[发明专利]一种基于MIMO的对流层散射通信随机信道建模方法

权利要求书

1.本发明提出一种基于MIMO的对流层散射通信随机信道建模方法，其特征在于，具体为：

S1，将散射体建模为球体，把散射能量在球体表面分布问题转化为二重积分的问题，并基于此推导得到波束经过散射体的损耗系数

S2，基于散射通信链路的几何模型，推导得到链路距离的表达式；

S3，推导得到基于MIMO的对流层散射信道的衰落系数h_ij和信道矩阵H。

2.根据权利要求1所述的一种基于MIMO的对流层散射随机的信道建模方法，其特征在于，所述S1中将散射体建模为球体，把散射能量在球体表面分布问题转化为二重积分的问题，并基于此推导了波束经过散射体的损耗系数包括：

将对流层建模为一可微曲面，散射体随机分布在该曲面上；当一束平行波与散射体碰撞时，从宏观角度分析，可以看作是波束与曲面上某一点的碰撞；曲面上该点的切平面可视为反射面，曲面在该点上的法线即为入射波与反射波的法线；将散射体建模为一球体，散射波束从球体表面的各个点向外散发，且散射波束的方向均与球体表面垂直；由此以散射体几何中心为球心，建立球坐标系；在散射体表面，散射波束能量最强的点为反射波的出射点；连接接收天线与球心，以球心为垂足可得到一平面；该平面将散射体分为等表面积的两个半球；接收天线接收到的波束的能量应为朝向接收天线的半球表面各点的散射能量在接收天线方向上分量的总和，也就是在半球表面上散射波束分量的二重积分；而散射波束在散射体表面能量分布表现为，以反射波为中心，在其余方向上呈指数衰减；由此得到波束经过散射体的损耗系数的表达式如下：

ηijpq=1.26γe-γαpq,]]>

其中θ和为球坐标系中的两个角度坐标；p表示散射次数，q表示由远及近的路径；α^1q为经散射1次后的散射波与镜面反射波的夹角；α^pq为经散射p次后的散射波与镜面反射波的夹角；γ为散射介质常数，表征了散射体对电磁波的吸收能力；i(i＝1，2，···，N_t)、j(j＝1，2，···，N_r)分别表示第i根发射天线与第j根接收天线。