[发明专利]一种无线通信信道仿真计算方法

说明书

本发明提出了一种无线通信信道仿真计算方法，属于通信技术领域。该方法包括：(1)基于待测信道对应的实际环境，构建数字地图；该数字地图中，实际的物体离散化为一个或多个反射点或散射点；(2)判断每两个弹射点之间是否存在传播路径；构建每两个弹射点之间的传递函数矩阵；反射点、散射点、发射天线和接收天线均为弹射点；(3)根据步骤(2)所得到的传递函数矩阵，计算待测信道的传递函数；(4)根据步骤(3)所得到的传递函数，计算待测信道的信道冲激响应。本发明能够同时高效、简洁而直接地计算信道中反射和散射引起的多径效应等重要的信道特征参数，使得仿真结果具有更高的准确度，在无线通信领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种信道响应的计算方法，尤其是无线通信信道响应的计算方法。

背景技术

现有用于无线通信信道仿真的图论算法没有考虑反射引起的多径，均是仅将实际环境中的物体抽象为散射点，通过散射矩阵来计算信道的多径。但是在实际的通信中，反射引起的多径时延和散射引起的多径时延具有本质的区别。一方面，反射体与散射体的表面粗糙程度不同，电磁波在弹射点的能量损耗不同的；另一方面，电磁波在反射点产生的角度偏转是固定的，在散射点的角度偏转是随机的，因此电磁信号的相移是不同的。

一些研究者也认识到了以上缺陷，因此对传统的图论建模方法进行了改进。但是，他们都只是在侧面上近似计算反射路径，没有直接计算反射；或是用散射图论的结果加上射线追踪得出的功率的绝对值，在时间复杂度和准确度上面均有着明显的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线通信信道仿真计算方法，以简洁、直接地计算反射和散射引起的多径，仿真计算结果准确度高。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种无线通信信道仿真计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)基于待测信道对应的实际环境，构建数字地图；所述数字地图中，实际的物体离散化为一个或多个反射点或散射点；

(2)判断每两个弹射点之间是否存在传播路径；构建每两个弹射点之间的传递函数矩阵；每个所述反射点、每个所述散射点、发射天线和接收天线均为弹射点；

(3)根据所述步骤(2)所得到的传递函数矩阵，计算待测信道的传递函数；

(4)根据所述步骤(3)所得到的传递函数，计算待测信道的信道冲激响应。

所述步骤(1)中根据所述实际环境中物体的尺寸、大小和位置关系，构建数字地图；所述步骤(1)中，根据实际环境中物体的表面粗糙度，将物体离散化为一个或多个反射点或散射点。

所述步骤(2)中所述判断每两个弹射点之间是否存在传播路径包括：

判断发射天线和接收天线之间是否存在直射径；

通过可视性判断信号入射点到散射点、散射点到接收天线之间是否存在散射路径；

通过判断入射路径、出射路径与反射点所在平面的法向量是否满足反射定律来判断是否存在反射路径。

优选地，当信号入射点到散射点、散射点到接收天线之间可视时，判断存在散射路径；否则，判断不存在散射路径。

优选地，当入射路径、出射路径与反射点所在平面的法向量满足反射定律时，判断存在反射路径；否则，判断不存在反射路径。

对于判断出不存在传播路径的情况，在对应的传递函数矩阵中表示所述传播路径的元素表示为0；对于判断出存在传播路径的情况，在对应的传递函数矩阵中表示所述传播路径的元素采用信号在所述传播路径上的增益表示。

所述增益为复数；所述增益的模由弗里斯传输方程确定。

所述步骤(2)中：