论文部分内容阅读
作为未来移动通信系统的发展方向和技术标准,IMT-Advanced系统的候选无线接入技术将向多载波,多天线和协作式传输技术的方向发展。为保证IMT-Advanced候选技术方案评估的有效性,需要对新技术条件下的无线信道传播特性展开研究。无线信道测量是获取传播信息的最直接最有效的方法。时延特征参数作为反应无线信道宽带特性的关键参数,对多载波系统的设计具有重要的指导意义。本论文考察了IMT-Advanced系统的技术特点,基于宽带MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)信道测量,重点研究面向IMT-Advanced系统的宽带无线信道的时延传播特性,以及MIMO技术的应用。论文采用实地测量,数据处理,对比分析,理论研究和仿真等多种方式,完成了如下三部分工作：一、基于测量设备的工作原理,采用Matlab工具设计并实现了原始数据处理平台,用于从测量数据中提取信道冲激响应。平台具备良好的用户接口,可自动读取测量配置,并实现测量文件与系统响应文件的自适应匹配,操作简单。二、基于一系列的实地测量和数据处理,分析和研究了宽带无线信道传播的时延相关特性。研究内容包括IMT-Advanced典型场景信道特性和新型协作式传输信道的研究两部分。基于四个典型场景的测量,论文对比了测量结果与欧盟WINNER (Wireless World Initiative New Radio)组织的时延传播特性的差异。基于新型协作式信道的测量,论文研究了载波频率以及室内多楼层覆盖对时延传播特性的影响,并对比分析了协作式中继信道与传统蜂窝网集中式传播特性的异同。三、基于MIMO和极化天线技术,提出了一种新型极化—空间相关性模型。模型的天线阵元的极化倾斜角可调整,解决了现有模型只研究特定配置的局限,适用范围更广。基于该模型,论文进一步研究了极化分集技术的最优化配置问题,考虑分集增益和信号功率的折衷,提出了一种基于系统增益的评估模型。论文从理论分析和仿真两方面证明,最优的系统配置在接收端恒定为±45°极化,在发送端则取决于角度功率谱和无线信道的极化交叉率。本论文的研究成果适用于指导IMT-Advanced的系统设计,如OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统的循环前缀的长度和子载波间距的设计,实际场景的极化天线应用和配置等。