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超宽带室内信道模型的研究

作　者: 李波
导　师: 张春业
学　校: 山东大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 超宽带室内信道探测建模大尺度小尺度空间特性
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 342次
引　用: 3次
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内容摘要

随着越来越多的新的宽带无线系统的出现，征服无线信道的任务变得日益困难。这一任务要求我们要十分清楚的了解无线信道建模。信道模型的正确提出，必须是建立在对某种通信技术所使用的频段信道特征有很清楚的认识。本课题主要研究超宽带(UWB)室内信道模型。超宽带通信技术是近几年来备受青睐的无线通信技术，在未来室内无线多媒体接入中有着广阔的应用前景，但是超宽带室内信道模型是现在关于超宽带技术中颇有争议的一个问题。研究这一课题有助于超宽带通信技术标准化选择，有助于室内通信系统性能分析和链路预算，同时也会加速超宽带通信技术民用和商用的进程。课题在超宽带技术的应用范围，相关规定和通信协议的基础上，指出超宽带室内信道模型研究的必要性。而后介绍的室内信道传播特性和建模方法为课题研究提供了思路和框架。为了UWB室内信道建模的研究，我们首先对时域和频域的探测原理进行了研究：指出了两种探测网络的优缺点和触发、校准、干扰和噪声的解决方案。在探测结果中指出了收发天线的信号衰落特性和传输信道中建筑材料的色散属性。在考虑收发天线的辐射特性和传播环境中存在的反射、折射和绕射现象，我们又给出了UWB室内信道传输的模拟器。在信道探测的基础上，我们对UWB室内的统计信道建模(大尺度模型和小尺度模型)进行了研究。在综合自由空间损耗、阴影效应和天线效应基础上，提出了大尺度信道一致化参考模型，并对链路预算进行了设计。在小尺度信道建模时介绍了CLEAN算法，并且针对UWB室内信道参考模型(修正的S-V模型)进行了研究和仿真分析，提出了参考模型的局限性，针对其局限性对小尺度二簇模型进行研究，仿真发现其性能优于修正的S-V模型。为了多天线技术的应用，我们又研究了UWB室内信号分量的空间衰落、空间相关性。指出了UWB室内信号分量具有低衰落，低相关性的特性。在UWB室内二维时空信道模型中给出了到达角(AOA)的模型。最后对课题未来的研究方向做了展望。

全文目录

目录  4-7
摘要  7-8
ABSTRACT  8-10
英文缩略语  10-12
第一章引言  12-16
  1.1 无线信道的定义  12
  1.2 无线信道的特征  12-13
  1.3 无线信道的研究历程  13
  1.4 信道建模的重要意义  13
  1.5 信道建模的基本知识  13-14
  1.6 课题的提出  14
  1.7 论文内容安排  14-16
第二章超宽带通信技术介绍  16-21
  2.1 超宽带技术的应用  16-17
  2.2 超宽带技术的相关规定  17-18
  2.3 超宽带通信技术的协议  18-19
  2.4 超宽带室内信道建模的必要性  19-20
  2.5 本章小结  20-21
第三章室内无线信道的特性和信道建模  21-32
  3.1 室内无线传播概述  21-22
    3.1.1 室内无线传播的基本特点  21
    3.1.2 室内电磁波的传播机制  21-22
  3.2 室内无线通信  22-26
    3.2.1 室内信道和室外信道的比较  22-23
    3.2.2 室内无线信道的主要参数及信道模型  23-26
  3.3 室内无线信道建模  26-30
    3.3.1 经验模型  26-29
    3.3.2 确定性模型  29-30
  3.4 室内无线信道特性与改善性能的技术  30-31
  3.5 本章小结  31-32
第四章超宽带室内信道探测  32-43
  4.1 探测技术  32-36
    4.1.1 时域探测技术  32-34
    4.1.2 频域探测技术  34-36
  4.2 探测过程  36-37
  4.3 探测结果  37-39
  4.4 超宽带室内传输的模拟器  39-42
    4.4.1 收发天线的模拟  39-40
    4.4.2 电磁波传播的模拟  40-41
    4.4.3 超宽带室内电磁模拟器的组构  41-42
  4.5 本章小结  42-43
第五章超宽带室内信道建模  43-62
  5.1 超宽带信道建模与传统信道建模的不同  43
  5.2 大尺度信道建模  43-49
    5.2.1 自由空间路径损耗模型  44-45
    5.2.2 非自由空间的路径损耗模型  45-46
    5.2.3 阴影效应  46-47
    5.2.4 天线对大尺度模型的影响  47
    5.2.5 大尺度一致化参考模型的提出  47-49
    5.2.6 链路预算  49
  5.3 小尺度信道建模  49-60
    5.3.1 几种超宽带室内信道的小尺度模型  51-52
    5.3.2 超宽带室内信道参考模型(修正的S-V模型)  52-57
    5.3.3 二簇模型  57-60
  5.4 本章小结  60-62
第六章超宽带室内信道的空间特性和模型  62-66
  6.1 超宽带室内信号分量的空间衰落  62-63
  6.2 超宽带室内信号的空间相关性  63-64
  6.3 超宽带室内信道传输的空间模型  64-65
  6.4 本章小结  65-66
第七章总结与展望  66-67
参考文献  67-73
致谢  73-74
攻读硕士研究生期间发表的学术论文  74-75
学位论文评阅及答辩情况表  75

超宽带室内信道模型的研究

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