无线信道仿真与建模

论文摘要

业界对无线信道仿真模型的研究由来已久,但多数只考虑了小尺度衰落,而对于认知无线电的研究来说,不单单需要解决小尺度衰落对数字传输技术的影响,最基础的是要解决认知无线电在空中接口上对信息的感知,并且要根据感知的信号强度判断非授权用户的接入是否会对授权网络用户造成干扰以及干扰的程度,进而提出非授权网络用户智能接入和退出的机制以及接入和退出阈值的判断和计算,这势必要涉及到大尺度衰落。所以本课题在研究无线信道仿真建模时同时考虑了大尺度衰落和小尺度衰落。本文首先回顾了移动通信商用以来近40年的发展和演进的历史,介绍了无线信道仿真研究的现状,分别从小尺度衰落和大尺度衰落的角度分析了无线信道衰落的基本特性。接着,引入瑞利衰落信道模型的介绍及其参考模型——Clarke模型,对比了传统基于Jakes仿真器的瑞利衰落信道的仿真模型以及一种改进型的瑞利衰落信道模型,并选取后者作为单径瑞利衰落信道的仿真模型。选取五支单径瑞利衰落信道分别附加随机的时间延迟,协同一支视距传播支路来生成频率选择性衰落信道。本课题没有直接采用常见的Suzuki模型来引入大尺度衰落,而是通过分别对非视距的瑞利信道组合以及单一的视距传播支路加载符合COST231-Hata模型的路径损耗的路径损耗,来模拟大尺度衰落。从而把发射机和接收机之间的距离引入无线信道的仿真模型,从而能够模拟不同的网络覆盖以及典型用户相对位置的情况,有助于认知无线电网络定性和定量的研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 移动通信的发展
• 1.1.1 移动通信的发展状况
• 1.1.2 移动通信的发展趋势
• 1.2 认知无线电的概述
• 1.3 信道仿真技术的发展及现状
• 1.4 无线信道仿真的意义
• 1.5 本文的主要工作及内容安排
• 第2章 移动信道传播特性
• 2.1 大尺度衰落
• 2.1.1 自由空间传播模型
• 2.1.2 COST231-Hata 模型
• 2.2 小尺度衰落
• 2.2.1 衰落和多径
• 2.2.2 小尺度衰落的两种机理
• 2.2.3 小尺度衰落信道的分类
• 2.3 本章小结
• 第3章 移动信道仿真建模
• 3.1 瑞利衰落信道模型
• 3.1.1 瑞利衰落信道的参考模型——Clarke 模型
• 3.1.2 基于Jakes 仿真器的瑞利衰落信道模型
• 3.1.3 改进型瑞利衰落信道仿真模型
• 3.2 LOS（LIGHT OF SIGHT）信道模型
• 3.3 频率选择性信道模型时延的确定
• 3.4 路径损耗
• 3.5 高斯白噪声的引入
• 3.6 本章小结
• 第4章 传播模型校正
• 4.1 COST231-HATA 模型介绍
• 4.2 传播模型校正的原理和方法
• 4.3 传播模型校正
• 4.3.1 软、硬件的准备
• 4.3.2 选点和路线确定
• 4.3.3 数据采集
• 4.3.4 数据处理
• 4.3.5 软件校正
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 附录
• 致谢