车载和无人机移动通信环境下信道建模的方法研究

发布时间：2021-02-12 18:52

　　近年来,伴随无线通信业务以及新兴宽带移动互联网接入技术的快速发展,无线通信系统的优化问题显得至关重要。而在设计高性能和高频谱效率的无线通信系统时,需要充分理解无线信道的传输性能。在第五代（The Fifth Generation,5G）移动通信技术中,大规模多输入多输出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）和车与车（Vehicle-to-Vehicle,V2V）无线通信技术充分体现出其发展优势。大规模MIMO系统的性能主要依赖于无线衰落信道以及收发阵列天线,无线信道的特性对于信号传输存在有很大的影响。因此在无线通信场景中,对信号在发射端和接收端之间的传输环境中进行信道建模也就显得非常必要。本文主要围绕V2V移动通信场景和高空对地面（Air-to-Ground,A2G）的移动通信场景展开分析,深入研究无线信道模型,为MIMO和大规模MIMO系统性能的分析奠定理论基础。本文的研究工作主要包含以下四个方面:首先针对城市街道的移动通信环境,提出了V2V虚拟散射几何信道模型,将多径传输路径细分为奇数次反射路径和偶数次反射路径。通过推导发射端（Mobile Tr... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：139 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
英文缩略语表
第一章 绪论
    1.1 无线通信的背景及意义
    1.2 主要工作与创新点
    1.3 章节安排
第二章 城市街道环境下的虚拟多反射几何信道模型
    2.1 引言
    2.2 系统模型
        2.2.1 虚拟散射几何信道模型
        2.2.2 奇数次反射路径
        2.2.3 偶数次反射路径
    2.3 空间信道传输特性
        2.3.1 散射分布
        2.3.2 AoD的边缘概率密度函数
        2.3.3 AoA的边缘概率密度函数
    2.4 多普勒功率谱
    2.5 仿真结果与分析
        2.5.1 AoD与AoA的概率密度分布
        2.5.2 多普勒功率谱分布
    2.6 本章小结
第三章 V2V城市街道环境下的信道模型
    3.1 引言
    3.2 系统模型
        3.2.1 几何散射信道模型
        3.2.2 信道的时变模型参数
    3.3 空间互相关特性
    3.4 仿真结果与分析
    3.5 本章小结
第四章 3D车载大规模天线阵列模型在V2V场景中的应用
    4.1 引言
    4.2 3D车载大规模天线阵列模型
    4.3 3D空间中的V2V信道模型
        4.3.1 V2V信道模型的几何属性
        4.3.2 V2V信道模型的空间传输特性
        4.3.3 空间互相关特性
        4.3.4 频域互相关性特性
    4.4 仿真结果与分析
        4.4.1 天线阵列模型的性能分析
        4.4.2 AoD和AoA概率密度分析
        4.4.3 时域和频域相关性分析
    4.5 本章小结
第五章 3D非平稳宽带V2V几何信道模型
    5.1 引言
        5.1.1 研究背景
        5.1.2 相关工作回顾
        5.1.3 主要的工作创新点
    5.2 3D非平稳宽带V2V信道模型
        5.2.1 本章提出的V2V信道模型
        5.2.2 复冲激响应
        5.2.3 非平稳时变模型参数
    5.3 本章信道模型的传输特性
        5.3.1 空间互相关特性
        5.3.2 频率互相关特性
        5.3.3 多普勒功率谱分布
        5.3.4 功率时延谱分布
    5.4 坡度V2V移动通信环境
    5.5 仿真结果与分析
        5.5.1 AoA概率密度分布
        5.5.2 空间互相关性和频率互相关性
        5.5.3 多普勒功率谱
        5.5.4 功率时延谱分布和平稳间隔
    5.6 本章小结
第六章 UAV通信环境下的信道模型
    6.1 引言
    6.2 3D UAV-MIMO信道模型
    6.3 空间相关特性
    6.4 仿真结果与分析
    6.5 本章小结
第七章 角度估计在A2G信道模型中的应用
    7.1 引言
        7.1.1 相关工作回顾
        7.1.2 工作创新点
    7.2 系统模型
    7.3 AAoD/EAoD和AAoA/EAoA估计
        7.3.1 初始阶段的AAoD/EAoD和AAoA/EAoA估计
        7.3.2 实时阶段的AAoD/EAoD和AAoA/EAoA估计
    7.4 本章信道模型的传输特性
        7.4.1 空间互相关特性
        7.4.2 时域自相关函数
        7.4.3 多普勒频移
        7.4.4 功率时延谱分布
    7.5 仿真结果与分析
        7.5.1 估计的角度参数
        7.5.2 空间互相关特性和时域自相关特性
        7.5.3 多普勒频率
        7.5.4 功率延时分布
    7.6 本章小结
第八章 总结与展望
    8.1 全文总结及主要贡献
    8.2 进一步研究的方向
参考文献
作者博士生期间发表及已投论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]3D non-stationary wideband circular tunnel channel models for high-speed train wireless communication systems[J]. Yu LIU,Cheng-Xiang WANG,Carlos LOPEZ,Xiaohu GE.  Science China（Information Sciences）. 2017(08)
[2]高速铁路场景下时变信道的平稳区间研究(英文)[J]. 陈炳昊,钟章队,艾渤.  中国通信. 2012(08)



本文编号：3031292