24发9收无线信道模拟算法与验证.pdfVIP

摘要

因为成本、通信系统复杂性和测试场地的有限性问题，通信系统的测试、评

估和训练将越来越多在完全虚拟的环境，即信道模拟器中进行。目前的实时模拟

系统，基于传统的计算技术创建虚拟环境，环境模拟能力一般，无法匹配大规模

的复杂传感器系统。

针对此问题，本文就对抗场景设计了射线追踪加速算法和信道参数计算，处

理各种地理环境信息和电磁环境信息，实时计算并模拟各射频器件间信道的交

互。本文就24发9收无线信道模拟的算法展开研究，具体包括：

第一，分析微波信道传输特性，包括传播损耗、多径效应和噪声特性。调研

了信道模拟的研究现状和市场产品。调研相关信道模拟技术，如信道衰落和损耗

模型、信道建模方法和射线追踪算法及其加速算法。

第二，分析本文应用场景，介绍应用场景及此应用场景中涉及到的MIMO信

道和多天线测向，分析参数指标。接着给出信道模拟上层软件实现方法，设计信

道计算、信道模拟和信道参数更新功能。主要从通道数和参数更新频率两方面分

析信道模拟方案设计可行性。给出信道模拟上层软件实现方法，设计信道计算、

信道模拟和信道参数更新功能。主要从精准稳定频率和参数更新频率两方面分析

信道模拟方案设计可行性。

第三，设计测试场景并给出测试项目。使用计算机软件处理地形数据并构建

三角面地形，在此基础上应用射线追踪加速技术。验证信道模型的合理性。测试

信道参数计算总体时间消耗。与界面、底层硬件进行联合调试，能够实现10ms的

稳定参数更新速度和信道模拟各功能。

本文研究了24发9收场景下的信道模拟算法，支持用户自定义载体参数和环

境数据等，模拟各种环境，便于在实验室环境下测试通信设备性能。

关键词：微波无线通信，射线追踪算法，信道参数计算

ABSTRACT

Duetocost,complexityofcommunicationsystems,andlimitedtestingspace,

testing,evaluation,andtrainingofcommunicationsystemswillincreasinglybe

conductedinfullyvirtualenvironments,namelychannelsimulators.Thecurrent

real-timesimulationsystem,basedontraditionalcomputingtechniquestocreatevirtual

environments,hasaverageenvironmentalsimulationcapabilitiesandcannotmatch

large-scalecomplexsensorsystems.

Inresponsetothisissue,thisarticledesignsaraytracingaccelerationalgorithm

andchannelparametercalculationforadversarialscenarios,processingvarious

geographicandelectromagneticenvironmentalinformation,andreal-timecomputing

andsimulatingtheinteractionofchannelsbetweenvariousRFdevices.Thisarticle

conductsresearchonthealgorithmforsimulating24transmitterand9receiverwireless

channels,including:

Firstly,analyzethetransmissioncharacteristicsof