本文關(guān)鍵詞：同時同頻全雙工自干擾信道測量與特征分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：同時同頻全雙工技術(shù)以其倍增頻譜利用率的能力得到業(yè)界的廣泛關(guān)注。目前,阻礙同時同頻全雙工技術(shù)應(yīng)用的首要問題是自干擾抑制。全雙工自干擾的抑制必須要知道全雙工自干擾信道特性。為了能在接收機中最優(yōu)化的抑制自干擾信號,必須首先知道“自干擾信道”的沖激響應(yīng)及其統(tǒng)計特征。為此本文在2.50GHz~2.70GHz頻段,基于頻域測試方法,研究靜態(tài)場景同時同頻全雙工自干擾信道測量與建模。首先,在辦公室、走廊與屏蔽室三種室內(nèi)場景中,對收發(fā)天線分離同時同頻全雙工自干擾信道進行測量與分析:(1)自干擾信道路徑傳輸損耗。在辦公室場景中,路徑傳輸損耗服從斷點模型,天線間距小于1.0m的路徑傳輸損耗指數(shù)為1.52,天線間距在1.0m~8.1m內(nèi)路徑傳輸損耗指數(shù)為1.86。在走廊場景中,天線間距在0.1m~1.0m內(nèi)路徑傳輸損耗系數(shù)為0.94。在屏蔽室場景中,天線間距在0.1~1.0m內(nèi)路徑傳輸損耗系數(shù)為0.52。(2)自干擾信道時延功率譜。在辦公室、走廊與屏蔽室三種室內(nèi)場景中,時延功率譜主要由直射分量與空間散射分量兩部分組成。其中直射分量隨著天線間距增加呈冪指數(shù)衰減,衰減指數(shù)在這三種場景中分別為1.68、0.82、1.00。另外,空間散射分量的散射徑的功率與到達時間基本上呈冪指數(shù)衰減的關(guān)系,衰減指數(shù)(不同天線間距下的平均值)在這三種場景的分別為:4.36、3.19、1.56。(3)自干擾信道的均方根時延擴展。在辦公室場景中,天線間距大于1.0m時的均方根時延擴展服從對數(shù)正態(tài)分布,天線間距小于1.0m時,均方根時延擴展在不同的天線間距下服從對數(shù)正態(tài)分布,并且其分布的均值與標準差與天線間距呈現(xiàn)線性關(guān)系。在走廊場景中,均方根時延擴展與天線間距之間呈冪指數(shù)關(guān)系,并且在不同天線間距下RMS時延擴展服從對數(shù)正態(tài)分布。在屏蔽室場景中,不同天線間距下均方根時延擴展服從對數(shù)正態(tài)分布。(4)自干擾信道的相關(guān)帶寬。在走廊場景中,不同天線間距的相關(guān)帶寬服從威布爾分布。在屏蔽室場景中,不同天線間距的相關(guān)帶寬服從對數(shù)正態(tài)分布分布。(5)自干擾信道的萊斯K因子。辦公室場景與走廊場景的萊斯K因子服從威布爾分布;屏蔽室場景的萊斯K因子服從對數(shù)正態(tài)分布。其次,在辦公室、走廊與屏蔽室三種室內(nèi)場景下,對共用收發(fā)天線同時同頻全雙工自干擾信道進行測量與分析:(1)自干擾信道路徑傳輸損耗。在這三種場景中,路徑傳輸損耗均服從對數(shù)正態(tài)分布。(2)自干擾信道時延功率譜。在辦公室、走廊與屏蔽室場景中,自干擾信道的時延功率譜主要由三部分組成:環(huán)形器泄露分量,天線反射分量,空間散射分量。然后對環(huán)形器泄露分量、天線反射分量的成因進行理論分析并試驗驗證。另外,在空間散射分量中,散射徑的功率與到達時間基本上呈冪指數(shù)衰減的關(guān)系。當饋線長度為0m,天線高度為1.7m時,這三種場景散射徑的功率與到達時間之間衰減指數(shù)分別為:4.34、4.42、1.56。(3)自干擾信道的均方根時延擴展。在這三種室內(nèi)場景中,自干擾信道的均方根時延擴展均服從對數(shù)正態(tài)分布。從理論上討論了均方根時延擴展與饋線長度的關(guān)系,并對理論結(jié)果進行試驗驗證。(4)自干擾信道的相干帶寬。在這三種室內(nèi)場景中,自干擾信道的相關(guān)帶寬服從正態(tài)分布。然后,在大樓墻外側(cè)、樓頂與廣場三種室外場景中,對收發(fā)天線分離同時同頻全雙工自干擾信道進行測量與分析:(1)自干擾信道路徑傳輸損耗。在這三種室外場景中,收發(fā)天線分離同時同頻全雙工自干擾信道的路徑傳輸損耗服從對數(shù)衰減,其損耗系數(shù)分別為1.04、1.08、1.07。(2)自干擾信道時延功率譜。在大樓墻外側(cè)、樓頂與廣場場景三種室外場景中,時延功率譜主要由直射分量與空間散射分量兩部分組成。其中直射分量隨著天線間距增加呈冪指數(shù)衰減,衰減指數(shù)分別為0.80、0.90、0.93�？臻g散射分量的散射徑的功率與到達時間基本上呈冪指數(shù)的關(guān)系,這三種場景的衰減指數(shù)(不同天線間距下的平均值)分別為:4.73、3.31、2.71。(3)自干擾信道的均方根時延擴展。