車載（V2V）通信系統(tǒng)是未來智能交通系統(tǒng)的重要組成部分,其非平穩(wěn)特性已經(jīng)在信道測量中得到驗證。針對V2V多入多出通信系統(tǒng),提出一種非平穩(wěn)雙環(huán)幾何隨機信道模型。為了描述信道的非平穩(wěn)性,將到達(dá)角（AOAs）和離開角（AODs）的時變特性引入模型中,推導(dǎo)了模型的空間互相關(guān)函數(shù)（CCF）和時間自相關(guān)函數(shù)（ACF）等時變統(tǒng)計特征。此外基于修正等面積法（MMEA）,開發(fā)了相應(yīng)的仿真模型,研究了散射環(huán)境、移動端的移動狀態(tài)以及天線偏角對信道統(tǒng)計特性和非平穩(wěn)性的影響。仿真結(jié)果表明,所提模型可以有效模擬V2V信道非平穩(wěn)性,平穩(wěn)狀態(tài)下信道的統(tǒng)計特性與平穩(wěn)雙環(huán)模型的統(tǒng)計特性具有一致性,驗證了本模型的正確性。 

【文章來源】：電子測量與儀器學(xué)報. 2020,34(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

V2V雙環(huán)散射模型

圖1 V2V雙環(huán)散射模型從圖2可以看出,經(jīng)過時間t發(fā)射端OT運動到位置OT’,接收端OR運動到OR’,從而使得離開角AODs和到達(dá)角AOAs隨移動端的運動而發(fā)生改變,時變離開角AODs和時變到達(dá)角AOAs可以表示為:

不同時刻,本文提出的非平穩(wěn)信道模型和文獻(xiàn)[7]模型的發(fā)射端的空間CF的絕對值比較如圖3所示。從圖3可以看出,non-WSS信道的空間CF隨時間的變化而變化。這與文獻(xiàn)[7]的研究結(jié)果明顯不同,文獻(xiàn)[7]WSS信道模型的空間相關(guān)函數(shù)僅僅與天線間距有關(guān),而與時刻無關(guān)。這表明提出的模型在空間域上能夠模擬V2V信道的非平穩(wěn)特性。此外隨著天線間距的增大,non-WSS信道的空間相關(guān)性是逐漸減小的。這一觀察結(jié)果與文獻(xiàn)[7]WSS信道模型的研究保持一致,這是因為天線陣列的間距越大,則MIMO系統(tǒng)中天線之間的相互影響就越小,信道的空間相關(guān)性也就越小。圖4～6所示為天線方向角αT=π/2時不同散射環(huán)境下non-WSS信道的空間相關(guān)函數(shù)。圖4為各向同性散射環(huán)境下信道發(fā)射端的空間相關(guān)函數(shù)的三維變化情況,圖5和6是角度均值μT=0和μT=π/2時各向異性散射環(huán)境下信道發(fā)射端的空間相關(guān)函數(shù)的三維變化情況。對比圖4和5、6可以看出,隨著天線間距的變化,信道的空間相關(guān)性在各向同性散射環(huán)境下比在各向異性散射環(huán)境下的波動更加劇烈。同時對比圖5和6可以看出,在各向異性散射環(huán)境下,散射體分布在μT=0附近時信道的空間相關(guān)函數(shù)衰落要快于散射體分布在μT=π/2時信道的空間相關(guān)函數(shù),即當(dāng)μT垂直于αT時信道的空間CF衰落較快。另外,從圖5還可以看出,當(dāng)歸一化陣元間距δT/λ > 1時,信道的空間CF快速衰落到0.1以下。這些現(xiàn)象有助于在各向異性散射環(huán)境中通過調(diào)節(jié)αT和δT來得到較小的信道空間相關(guān)性,同時對實際V2V通信系統(tǒng)中的天線設(shè)計具有參考意義。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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