MIMO无线信道建模与仿真

在本文的前半部分(第二章)，进一步总结了现有的MIMO无线衰落信道模型 和建模方法。并在此基础上，根据发射端和接收端天线的阵列结构、发射信号的 离开角与角度扩展、接收信号的到达角与角度扩展、角度功率谱、多普勒功率谱 和信道的功率时延分布等参数，综合了一个统计MIMO无线信道模型。讨论了对 相关性建模的等效形式和对视距路径传播的建模方法。还详细描述了基于三种常 见的角度功率谱计算信道相关系数的问题。最后，基于该统计MIMO信道模型， 提出了一种分布式MIMO系统的信道模型，该信道模型综合考虑了小尺度衰落、 大尺度路径损耗和阴影效应，同时也考虑了天线元之间的空间相关性，能够比较 全面的反映分布式MIMO系统的信道特性，符合实际的应用环境。 本文的后半部分(第三章和第四章)详细阐述了对所提出的统计MIMO信道模 型进行计算机仿真的问题。首先详细讨论了仿真设计的思路、方法、仿真处理流 程和相关衰落系数的产生，并针对3GPP、IEEE802.16、IEEE802.11n以及分布式MIMO等系统的MIMO无线信道的特点，分别给出了这些系统基于Synopsys’ COSSAP ? 的MIMO信道仿真模型。然后分别对这些MIMO系统的MIMO信道进 行了仿真，验证了所提出的MIMO无线信道模型的正确性，得出了包括信道的衰 落特性、空间相关性和信道容量在内的大量仿真结果，并对仿真结果进行了详细的分析和比较。 最后，第五章对全文进行了概括性的总结，明确了下一步有待进行的工作和 未来的一些研究方向。