在這三種室外場景中,均方根時延擴展與天線間距之間呈冪指數(shù)關(guān)系;在不同天線間距下,大樓墻外側(cè)與樓頂場景的均方根時延擴展服從對數(shù)正態(tài)分布,廣場場景的均方根時延擴展服從極值分布。(4)自干擾信道的相干帶寬。在這三種場景中,不同天線間距的相關(guān)帶寬服從威布爾分布。(5)自干擾信道的萊斯K因子。在不同天線間距下,大樓墻外側(cè)與樓頂場景的萊斯K因子服從威布爾分布,廣場場景的萊斯K因子服從正態(tài)分布。最后,在大樓墻外側(cè)、樓頂與廣場三種室外場景中,對共用收發(fā)天線同時同頻全雙工自干擾信道進行測量與分析:(1)自干擾信道路徑傳輸損耗。在這三種室外場景中,自干擾信道的路徑傳輸損耗均服從對數(shù)正態(tài)分布。(2)自干擾信道時延功率譜。在大樓墻外側(cè)、樓頂與廣場場景中,自干擾信道的時延功率譜主要由三部分組成:環(huán)形器泄露分量,天線反射分量,空間散射分量。然后對環(huán)形器泄露分量、天線反射分量的成因進行理論分析并試驗驗證。另外,在空間散射分量中,散射徑的功率與到達時間基本上呈冪指數(shù)衰減的關(guān)系。當饋線長度為0m,天線高度為1.7m時,這三種場景散射徑的功率與到達時間之間衰減指數(shù)分別為:5.81、4.19、5.20。(3)自干擾信道的均方根時延擴展。在這三種室外場景中,共用收發(fā)天線自干擾信道的均方根時延擴展均服從對數(shù)正態(tài)分布;從理論上分析了均方根時延擴展與饋線長度的關(guān)系,并對理論結(jié)果進行試驗驗證。(4)自干擾信道的相干帶寬。在大樓墻外側(cè)場景與廣場場景中,自干擾信道的相關(guān)帶寬服從極值分布。在樓頂場景中,相關(guān)帶寬服從威布爾分布。本文研究了室內(nèi)外場景靜態(tài)全雙工自干擾信道的特性。其結(jié)果將會引導(dǎo)同時同頻全雙工自干擾抑制技術(shù)的研究走向工程化,驅(qū)動同時同頻全雙工通信體制實用化,對同時同頻全雙工通信系統(tǒng)的設(shè)計具有指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：同時同頻全雙工 自干擾信道 2.5GHz~2.7GHz 信道建模 頻域測量
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN972
【目錄】：

• 摘要5-8
• ABSTRACT8-22
• 縮略詞表22-23
• 主要數(shù)學(xué)符號表23-24
• 第一章 緒論24-32
• 1.1 研究背景24-26
• 1.2 研究現(xiàn)狀26-27
• 1.3 研究內(nèi)容與貢獻27-30
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)及內(nèi)容安排30-32
• 第二章 同時同頻全雙工自干擾信道測量與分析基礎(chǔ)32-50
• 2.1 引言32
• 2.2 信道測試方法32-34
• 2.2.1 頻域測量法32-33
• 2.2.2 時域測量法33-34
• 2.3 測試系統(tǒng)與測試過程34-43
• 2.3.1 收發(fā)天線分離與共用收發(fā)天線全雙工自干擾信道測試系統(tǒng)34-35
• 2.3.2 測試儀表及相關(guān)器件35-39
• 2.3.3 測試過程39-43
• 2.4 信道特征度量43-45
• 2.4.1 路徑傳輸損耗43
• 2.4.2 時延功率譜(PDP)43-44
• 2.4.3 均方根(RMS)時延擴展44
• 2.4.4 相關(guān)帶寬44
• 2.4.5 萊斯K因子44-45
• 2.5 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理45-48
• 2.5.1 擬合優(yōu)度度量45-46
• 2.5.2 累積分布函數(shù)(CDF)46
• 2.5.3 幾種常用的分布46-48
• 2.6 本章小結(jié)48-50
• 第三章 室內(nèi)場景收發(fā)天線分離同時同頻全雙工自干擾信道50-86
• 3.1 引言50
• 3.2 辦公室場景50-64
• 3.2.1 測試場景及測試過程50-51
• 3.2.2 自干擾信道路徑傳輸損耗51-53
• 3.2.3 自干擾信道PDP53-58
• 3.2.4 自干擾信道RMS時延擴展58-63
• 3.2.5 自干擾信道萊斯K因子63-64
• 3.3 走廊場景64-74
• 3.3.1 測試場景及測試過程64-65
• 3.3.2 自干擾信道路徑傳輸損耗65-66
• 3.3.3 自干擾信道PDP66-70
• 3.3.4 自干擾信道RMS時延擴展70-72
• 3.3.5 自干擾信道相關(guān)帶寬72-73
