[发明专利]一种基于双极化MIMO的无线信道测量数据分析方法

摘要

本发明一种双极化MIMO的无线信道测量数据分析方法，使用无线信道探测器对特定场景中无线信道进行测量数据，通过MATLAB软件对测量数据进行动态门限值截取，获取有效动态区间，去除交叉极化的影响，在获取测量数据有效动态区间之后，对有效动态区间数据进行极化分离，获取水平极化、垂直极化和双极化的MIMO信道矩阵，通过预置算法分别计算各自的信道参数，实现对特定场景的双极化MIMO信道特性的分析，从而实现快速对不同场景下双极化MIMO信道特性的研究，对于双极化MIMO信道建模有重要意义。

主权项

1.一种双极化MIMO的无线信道测量数据分析方法，其特征在于：使用无线信道探测器对特定场景中无线信道进行测量数据，通过MATLAB软件对测量数据进行动态门限值截取，获取有效动态区间，去除交叉极化的影响，在获取测量数据有效动态区间之后，对有效动态区间数据进行极化分离，获取水平极化、垂直极化和双极化的MIMO信道矩阵，通过预置算法分别计算各自的信道参数，实现对特定场景的双极化MIMO信道特性的分析；所述的一种双极化MIMO的无线信道测量数据分析方法，包括如下步骤：步骤1、利用无线信道探测器PropSound和通过双极化天线构成的MIMO系统对特定场景的无线信道进行测量数据，获取MIMO三维信道矩阵H(t,m_T×m_R,τ)，其中t是时域上复信道冲激响应采样数目，m_T为发射天线数目，m_R为接收天线采样数目，τ为时延域上复信道冲激响应数目，信道测量过程中，水平极化与垂直极化天线按照奇偶编号进行区分，则将双极化天线按照奇偶排列分别连接到无线信道探测器终端；步骤2、通过MATLAB软件获取动态门限值D_P(τ)，通过动态门限值D_P(τ)对时延域每个测量采样点单独操作，在遍历所有测量数据时延域进行动态去极化之后，得到每个测量数据的动态有效值，得到所有测量数据的动态有效值后，形成测量数据动态有效区间；所述的动态门限值D_P(τ)由系统码元长度的固定门限值、动态阈值和补偿值三个部分组成：D_P(τ)＝P_peak‑G_L‑δ_STD[H(t,m_T×m_R,τ:τ+T)]‑E_e其中，P_peak为MIMIO信道冲激响应峰值功率，系统测量用码元序列长度L，其固定处理增益G_L＝10·log(L)，δ_STD为时延域T个采样值的标准差，其值随着时延域采样动态变化，当(τ+T)超过时延域总采样数目时，则取最后一个(τ+T)及随后数值为时延域最后一个采样值τ_end，E_e为补偿值；步骤3、通过得到动态门限值D_P(τ)对三维MIMO信道矩阵H进行极化分离，三维信道矩阵H的第二维H(：,m_T×m_R,：)为MIMO系统所有子信道的采样数据，包括了水平极化天线接收与垂直极化天线接收的信道冲激响应，根据双极化天线阵列的排列不同，对步骤2得到的动态有效值进行极化分离，分别获取水平极化、垂直极化和双极化信道矩阵H_H、H_V和HH；若将水平极化天线按照奇数排列，则水平极化信道冲激响应矩阵H_H是将MIMO三维信道矩阵H中所有奇数子信道数据分离得到，与之对应垂直极化天线按照偶数排列，则垂直极化信道冲激响应矩阵H_V是将MIMO三维信道矩阵H中所有偶数子信道数据分离得到，反之亦然；步骤4、将极化分离得到水平极化、垂直极化和双极化信道矩阵H_H、H_V和HH，通过预置算法分别模拟仿真水平极化、垂直极化和双极化下的各MIMO系统特性信道参数分布的差异，包括功率时延谱、信道容量的特性信道参数，从而分析得出双极化MIMO的信道特性。