基于球不变过程的信道衰落模型性能分析及误差研究
本文选题:SIRP + 信道衰落模型 ; 参考:《北京交通大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着无线衰落信道模型的不断提出,如何在统一归类的基础上进行系统化的数学分析成为了难点,球不变随机过程(Spherically Invariant Random Process,SIRP)很好地为该分析提供了理论工具。SIRP是一般化的高斯过程,继承了高斯过程易于处理、线性闭合等诸多优良性质。且已有理论证明,现有的大多数衰落模型均可归类为SIRP。本文主要关注了基于SIRP的无线信道衰落模型,对其参数化特性和系统可靠性进行了讨论,并进一步研究了 SIRP下的系统误差。论文的主要工作包括以下几点:(1)阐述了如何通过梅林变换和H函数对SIRP的参数进行求解,并重点关注小尺度衰落情形,从广义Gamma分布入手,选取了 Nakagami-m和Weibull这两种具有代表性的小尺度衰落信道作为研究对象,分析了在非视距场景下,两种信道中特征变量V的相关特性;(2)依据无线系统性能的统一数学表示,选取误比特率和中断概率作为评价可靠性的主要指标,推导了两者在非视距(Not Line of Sight,NLOS)场景和视距(Line of Sight,LOS)场景中基于球不变衰落的一般公式,分析了 Nakagami-m和Weibull信道下的可靠性。并讨论了一种在SIRP条件的广义矩问题,给出了三种情形下系统性能的边界结果;(3)分析了在球不变衰落信道下,如何根据实测数据在规定误差范围内选择信道模型X这一核心问题。使用Kullback-Leibler(K-L)距离及其近似估计算法,对存在误差的两种小尺度信道模型进行了评价;(4)提出了球不变随机衰落模型下的两个概念:概率密度函数比率η和关于Gmax(d)的相对误差评判指标r。通过仿真,定量地分析了在所要求的精度内由模型选择不准确带来的系统误差的范围;同时比较了不同信噪比下,当K-L距离为不同量级时与理论模型系统性能的差别并分析了原因;(5)在小尺度衰落的基础上,简单给出了大尺度衰落对SIRP信道的影响。提出了大尺度衰落在SIRP信道下的统一表达方式以及几种受到阴影对数正态分布影响的混合衰落模型。
[Abstract]:With the development of wireless fading channel model, it is difficult to make systematic mathematical analysis on the basis of unified classification. Spherically Invariant Random process SIRP) provides a theoretical tool for this analysis. SILP is a generalized Gao Si process, which inherits many excellent properties such as easy processing of Gao Si processes, linear closure and so on. It has been proved that most of the existing fading models can be classified as SIRP. This paper focuses on the wireless channel fading model based on SIRP, discusses its parameterized characteristics and system reliability, and further studies the system error under SIRP. The main work of this paper includes the following points: 1) how to solve the parameters of SIRP by Merlin transform and H function, and focus on the case of small scale fading, starting with the generalized Gamma distribution. Two representative small scale fading channels, Nakagami-m and Weibull, are selected as the research objects. In the non-line-of-sight scenario, the correlation characteristics of the characteristic variable V in the two channels are analyzed. (2) the unified mathematical representation of wireless system performance is presented. The error bit rate (BER) and the outage probability (BER) are selected as the main indexes to evaluate the reliability. The general formulas based on sphere invariant fading in the non-line-of-sight (not Line of SightNLOSs) scene and the line-of-sight line of SightLos (SightLos) scenario are derived, and the reliability in Nakagami-m and Weibull channels is analyzed. In this paper, a generalized moment problem under SIRP condition is discussed, and the boundary result of system performance in three cases is given. How to select the channel model X according to the measured data within the specified error range is a key problem. Using the Kullback-Leibler-K-L) distance and its approximate estimation algorithm, two kinds of small scale channel models with errors are evaluated. Two concepts under the ball-invariant random fading model are proposed: probability density function ratio 畏 and relative error evaluation index r about Gmaxd. Through simulation, the range of system error caused by inaccurate model selection within the required accuracy is quantitatively analyzed, and the different signal-to-noise ratio (SNR) is compared. When the K-L distance is different from the theoretical model, the difference between the performance of the system and the theoretical model is analyzed. Based on the small scale fading, the influence of large-scale fading on SIRP channel is simply given. A unified representation of large-scale fading over SIRP channels and several mixed fading models affected by the shadow logarithmic normal distribution are proposed.
