非对称空间统计信道模型及其mimo多天线系统-易迪拓培训.pdfVIP

第４４卷第２期 东南大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．４４ Ｎｏ．２ 　 ２０１４年３ 月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ （ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｍａｒ．２０１４ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１４．０２．００２ 非对称空间统计信道模型及其ＭＩＭＯ 多天线系统 １，２ １ ２ 周　杰 　 曹志钢　 菊池久和 （南京信息工程大学电子与信息工程学院，南京２１００４４）１ （２ 日本国立新泻大学电气电子工学科，新泻９５０２１８１） 摘要：针对在非均匀散射体分布以及非对称空间分布的移动通信环境，引入几何分割法导出基 于散射体高斯分布的非对称空间统计信道模型．在指向性天线覆盖下的非对称宏小区和微小区 以及街道和室内小区的移动通信环境下，模型能估计多径衰落信道的重要空时信道参数，如信号 到达角度（ＡＯＡ）、到达时间（ＴＯＡ）概率分布密度函数以及到达信号的空 时相关性．另外，在非 对称空间统计信道下设置了ＭＩＭＯ 多天线线性阵列（ＵＬＡ）和圆环阵列（ＵＣＡ），研究了此衰落 信道的信道容量．通过信号的ＡＯＡ 和ＴＯＡ 概率密度函数的数值结果与多径衰落信道圆模型 （ＧＢＳＢＭ）的数值结果对比，表明本模型的信道参数估计结果符合实际的移动通信环境．假设非 均匀散射体分布为高斯分布时，本模型的数值结果阐明了分布参数对信道参数的影响，拓展了空 间统计信道模型的研究和应用，对评估ＭＩＭＯ 多天线阵列系统空时处理算法和仿真无线通信系 统提供了有力的工具． 关键词：非对称空间信道模型；宏小区／微小区；多输入多输出；信道容量；到达角度；到达时间 中图分类号：ＴＮ９１１６　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２０１４）０２０２３２０７ Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｃｈａｎｎｅｌｍｏｄｅｌａｎｄ ＭＩＭＯｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ １，２ １ ２ ＺｈｏｕＪｉｅ 　 ＣａｏＺｈｉｇａｎｇ 　 ＨｉｓａｋａｚｕＫｉｋｕｃｈｉ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００４４，Ｃｈｉｎａ）１ （２ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｉｉｇａｔａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎｉｉｇａｔａ９５０２１８１，Ｊａｐａｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｆｏｒｔｈｅｍｏｂｉｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｗｉｔｈｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍｓｃａｔｔｅｒｅｒｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄ ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｔｈｅ ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ ｓｔａｔｉｓｔｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｇａｕｓｓｉａｎｓｃａｔｔｅｒｅｒｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｗａｓｄｅｒｉｖｅｄ．Ｉｎｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｏｆａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｍａｃ ｒｏｃｅｌｌ，ｍｉｃｒｏｃｅｌｌａｎｄｓｔｒｅｅｔａｎｄｉｎｄｏｏｒｃｅｌｌｇｅｏｍｅｔｒｙｄｅｓｉｇｎｃｏｖｅｒｅｄｂｙｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌａｎｔｅｎｎａ，ｔｈｅｉｍ ｐｏｒｔａｎｔｓｐａｃｅｔｉｍｅｃｈａｎｎｅｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉｐａｔｈｆａｄｉｎｇｃｈａｎｎｅｌ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｐｒ