超寬帶室內信道仿真分析
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2 信道數學(xué)模型的建立
2．1 S-V信道模型
由于超寬帶技術(shù)主要應用于室內環(huán)境，所以人們對超寬帶信道的建模主要集中在室內環(huán)境。由于墻壁、家具、人等障礙物的存在，UWB脈沖通常會(huì )發(fā)生反射、衍射等現象，且發(fā)送端與接收端很少存在視距傳播路徑(LOS)，因此UWB室內傳播時(shí)的多徑現象嚴重且第一徑通常不具有最大能量。到目前為止，人們已經(jīng)提出了多種UWB室內信道模型，如△-K模型、POCA-NAZA模型、S—V模型和IEEE802．15．3a室內標準信道模型等。目前普遍認可的對于室內超寬帶傳輸特性描述較好的是基于分簇方式的模型，該模型首先由Turin于1972年提出，后來(lái)Saleh和Valen zuela在對寬帶信號的研究中提出了進(jìn)一步規范化的模型，得到了普遍認可，即S—V模型，基物理描述如下：多徑信號不是按著(zhù)固定的速率均勻到達接收機，而是以簇(Cluster)的形式，分成一簇一簇地到達。S—V信道模型是一個(gè)統計模型，由實(shí)測數據建模而成，在該模型中，來(lái)自同一個(gè)脈沖的多徑分量以簇的形式到達接收機，簇到達時(shí)間被建模成一個(gè)速率為A的泊松過(guò)程
為第l簇內的第k徑的平均功率；Γ為簇功率衰減因子；γ為多徑的功率衰減因子。雖然在該統計模型中多徑數目可以為無(wú)窮大，但是在實(shí)際測試中，當l或k比較大時(shí)，βk,l近似為零。
2. 2 修正S-V信道模型
S—V模型是一個(gè)適合仿真研究使用的完整的多徑模型，但存在幾個(gè)問(wèn)題，首先，S—V信道能夠準確地反應室內LOS環(huán)境的傳播規律，但對于NLOS環(huán)境的性能明顯不足；其次，模型無(wú)法準確預測特定環(huán)境的多徑傳播特性；最后，在實(shí)際應用中存在模型輸入參數獲取困難的問(wèn)題。為與超寬帶實(shí)測實(shí)驗中得到的數據更吻合，802．15．3a工作組對S—V模型進(jìn)行了一些修改，建議利用對數正態(tài)分布而不是瑞利分布來(lái)描述多徑增益幅度，第一簇內部各路徑之間是獨立的衰減機制，用另一個(gè)對數正態(tài)分布隨機變量表示總多徑增益的波動(dòng)，簇和簇內路徑的到達時(shí)間分別是用獨立的泊松過(guò)程來(lái)描述，信道沖激響應的相位分別是0或π，因此不存在虛部分量，信道誤差系數采用實(shí)變量來(lái)代替原來(lái)的復變量?？紤]到UWB信號脈沖經(jīng)過(guò)電介質(zhì)表面反射出現脈沖翻轉的概率是隨機的，假設θk,l等概率出現于±π，則修正后的信道模型沖激響應可以表示為
表示簇衰減系數的標準差，
表示徑衰減系數的標準差，μk,l表示徑衰減系數的均值，可表示為
其中，Ω0是第一簇第一徑的平均能量。
3 信道仿真及結果分析
基于發(fā)射機和接收機的平均距離和是否存在視距分量，推薦4種不同的實(shí)測信道，CM1：視距(0～4 m)，CM2：非視距(0～4 m)，CM3：非視距(4～10 m)，CM4：非視距(4～10 m)，代表了極端的NLOS多徑信道環(huán)境。不同環(huán)境下的信道模型對應的參考值，如表1所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/153691.htm
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