论文高移动性无线通信系统空间信道测量技术，本文是关于通信系统类专升本论文范文和无线通信和信道和测量有关毕业论文格式范文.
前言：在下一代无线技术发展中,高速铁路通信系统是重要内容,但是HSR 信道的完全表征会为信道建模带来挑战,HSR 信道场景本身具有多样性特点,需要对大量测试数据进行采集,可能会为信道测量工作带来挑战,对此,应用基于双站孔径雷达技术信道测量方法具有重要意义.
一、基于ST-BiSAR 技术的信道仿真器设计
因为双站SAR 技术与无线信道测量之间具有一定相似性,因此,利用BiSAR 场景重构算法,可以对传统空间信道测量技术不足得到弥补,引入时域成像技术,采用多普勒聚焦处理算法,可以让此探测技术实用性得到增强.
基于ST-BiSAR 技术的信道测量方法,利用SAR 成像技术与信道测量相似性,可以对信道环境与生成目标图像进行推测.设计信道仿真器,具体框架涉及五个环节：（1）构建通信场景,设置仿真参数；（2）分析成像空间分辨率；（3）散射体成像；（4）提取信道特征参数；（5）评估成像性能.
本文选择利用高速铁路运行通信场景,完成仿真参数的设置工作,在此场景中,高速列车为接近匀速运行,基站为固定状态,和几何拓扑结构相匹配,在信道仿真元素中,主要包含了收发天线、探测信号类型、带宽、频率等方面；利用多普勒分辨率、距离向分辨率、方位向分辨率可以对其传播环境空间分辨率予以分析；利用经典时域BP 算法,可以让多层二维散射体图像得以生成,结合多普勒聚焦原理,对散射体高度信息进行提取,可以让三维场景得以构建；对此,信道特征参数可以被信道仿真器予以提取,对信道空域特征参数与时域参数进行计算；比照理论值与信道实际特征参数,可以对信道测量方法性能进行评估[1].
二、基于ST-BiSAR 技术的信道测量仿真分析
2.1 信道仿真参数
设定为典型高速铁路信道传播环境,发射机与铁路距离约为10~50m,接收机为恒定速度运行,有建筑物、树木存在铁路两侧,为信号传播中散射体.在基于ST-BiSAR 技术的HSR 信道仿真参数中,其探测信号为多载波信号,带宽为100MHz,频率为2.35GHz,载波频率间隔为500kHz,发射机与接收机高度分别为30m、4.5m,接收机的运行速度是100m/s,散射体分布的高度在0 到40m 之间,发射机采用全向天线,接收机采用180°扇形天线.
2.2 信道测量仿真
1. 空间分辨率.设定三个情境时刻,其发射机位置坐标均为（0,0,30）, 接收机位置坐标分别为（50,0,4.5）、（2000,0,4.5）、（2000,-2000,4.5）,接收机运行速度相同,均为100m/s.经过分析对比,发现方位向分辨率和多普勒分辨率、距离向分辨率可以在三个场景中均表现出良好的性能,但同时也存在一些局限.但就观察结果而言,在Rx 持续运行过程中,正常区域会覆盖受限区域,进而让成像分辨率得到提升.
2. 成像性能.利用不同点散射体在三个轴线上的聚焦性能图,观察能量聚焦曲线,可以对和散射体对应的原始位置进行辨识,发现其具有良好的成像性能,但成像聚焦性能会受散射体位置与同一散射体不同维的影响.对接收机运动轨迹左右两侧信道环境成像进行观察,发现群散射体与点散射体散射体成像图均具有较好效果[2].
3. 提取信道特征参数.信道特征参数为空域特征参数与时域特征参数,包含了PAP、AS、DS 等多个方面,设定多组仿真场景,通过信道特征参数值的对比与功率角度谱和功率延迟分布的对比,可以发现在仿真过程中,提取信道特征参数值可以很好地匹配理论特征参数值.
4. 散射体成像性能影响因素.诸如成像算法信号处理技术、几何拓扑结构等方面都是散射体成像性能影响因素,从合成孔径时间、散射体位置、探测信号宽度等多个方面进行分析,可以得到散射体成像性能影响因素与信道特征参数值影响因素,经过观测,发现合成孔径时间的大小与探测信号带宽大小呈正比关系,可以让信道特征参数值误差减小.
而成像图像分辨率数值与成像运算数据量呈反比关系,STBiSAR空间分辨率即使大于预设分辨率,也不会对信道特征参数值的提取造成较大影响.经过仿真分析,可以发现利用多普勒聚焦BP 算法,可以有效构建三维传播空间,本文中基于ST-BiSAR 技术的信道测量方法具有可行性.
三、结论
综上所述,基于ST-BiSAR 技术的信道测量方法,可以设计信道仿真器,通过信道仿真分析,可以发现在空间分辨率、成像性能、提取信道特征参数及散射体成像性能影响因素分析上具有良好的表现,可以认定此种测量方法具有可行性,这对于高移动性无线通信系统空间信道测量技术的进一步发展具有一定借鉴意义.
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参考文献：
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