[发明专利]基于VonMisesFisher分布的MIMO信号衰落相关性算法

摘要

本发明涉及基于Von Mises Fisher分布的MIMO信号衰落相关性算法，包括以下步骤：步骤一、建立基于Von Mises Fisher散射体分布的三维空间多天线MIMO模型；步骤二、建立三维空间多天线MIMO天线阵列；步骤三、计算MIMO信号衰落相关性。本发明建立了三维MIMO天线阵列模型，考虑了方位角和俯仰角之间的不独立性，用Von Mises Fisher分布来描述方位角和俯仰角之间的关系。本发明拓展了空间统计信道模型的研究和应用，对评估多天线MIMO系统空时处理算法和仿真无线通信系统提供了有力的工具。

主权项

基于Von Mises Fisher分布的MIMO信号衰落相关性算法，其特征是，包括以下步骤：步骤一、建立基于Von Mises Fisher散射体分布的三维空间多天线MIMO模型，其散射体分布服从Von Mises Fisher分布；步骤二、建立三维空间多天线MIMO天线阵列，在MIMO接收端设置均匀Y型天线阵列UYA或均匀圆环天线阵列UCA，计算相应的入射信号空间矢量，Y型天线阵列UYA的入射信号空间矢量为式中，k＝2π/λ，d为天线单元间距，λ为入射信号波长；圆环天线阵列UCA的入射信号空间矢量为式中，ψ_l＝2πl/L，l＝0，1，...，L‑1为第l单元的单位方位角，ζ＝krsinθ；步骤三，计算MIMO信号衰落相关性；(1)计算任意两个天线单元之间的空间衰落相关系数，第m个和第n个天线单元之间的相关性系数为其中分别为天线单元m和n的入射信号空间矢量，为信号到达角度的概率密度函数；(2)计算两天线单元空间相关性函数，通过三角函数分解，两天线单元之间空间相关性函数为对于UYA，其中Z_x＝k_w[x_m‑x_n]，Z_g＝k_w[y_m‑y_n]。对于UCA，其中Z₁＝k_wr[cosψ_m‑cosψ_n]，Z₂＝k_wr[sinψ_m‑sinψ_n]，η＝tan^‑1(Z₁/Z₂)。