[发明专利]一种基于主成分分析的信道建模方法及装置

权利要求书

1.一种基于主成分分析的信道建模方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)在不同环境影响因素下对无线信道进行实地测量，保存数据测量结果Y，同 时对每次测量的环境因素影响因子向量X进行量化，保存每次测量时的环境影响 因子X；

2)对在不同环境影响因素下实地测量的多个X样本求其均值向量μ，其中 X＝(X₁,X₂,…X_m)^T，X_i＝(x_i1,x_i2,…x_in)表示第i次测量时的环境影响因子对应的 值；

3)对所得的样本数据X去均值化，得到去均值后的样本向量表示环境因 子的平均统计特性，其中

4)对向量构建协方差矩阵Φ，其中

5)求协方差矩阵Φ的特征值k_i，及其对应的特征向量W_i，其中i＝1,2,…n；

6)对所得的特征值k_i从大到小排列，使得k₁≥k₂≥…≥k_n，k_i的大小表示对应的 主成分对信道特征的贡献程度；

7)确定累计贡献率当累计贡献率c_p≥ρ时，优选地取前p个特征向 量W_p＝[W₁,W₂…,W_p]，作为子空间的基，其中ρ为常数，一般取ρ≥80％；

8)确定所提取的p个主成分为其中p<n，为较小的数值。

2.根据权利要求1所述的基于主成分分析的信道建模方法，其特征在于：所述步骤1) 中包括对频率、距离、基站高度、移动台高度、绕射修正、常见地物衰减修正因 子和天气状况修正因子等环境影响因素进行测量的步骤，其中量化的数值根据对 应环境情况下的环境影响因子对信道的影响程度确定。

3.根据权利要求1所述的基于主成分分析的信道建模方法，其特征在于：所述步骤8) 之后还包括确定信道参数的步骤，即根据所得的p个主成分确定环境影响因子对 信道模型的影响程度，由相对应的主成分向量F快速确定信道参数。

4.根据权利要求3所述的基于主成分分析的信道建模方法，其特征在于：所述确定 信道参数的步骤包括，对样本数据X求其对应的主成分矩阵F，根据所得的主成 分矩阵F与数据测量结果Y进行数据关系的映射，得到对应的映射函数f，根据 当前的环境参数x，由变换矩阵W_p确定对应的主成分F，得到信道参数Y＝f(F)。

5.一种基于主成分分析的信道建模装置，其特征在于：包括获取单元、第一确定单 元、第二确定单元、第三确定单元，所述获取单元、第一确定单元、第二确定单 元、第三确定单元之间用信号传输线连接，所述获取单元用于对环境参数进行感 应和量化从而确定环境影响因子X；所述第一确定单元用于接收所述环境影响因 子X并完成对信道参数的估计；所述第二确定单元用于对测量的数据进行主成分 提取，提取出对应的空间变换矩阵W_p和映射函数f；所述第三确定单元用于保 存测量的环境样本数据、实测的信道参数数据、变换矩阵W_p和映射函数f。

6.根据权利要求4所述的基于主成分分析的信道建模装置，其特征在于：所述第一 确定单元是根据变换矩阵W_p、映射函数f和对应的环境影响因子X实现信道参 数的估计。

7.根据权利要求4所述的基于主成分分析的信道建模装置，其特征在于：所述第二 确定单元进行主成分提取包括接收所述第一确定单元保存的样本数据，通过主成 分分析方法进行主成分提取后确定变换矩阵W_p，而后通过所求得的变换矩阵 W_p，确定样本数据的主成分矩阵F，同时根据数据测量结果Y进行数据关系的 映射，确定对应的映射函数f。