區(qū)間研究(英文)[J]. 陳炳昊,鐘章隊(duì),艾渤. 中國通信. 2012(08)
本文編號:3031292
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:139 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
英文縮略語表
第一章 緒論
1.1 無線通信的背景及意義
1.2 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
1.3 章節(jié)安排
第二章 城市街道環(huán)境下的虛擬多反射幾何信道模型
2.1 引言
2.2 系統(tǒng)模型
2.2.1 虛擬散射幾何信道模型
2.2.2 奇數(shù)次反射路徑
2.2.3 偶數(shù)次反射路徑
2.3 空間信道傳輸特性
2.3.1 散射分布
2.3.2 AoD的邊緣概率密度函數(shù)
2.3.3 AoA的邊緣概率密度函數(shù)
2.4 多普勒功率譜
2.5 仿真結(jié)果與分析
2.5.1 AoD與AoA的概率密度分布
2.5.2 多普勒功率譜分布
2.6 本章小結(jié)
第三章 V2V城市街道環(huán)境下的信道模型
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)模型
3.2.1 幾何散射信道模型
3.2.2 信道的時(shí)變模型參數(shù)
3.3 空間互相關(guān)特性
3.4 仿真結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 3D車載大規(guī)模天線陣列模型在V2V場景中的應(yīng)用
4.1 引言
4.2 3D車載大規(guī)模天線陣列模型
4.3 3D空間中的V2V信道模型
4.3.1 V2V信道模型的幾何屬性
4.3.2 V2V信道模型的空間傳輸特性
4.3.3 空間互相關(guān)特性
4.3.4 頻域互相關(guān)性特性
4.4 仿真結(jié)果與分析
4.4.1 天線陣列模型的性能分析
4.4.2 AoD和AoA概率密度分析
4.4.3 時(shí)域和頻域相關(guān)性分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 3D非平穩(wěn)寬帶V2V幾何信道模型
5.1 引言
5.1.1 研究背景
5.1.2 相關(guān)工作回顧
5.1.3 主要的工作創(chuàng)新點(diǎn)
5.2 3D非平穩(wěn)寬帶V2V信道模型
5.2.1 本章提出的V2V信道模型
5.2.2 復(fù)沖激響應(yīng)
5.2.3 非平穩(wěn)時(shí)變模型參數(shù)
5.3 本章信道模型的傳輸特性
5.3.1 空間互相關(guān)特性
5.3.2 頻率互相關(guān)特性
5.3.3 多普勒功率譜分布
5.3.4 功率時(shí)延譜分布
5.4 坡度V2V移動通信環(huán)境
5.5 仿真結(jié)果與分析
5.5.1 AoA概率密度分布
5.5.2 空間互相關(guān)性和頻率互相關(guān)性
5.5.3 多普勒功率譜
5.5.4 功率時(shí)延譜分布和平穩(wěn)間隔
5.6 本章小結(jié)
第六章 UAV通信環(huán)境下的信道模型
6.1 引言
6.2 3D UAV-MIMO信道模型
6.3 空間相關(guān)特性
6.4 仿真結(jié)果與分析
6.5 本章小結(jié)
第七章 角度估計(jì)在A2G信道模型中的應(yīng)用
7.1 引言
7.1.1 相關(guān)工作回顧
7.1.2 工作創(chuàng)新點(diǎn)
7.2 系統(tǒng)模型
7.3 AAoD/EAoD和AAoA/EAoA估計(jì)
7.3.1 初始階段的AAoD/EAoD和AAoA/EAoA估計(jì)
7.3.2 實(shí)時(shí)階段的AAoD/EAoD和AAoA/EAoA估計(jì)
7.4 本章信道模型的傳輸特性
7.4.1 空間互相關(guān)特性
7.4.2 時(shí)域自相關(guān)函數(shù)
7.4.3 多普勒頻移
7.4.4 功率時(shí)延譜分布
7.5 仿真結(jié)果與分析
7.5.1 估計(jì)的角度參數(shù)
7.5.2 空間互相關(guān)特性和時(shí)域自相關(guān)特性
7.5.3 多普勒頻率
7.5.4 功率延時(shí)分布
7.6 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
8.1 全文總結(jié)及主要貢獻(xiàn)
8.2 進(jìn)一步研究的方向
參考文獻(xiàn)
作者博士生期間發(fā)表及已投論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3D non-stationary wideband circular tunnel channel models for high-speed train wireless communication systems[J]. Yu LIU,Cheng-Xiang WANG,Carlos LOPEZ,Xiaohu GE. Science China(Information Sciences). 2017(08)
[2]高速鐵路場景下時(shí)變信道的平穩(wěn)區(qū)間研究(英文)[J]. 陳炳昊,鐘章隊(duì),艾渤. 中國通信. 2012(08)
本文編號:3031292
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