[发明专利]一种铃木信道的仿真算法

说明书

本发明公开了一种铃木信道的仿真算法，所述算法包括如下步骤：S1：产生Np路0均值、1方差的复高斯噪声，其中I、Q两路各自的方差为1，随后使用Jakes多普勒滤波器，得到给定Jakes多普勒滤波器的单位冲激响应；S2：Np路0均值、2方差的复高斯噪声分别通过对应的Jakes多普勒滤波器，得到Np条具有Jakes谱的可分辨多径衰落信道的复数时域形式；S3：在对数正态序列中插入RayLeigh分布的样条插值，实现各路信道与对数正态分布序列相乘，得到服从Suzuki分布的时域信号序列。目前，平坦衰落信道的模型有两种一Clarke信道模型和Suzuki信道模型,前者用于描述小尺度衰落，后者同时描述了大尺度衰落和小尺度衰落。

技术领域

本发明涉及无线通信的一种衰落信道仿真算法，具体是涉及一种suzuki（铃木）衰落信道仿真方法。

背景技术

Suzuki信道模型较传统的瑞利或莱斯无线信道模型可以更好的表征衰落特征，Suzuki信道衰落模型通过瑞利信道和对数正态分布结合而成，包含了小尺度衰落和中尺度衰落的特征。因而，Suzuki衰落信道在建模测试中，运用比较广泛。由于目前Suzuki衰落信道实测模型的匹配验证几乎空白，所以，需要一整套行之有效的算法来进行支持。

经典的Suzuki过程是瑞利过程与对数正态分布过程的乘积过程，该过程分别用瑞利过程 和对数正态分布过程描述小尺度衰落和大尺度衰落。在瑞利模型下，信道幅值统计特性服从瑞利分布，相角统计服从均匀分布，且其多普勒功率谱为经典Jakes功率密度函数。然而该信道模型只能体现小尺度的移动无线信道模型，无法更加细致的体现中尺度衰落的过程，目的在于提供一种铃木信道的仿真算法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是目前的铃木信道的仿真方法缺失，无法做到有效的仿真实验，本申请文件所采用的铃木信道的仿真算解决的正是目前该仿真算法缺失的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种铃木信道的仿真算法，所述算法包括如下步骤：

S1：产生Np路0均值、1方差的复高斯噪声，其中I、Q两路各自的方差为1，随后使用Jakes多普勒滤波器，得到给定Jakes多普勒滤波器的单位冲激响应；

S2：Np路0均值、2方差的复高斯噪声分别通过对应的Jakes多普勒滤波器，得到Np条具有Jakes谱的可分辨多径衰落信道的复数时域形式；

S3：在对数正态序列中插入RayLeigh分布的样条插值，实现各路信道与对数正态分布序列相乘，得到服从Suzuki分布的时域信号序列。

目前，平坦衰落信道的模型有两种一Clarke 信道模型和Suzuki信道模型,前者用于描述小尺度衰落，后者同时描述了大尺度衰落和小尺度衰落。由发射机发出的主波经过障碍物的阻挡，发生多次反射和折射，从而服从对数正态分布。主波到达移动终端的过程中也因为当地物体的散射，而形成多条子径，每条子径有大概相同的幅度和随机均匀分布的相位，他们到达移动终端的时延也大致相同。这些信号包络之和服从瑞利分布，瑞利分布的参数服从对数分布,最终形成一个混合分布即Suzuki衰落分布，其包络的概率分布满足。

进一步地，所述步骤S1中Jakes多普勒滤波器首先针对Jakes多普勒进行频域采集并反转，将开方后的结果，做IFFT并取实部，最后做归一化处理得到Jakes多普勒滤波器的单位冲激响应。

进一步地，所述步骤S3中的对数正态序列首先根据采样间隔、相对运动速度，确定移动相关距离所对应的时间段有多少个采样点，并根据采样点产生给定均值、标准差的高斯分布序列，对得到的序列中相邻两点之间进行样条插值，使得快速衰落RayLeigh分布的采样时间间隔匹配。

进一步地，两路0-均值、1-标准差的高斯序列构成I、Q两路，合并后得到复数信号，再通过Jakes多普勒滤波器得到对应的时域信号。其中Jakes多普勒滤波器的功率谱密度公式如下：

其中，为最大多普勒频移。