[发明专利]一种无线多径衰落信道仿真方法及信道仿真器

权利要求书

1.一种无线多径衰落信道仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)对实际环境中发送天线和接收天线之间的信道进行测量，通过扫频测得实测信道频率响应；

步骤(2)对实测的信道频率响应进行傅里叶反变换，获得实测信道单位脉冲响应；

步骤(3)分离实测信道单位脉冲响应中的多径数、时延、幅度和角度，并分别进行建模获得如下模型：

多径数模型为N＝T₀/τ₀，其中T₀为观察窗口的时间长度，τ₀为信道测量系统的时间分辨率；

时延模型为τ_k＝τ₀(k-1),其中k＝1,2,…,N；

信道的幅度a_k模型为其中，α_k表示信道幅度的尺度参数，β_k表示信道幅度的形状参数；

信道的相位θ_k模型为其中，u_k表示信道的相位的均匀分布上界，l_k表示信道的相位的均匀分布下界；

步骤(4)使用极大似然估计法提取步骤(3)得到的幅度和相位模型中的参数，再将所有模型的参数存入数据库；

步骤(5)从所述数据库读取所有模型的参数，生成仿真的信道单位脉冲响应；

步骤(6)生成随机发送信号，利用蒙特卡洛仿真方法对信道传输过程进行仿真，计算接收信号在实测信道单位脉冲响应和仿真的信道单位脉冲响应下传输的误比特率，通过误比特率验证实际环境下的信道得到仿真。

2.根据权利要求1所述的无线多径衰落信道仿真方法，其特征在于：所述步骤(2)获得实测信道单位脉冲响应为：

$h\left(\mathrm{\τ}\right)=\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}{a}_k\mathrm{\δ}(\mathrm{\τ}-{\mathrm{\τ}}_k)e^{{\mathrm{j\θ}}_k},$

其中N为多径数，τ_k为信道的时延，a_k为实测信道的幅度，θ_k为信道的相位。

3.根据权利要求1所述的无线多径衰落信道仿真方法，其特征在于：所述步骤(5)生成仿真的信道单位脉冲响应过程为：从数据库读取模型的参数；对每一径根据信道幅度的尺度参数和形状参数产生一个Weibull分布的随机变量作为仿真的信道单位脉冲响应的幅度A_k，并根据信道的相位的均匀分布上界和下界产生一个均匀分布的随机变量作为仿真的信道单位脉冲响应的相位Θ_k，并读取参数多径数N和时延τ_k直接作为仿真的信道单位脉冲响应的多径数和时延，根据公式生成仿真的信道单位脉冲响应。

4.根据权利要求1所述的无线多径衰落信道仿真方法，其特征在于：所述步骤(6)计算误比特率的步骤包括随机生成一串较长的发送序列并发送，其长度为n₀；经信道传输后获得接收信号，统计发送序列和接收序列中不相同的位的个数为n_e，计算得到误比特率P_e＝n_e/n₀。