分布式双极化卫星移动MIMO 信道模型 - 哈尔滨工业大学学报.PDF

第４７卷　 第５期 哈　 尔　 滨　 工　 业　 大　 学　 学　 报 Ｖｏｌ４７ Ｎｏ５ 　 　 ２０ １５年５月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｍａｙ ２０１５ 　 　 　 　 　 　 ｄｏｉ：１０．１１９１８／ ｊ．ｉｓｓｎ．０３６７⁃６２３４．２０１５．０５．００９ 分布式双极化卫星移动ＭＩＭＯ信道模型 １ １ １，２ １ ２ 郭　 庆 ，张　 硕 ，杨明川 ，李　 明 ，唐文彦 （１． 哈尔滨工业大学 通信技术研究所，１５００８０ 哈尔滨；２．哈尔滨工业大学 精密仪器研究所，１５００８０ 哈尔滨） 摘　 要：为更好研究分布式双极化卫星移动ＭＩＭＯ通信系统，在对其信道特性进行分析的基础上，建立了信道模型，计 算该信道模型的二阶统计量并估算系统信道容量．模型保证子信道之间的相关性与信道的统计特性不变，并考虑多普勒 频谱扩展对小尺度衰落的影响．仿真结果表明，将ＭＩＭＯ技术应用于卫星通信中能够提高系统信道容量，信道容量与系 统天线数正相关． 关键词：分布式系统；双极化；卫星移动通信；ＭＩＭＯ；信道建模 － － － 中图分类号：ＴＮ９２ 文献标志码：Ａ 文章编号：０３６７ ６２３４（２０１５）０５ ００５０ ０７ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｄｕａｌ⁃ｐｏｌａｒｉｚｅｄ ＭＩＭＯ ｌａｎｄ ｍｏｂｉｌｅ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｃｈａｎｎｅｌｓ １ １ １，２ １ ２ ＧＵＯ Ｑｉｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｓｈｕｏ ，ＹＡＮＧ Ｍｉｎｇｃｈｕａｎ ，ＬＩ Ｍｉｎｇ ，ＴＡＮＧ Ｗｅｎｙａｎ （１． Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｈａｒｂｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１５００８０ Ｈａｒｂｉｎ，Ｃｈｉｎａ； ２． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，Ｈａｒｂｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１５００８０ Ｈａｒｂｉｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｄｕａｌ⁃ｐｏｌａｒｉｚｅｄ ＭＩＭＯ ｌａｎｄ ｍｏｂｉｌｅ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ （ＭＩＭＯ⁃ＬＭＳ） ｓｙｓｔｅｍ，ａ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒｔｈｅｃｈａｎｎｅｌｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄａｆｔｅｒｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆ ｔｈｅｃｈａｎｎｅｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄｏｒｄｅｒ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ａｎｄ ｃｈａｎｎｅｌ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅ ｏｆ ＭＩＭＯ⁃ＬＭＳ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ． Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｄｏｐｐｌｅｒ ｓｐｒｅａｄ ｉｎｔｈｅ ｓｍａｌｌ ｓｃａｌｅｆａｄｉｎｇ ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇｔｈｅｐｒｏｐｅｒｆｏｒｍｏｆ ＭＩＭＯｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｃｈａｎｎｅｌ ｍｏｄｅｌ ｃａｎ ｋｅｅｐ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｓｔｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｓｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｂ⁃ｃｈａｎｎｅｌｓ ｕｎｃｈａｎｇｅｄ． Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｈａｎｎｅｌ ｃａｐａｃｉｔｙ ｃａｎ ｂｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ａｐｐｌｙｉｎｇ ＭＩＭＯ ｔｏ ＬＭＳ ｃｏｍｍｕｎｉｃａ