發(fā)布時間：2018-12-08 20:15

【摘要】：目前,寬帶無線傳輸中的多天線MIMO(Multiple Input Multiple Output,以下簡稱MIMO)已經(jīng)成為無線通信領域中廣泛研究的技術。在無線傳播環(huán)境中,使用MIMO技術可以在不增加系統(tǒng)傳輸帶寬及發(fā)射功率的情況下,顯著提高無線通信系統(tǒng)的信道容量。然而MIMO的信道特性嚴重制約著其系統(tǒng)性能。因此,建立準確刻畫MIMO信道特性的信道模型顯得尤為重要。業(yè)界現(xiàn)有的MIMO信道模型大都建立在二維平面內,空間角度統(tǒng)計特性只考慮了方位角分量卻忽略了俯仰角分量,該模型并不能反映實際的無線信道特性。為了能夠準確地揭示真實MIMO信道的傳輸本質,本文在業(yè)界主流的基于幾何的二維隨機信道模型——WINNER II信道模型的基礎上,拓展了其3D化的MIMO信道模型版本,真正實現(xiàn)了信道和天線模型的3D化,從而更加真實地刻畫了實際MIMO的信道特征。本文主要從以下幾個方面實現(xiàn)了對3D MIMO建模的研究:1.實現(xiàn)了刻畫無線空間信道空、時、頻特征的關鍵參數(shù)(時延、來波角、去波角、多普勒頻率、極化幅度)的估計。拓展了對空域角度3D估計,實現(xiàn)了來波角、去波角的俯仰維度的精確估計。2.實現(xiàn)了空間任意放置天線陣列的3D化建模,提出了“一種WINNER信道仿真中的三維極化投影算法”。該算法可以僅僅通過理論推導,便可生成用于構建WINNER信道模型中所需要的關鍵參數(shù)(水平和垂直天線場方向圖),從而有效地降低獲得實際描述信道的特征參數(shù)所需的代價�；诖瞬⑦M行了天線陣列的3D建模。3.實現(xiàn)了基于MIMO的WINNER通用信道模型(GCM,Generic Channel Model)的3D拓展。WINNER II信道模型可以評估無線通信系統(tǒng)的鏈路級及系統(tǒng)級的性能。但是,目前的WINNER II GCM僅僅是在二維平面內構建模型,為了更準確地刻畫實際MIMO信道特征,本文在三維空間中對WINNER II通用信道模型進行了構建。并對拓展后的3D WINNER信道模型進行了信道容量等方面的仿真研究。4.針對搭建的3D信道模型進行了參數(shù)校準方面的仿真,給出了信道特征描述的統(tǒng)計結果。
[Abstract]:At present, multi-antenna MIMO (Multiple Input Multiple Output, (MIMO) in broadband wireless transmission has become a widely studied technology in wireless communication field. In wireless transmission environment, the channel capacity of wireless communication system can be significantly improved by using MIMO technology without increasing the transmission bandwidth and transmission power of the wireless communication system. However, the channel characteristics of MIMO seriously restrict its system performance. Therefore, it is very important to establish a channel model that accurately describes the characteristics of MIMO channel. Most of the existing MIMO channel models in the industry are built in the two-dimensional plane. The spatial angle statistics only considers the azimuth component but neglects the pitch angle component. This model can not reflect the actual wireless channel characteristics. In order to reveal the transmission essence of real MIMO channel accurately, this paper extends the 3D version of MIMO channel model based on WINNER II channel model, which is the main two-dimensional stochastic channel model based on geometry. The 3D model of channel and antenna is realized, and the channel characteristics of actual MIMO are described more realistically. This paper mainly realizes the research of 3D MIMO modeling from the following aspects: 1. The estimation of the key parameters (time delay, arrival angle, dewave angle, Doppler frequency, polarization amplitude) describing the space, time and frequency characteristics of wireless space channel is realized. The 3D estimation of spatial angle is extended to realize the accurate estimation of pitch dimension of wave angle and wave angle. 2. The 3D modeling of antenna array with arbitrary placement in space is realized, and a 3D polarization projection algorithm in WINNER channel simulation is proposed. The algorithm can generate the key parameters (horizontal and vertical antenna field pattern) needed for constructing the WINNER channel model by theoretical derivation, thus effectively reducing the cost of obtaining the characteristic parameters of the actual channel description. Based on this, the 3D modeling of antenna array is carried out. 3. The WINNER general channel model based on MIMO (3D extended. WINNER II channel model of GCM,Generic Channel Model) is implemented to evaluate the link level and system level performance of wireless communication system. However, the current WINNER II GCM model is only built in the two-dimensional plane. In order to describe the actual MIMO channel characteristics more accurately, this paper constructs the WINNER II general channel model in three-dimensional space. The extended 3D WINNER channel model is simulated in terms of channel capacity. 4. The parameter calibration of the 3D channel model is simulated, and the statistical results of channel feature description are given.
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN919.3

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10 吳旭f，

本文編號：2368940