[发明专利]一种多输入多输出无线通信系统的信道建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及多输入多输出无线通信系统，特别涉及一种多输入多输出无线通信系统的信道建模方法。

背景技术

近年来，多输入多输出(MIMO)技术得到了广泛的注意与发展，其特点在于能够利用无线信道的多径传输，开发信道的空间资源，建立空间并行传输信道，并利用通信系统的空间特点结合空时联合处理技术，提高无线系统的容量与可靠性。MIMO系统中使用的各种信号处理算法的性能优劣都极大地依赖于MIMO信道的特性，特别是各个天线之间的相关性。因此，建立有效的能够反映MIMO信道空间相关特性并且适用于系统级和链路级仿真的MIMO信道模型，就变得相当重要。

MIMO信道建模方法主要分为两类：确定型建模和随机型建模。由于确定型建模的使用范围特别狭窄，只适用于特定的传输环境，因而随机型建模在实际建模中得到了广泛的使用。目前最常使用的随机型建模有两类：基于相关矩阵的随机型建模(CBSM)和基于几何统计的随机型建模(GBSM)。GBSM受到了广泛的使用。3GPP提出的SCM(Spatial ChannelModel)模型，未来B3G/4G使用的SCME(Spatial Channel Extended Model)模型、欧盟WINNER项目中的WINNER信道模型以及IMT-Advanced MIMO信道模型均为基于几何统计的随机信道模型。

现有的基于几何统计的随机型建模方法中，设基站(BS)有S根天线，移动台(US)有U根天线，且天线阵列为均匀线性阵列(ULA，uniform linear arrays)，基站为发射端，移动台为接收端。在t时刻，移动台接收信号可表示为：y(t)＝[y₁(t)，y₂(t)，…，y_S(t)]^T式中[·]^T表示转置，基站发射信号可表示为：s(t)＝[s₁(t)，s₂(t)，…，s_U(t)]^T。BS和MS间共有S×U条信道，每条信道有N条可分辨路径，每条径有M条子径。

以下行链路为例，则BS和US间的MIMO无线信道可以表示为

H(t,τ)=Σn=1NHn(t)δ(τ-τn)---(1)]]>

其中，H(t，τ)∈C^S×U，H_n(t)为多径信道中第n径的信道传输矩阵，N表示可分辨多径的数目，τ_n表示多径信道中第n径的时延，δ函数为单位脉冲函数(在零点处值为1，其他的点均为0)。接收信号y(t)与发送信号s(t)之间的关系为：