【摘要】：隨著多天線的應(yīng)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(jié)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(jié)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(jié)農(nóng)村宏蜂窩場景特性,并從相關(guān)性的角度分析了信道沖激響應(yīng)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(jié)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(luò)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(shè)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(yīng)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(guān)性的信道分析結(jié)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)進行聚類,并利用前兩個重要維度可視化信道沖激響應(yīng)的分布,分析和總結(jié)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(luò)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(shè)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(yīng)。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(yīng)、系統(tǒng)響應(yīng)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(shè)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(gòu)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(jié)果，快速并記錄信道沖激響應(yīng)［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

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本文編號：2644657