近年来,移动通信发展的速度越来越快,5G也正逐渐走到我们身边。不同于4G通信,5G通信会使用到毫米波频段,该频段频率资源更丰富,可以支持更高的信号带宽,具有更高的信道容量。频率的提升带来了信号传播特性的巨大变化,3GPP、ITU-R等标准组织相继发布了各自的5G信道标准,提出了各自的5G信道建模方案,以实现对信道衰落特性的更准确描述。信道仿真仪是一种集成了多种软硬件功能模块的高性能通信测试仪表,可以在室内场景下模拟无线信道的衰落情况,广泛用于无线信道的建模和通信设备的测试中。本文以ITU-R发布的IMT-2020模型为基础,在ITU-R标准化信道仿真平台上,实现了对阻挡、氧衰、随机簇等新特性的建模分析。并在此基础上,整合传统信道模型,设计实现了一套完整的信道仿真仪上位机架构。论文的主要研究成果有以下三方面:1.对多种信道模型进行深入调研。从2G到5G以来的多种信道模型总体可分为三种框架,早期信道模型主要采用TDL和MIMO框架。从后3G时代开始,基于几何统计的随机模型(GBSM)逐渐成为信道建模的一种主要框架。针对5G通信系统的新需求,多个组织机构纷纷提出了自己的5G信道模型,不同的模型有着不同的适用场景。其中IMT-2020模型适用频率覆盖0.5-100GHz,设置了多种常用信道场景,并且引入了 5G的新特性,本人参与开发的ITU-R标准化仿真平台即是基于该模型。2.5G信道新特性的建模分析。5G通信频率的提高及新技术的应用,给信道建模研究带来了新的挑战。针对这些挑战,IMT-2020信道模型定义了多种信道的新特性,本文对其中氧衰、阻挡、随机簇等新特性进行了建模与校验分析。氧衰是由于氧气分子物理特性导致的特定频率电磁波信号衰减现象。阻挡则是由于高频电磁波衍射能力变弱造成的,衍射能力变弱使电磁波更容易受到环境中物体的阻挡造成接收信号衰减。实际情况中簇的数目往往呈泊松分布。本文依照ITU-R M.2412标准文稿中给出的建模方法对这些新特性进行了实现。并对仿真结果的耦合系数、参考接收功率、角度扩展、时延扩展等参数进行校验观察,结果在合理范围内。3.信道仿真仪上位机的设计与实现。仿真仪上位机属于信道仿真仪的软件部分,核心功能是负责信道数据的生成。经过对多个厂家信道仿真仪的调研,本文设计实现了一套完善的信道仿真仪上位机架构。整体包括界面、数据库、主控程序、信道仿真程序、socket接口程序五部分。界面部分负责用户交互,提供输入输出功能,由用户配置仿真参数并可对仿真结果进行观察;数据库部分用于将用户配置的仿真参数固定存储下来供其他程序使用;主控程序协调上位机各模块间的运行;包含支持新特性的5G信道模型在内的信道仿真程序是上位机的核心;socket程序完成上位机与硬件平台的连接。最终用户只需考虑在界面配置仿真参数,点击运行,无需在意上位机的后台运行情况,可以有良好的用户体验。本文以信道模型及信道仿真平台为基础,以5G新特性的建模为创新点,以信道仿真仪上位机的开发为应用,理论与工程实践相结合,更好的加深了对信道模型的理解,并为后续的研究提供了参考。