[发明专利]一种基于双径传播的多普勒信道模型构建方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于双径传播的多普勒信道模型构建方法及系统，包括：S1、基于频率选择性衰落和快衰落，构建小尺度衰落模型；S2、基于Okumura‑Hata实测数据模型构建大尺度衰落模型；S3、构建窄带高斯噪声模型；S4、结合小尺度衰落模型、大尺度衰落模型和窄带高斯噪声模型构建基于双径传播的多普勒信道模型。本发明基于实测数据模型和理论计算，综合考虑信道传输过程中的各类损耗构建了基于双径传播的多普勒信道模型，更加真实地模拟了信道传输环境，为算法开发和通信系统设计提供了精确的信道参数。

技术领域

本发明涉及信道模型技术领域，特别涉及一种基于双径传播的多普勒信道模型构建方法及系统。

背景技术

随着各种类型通信业务的不断开拓以及物联网的快速发展，人们对于各种场景下信道模型的精确度要求也越来越高，为了更好的开发基带算法和通信系统性能的研究，迫切的需要一个无比逼近现实环境的信道模型。

现有的一些信道模型主要有以下几个方向，第一基于环境实测数据的信道模型，这类模型数据量大，耗费时间长，且只能在某几种常见的场景下采集数据；第二是基于纯理论计算的信道模型，该模型虽实现容易但往往与实际信道环境有较大差异。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种数据量小，精度高的信道模型构建方法。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于双径传播的多普勒信道模型构建方法，其包括以下步骤：

S1、基于频率选择性衰落和快衰落，构建小尺度衰落模型；

S2、基于Okumura-Hata实测数据模型构建大尺度衰落模型；

S3、构建窄带高斯噪声模型；

S4、结合小尺度衰落模型、大尺度衰落模型和窄带高斯噪声模型构建基于双径传播的多普勒信道模型。

作为本发明的进一步改进，步骤S2中，构建的大尺度衰落模型如下：

p＝69.55+26.16*log10(f)-13.82*log10(hb)-A_hm+(44.9-6.55*log10(hb))*log10(r)-Db-Dm

其中，p为基于Okumura-Hata模型计算得到的大尺度衰减因子，f为载波频率，hb为接收机天线高度，hm为发射机天线高度，A_hm为环境修正因子，Db为接收机天线增益，Dm为发射机天线增益，A_hm＝3.2*(log10(11.75*hm))*2-4.97。

作为本发明的进一步改进，步骤S3包括：

S31、生成两个相互独立的服从高斯分布的分量nc(t)和ns(t)，且这两个分量均值为0，方差为ρ^2；

S32、构建窄带高斯噪声模型如下：

n(t)＝B*nc(t)*cos(2*pi*f*t)-B*ns(t)*sin(2*pi*t)

其中，B为噪声功率因子，用来调控噪声的功率大小，f为载波频率，噪声n(t)的随机包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布。

作为本发明的进一步改进，步骤S1包括：