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN92
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 徐茂格;宋耀良;刘力维;;一种新颖的无线信道跟踪方案[J];系统仿真学报;2008年06期
2 冯菊香;温世成;周景林;赵利;;山区无线信道现场测量技术及应用[J];广西通信技术;2009年03期
3 冯菊香;温世成;周景林;赵利;;山区无线信道现场测量技术及应用[J];微型机与应用;2009年21期
4 李红;;无线信道中信道衰落的研究[J];才智;2010年22期
5 吴毅凌;李红滨;赵玉萍;;一种适用于时不变信道的信道估计方法[J];高技术通讯;2010年01期
6 陈国安,尤肖虎;基于信道变化速率检测的信道估计积分长度与专用导码功率动态调整[J];电子学报;1999年S1期
7 赵海涛;董育宁;夏洋;;基于模型的无线信道分组传输特性仿真研究[J];电信快报;2008年05期
8 肖小潮;郑宝玉;王臣昊;;基于最优观测矩阵的压缩信道感知[J];信号处理;2012年01期
9 杜向辉;于晓辉;郑立会;;弹载数据链信道模型仿真研究[J];航空兵器;2013年06期
10 王正强;;无线信道的研究[J];湖南农机;2008年09期
相关会议论文 前8条
1 马章勇;赵军辉;赵春明;尤肖虎;;OFDM系统中迭代信道估计和解码研究[A];2003’中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C];2003年
2 郑康;;时变OFDM系统中参数化时域信道估计的改进[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
3 周昱英;;一种自适应的切换功率测量和信道预测方法[A];Proceedings of 2010 National Vocational Education of Communications and Information Technology Conference (2010 NVCIC)[C];2010年
4 柴关华;徐友云;蔡跃明;;MIMO-OFDM无线传输系统中的信道估计研究[A];江苏省通信学会2004年学术年会论文集[C];2004年
5 刘顺佳;胡波;曾益;;UWB通信中的自适应单载波频域信道均衡[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年
6 王刚;董江波;李道本;;MIMO LAS-CDMA系统中基于插值信道估计的导频结构设计[A];2003’中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C];2003年
7 刘立海;刘建宇;胡晓红;;关于GSM-R系统无线信道与通信质量的讨论[A];GSM-R移动通信及无线电管理学术会议论文集[C];2006年
8 张艳红;都峗峗;付铁连;;一种基于分布式USFC-OFDM的异步协同传输技术[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
相关重要报纸文章 前5条
1 杨向鹏 张磊 曹鹏;WCDMA的高速引擎[N];通信产业报;2004年
2 ;HSDPA涉及的关键技术[N];人民邮电;2006年
3 罗德与施瓦茨中国有限公司技术支持总监 金海良;TD升级考验射频测试[N];通信产业报;2007年
4 罗德与施瓦茨中国有限公司产品支持部 刘昶;TD-HSDPA射频测试冲刺商用[N];通信产业报;2008年
5 ;HSDPA打造移动宽带的高速引擎[N];人民邮电;2007年
相关博士学位论文 前7条
1 王涵;星地混合OFDM通信系统压缩感知信道估计方法[D];哈尔滨工业大学;2015年
2 余方园;OFDM水声信道估计与均衡技术研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
3 赵丹;跳频OFDM系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
4 孙健;突发OFDM系统的同步技术研究[D];浙江大学;2005年
5 谭云;宽带无线通信中压缩感知技术的研究[D];北京邮电大学;2016年
6 杨星海;无线移动环境中滤波多音调制关键技术研究[D];山东大学;2011年
7 齐焱焱;无线双向中继系统的性能分析与优化研究[D];北京邮电大学;2016年
相关硕士学位论文 前10条
1 于珊珊;基于导频的MIMO-OFDM系统信道估计研究[D];西南交通大学;2015年
2 谭黎明;航空信道下的OFDM信号检测技术研究[D];电子科技大学;2014年
3 赵阳;航空信道下CI/OFDM与TDCS关键技术研究[D];电子科技大学;2015年
4 魏德肖;毫米波星—地MIMO系统信道衰落系数模型及误码率特性研究[D];西安电子科技大学;2014年
5 黄夷芯;基于无线信道特征的物理层安全研究[D];东南大学;2015年
6 王宁;无线信道衰落特性模拟技术研究及实现[D];北京理工大学;2016年
7 郑树文;基于FPGA的APOFDM系统信道估计研究与设计[D];云南大学;2016年
8 袁航;增强型多载波的信道估计及接入技术研究[D];电子科技大学;2016年
9 刘杏;CMMB系统信道建模及信道估计研究[D];合肥工业大学;2016年
10 张静;大规模MIMO无线系统信道获取和传输优化设计[D];东南大学;2016年
,本文编号:1910686
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/1910686.html