• 3.3.6 自干擾信道萊斯K因子73-74
• 3.4 屏蔽室場景74-85
• 3.4.1 測試場景及測試過程74
• 3.4.2 自干擾信道路徑傳輸損耗74-76
• 3.4.3 自干擾信道PDP76-80
• 3.4.4 自干擾信道RMS時延擴展80-82
• 3.4.5 自干擾信道萊斯K因子82-83
• 3.4.6 自干擾信道相關(guān)帶寬83-85
• 3.5 本章小結(jié)85-86
• 第四章 室內(nèi)場景共用收發(fā)天線同時同頻全雙工自干擾信道86-122
• 4.1 引言86
• 4.2 辦公室場景86-103
• 4.2.1 測試場景及測試過程86-87
• 4.2.2 自干擾信道路徑傳輸損耗87-89
• 4.2.3 自干擾信道PDP89-96
• 4.2.4 自干擾信道時延擴展96-101
• 4.2.5 自干擾信道相關(guān)帶寬101-103
• 4.3 走廊場景103-112
• 4.3.1 測試場景及測試過程103-104
• 4.3.2 自干擾信道路徑傳輸損耗104-105
• 4.3.3 自干擾信道PDP105-108
• 4.3.4 自干擾信道RMS時延擴展108-110
• 4.3.5 自干擾信道相關(guān)帶寬110-112
• 4.4 屏蔽室場景112-120
• 4.4.1 測試場景與測試過程112-113
• 4.4.2 自干擾信道路徑傳輸損耗113-114
• 4.4.3 自干擾信道PDP114-117
• 4.4.4 自干擾信道時延擴展117-119
• 4.4.5 自干擾信道相關(guān)帶寬119-120
• 4.5 本章小結(jié)120-122
• 第五章 室外場景收發(fā)天線分離同時同頻全雙工自干擾信道122-155
• 5.1 引言122
• 5.2 大樓墻外側(cè)場景122-133
• 5.2.1 測試場景及測試過程122-123
• 5.2.2 自干擾信道路徑傳輸損耗123-125
• 5.2.3 自干擾信道PDP125-129
• 5.2.4 自干擾信道RMS時延擴展129-131
• 5.2.5 自干擾信道相關(guān)帶寬131-133
• 5.2.6 萊斯K因子133
• 5.3 樓頂場景133-144
• 5.3.1 測試場景與測試過程133-134
• 5.3.2 自干擾信道路徑傳輸損耗134-136
• 5.3.3 自干擾信道PDP136-140
• 5.3.4 自干擾信道RMS時延擴展140-142
• 5.3.5 自干擾信道相關(guān)帶寬142-143
• 5.3.6 萊斯K因子143-144
• 5.4 廣場場景144-154
• 5.4.1 測試場景及測試過程144
• 5.4.2 自干擾信道路徑傳輸損耗144-146
• 5.4.3 自干擾信道PDP146-150
• 5.4.4 自干擾信道RMS時延擴展150-152
• 5.4.5 自干擾信道相關(guān)帶寬152-153
• 5.4.6 萊斯K因子153-154
• 5.5 本章小結(jié)154-155
• 第六章 室外場景共用收發(fā)天線同時同頻全雙工自干擾信道155-182
• 6.1 引言155
• 6.2 大樓墻外側(cè)場景155-165
• 6.2.1 測試場景及測試過程155-156
• 6.2.2 自干擾信道路徑傳輸損耗156-157
• 6.2.3 自干擾信道PDP157-160
• 6.2.4 自干擾信道時延擴展160-163
• 6.2.5 自干擾信道相關(guān)帶寬163-165
• 6.3 樓頂場景165-173
• 6.3.1 測試場景及測試過程165
• 6.3.2 自干擾信道路徑傳輸損耗165-166
• 6.3.3 自干擾信道PDP166-169
• 6.3.4 自干擾信道RMS時延擴展169-171
• 6.3.5 自干擾信道相關(guān)帶寬171-173
• 6.4 廣場場景173-181
• 6.4.1 測試場景及測試過程173-174
• 6.4.2 自干擾信道路徑傳輸損耗174
• 6.4.3 自干擾信道PDP174-178
• 6.4.4 自干擾信道時延擴展178-179
• 6.4.5 自干擾信道相關(guān)帶寬179-181
• 6.5 本章小結(jié)181-182
• 第七章 全文總結(jié)182-186
• 7.1 本文貢獻182-184
• 7.2 下一步工作的建議和未來研究方向184-186
• 致謝186-187
• 參考文獻187-193
• 本文作者已發(fā)表、錄用和在審文章193-194
• 在攻讀博士學(xué)位期間參加的科研項目194-195

  本文關(guān)鍵詞：同時同頻全雙工自干擾信道測量與特征分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：342165