[发明专利]一种融合智能天线的MIMO无线信道建模方法

摘要

本发明公开了融合智能天线的MIMO无线信道建模方法，属于无线通信技术领域。本发明首先构建发送端天线相关矩阵、接收端波束相关矩阵，将两者的Kronecker积作为整体相关矩阵；将整体相关矩阵的Cholesky分解得到的矩阵作为空间相关成形矩阵；接着生成空间独立MIMO的信道衰落系数，根据信道的功率延时分布，为不同时延路径分配功率，再由MIMO信道的时频衰落特性和空间相关成形矩阵计算所有时延路径的信道系数矩阵，最后按照频率选择性信道的抽头延迟线结构，由所有时延路径的信道系数矩阵和路径延时建立融合智能天线的MIMO无线信道矩阵。本发明的实施，能够很好的逼近实际的MIMO－智能天线融合系统的传播信道。

主权项

一种融合智能天线的MIMO无线信道建模方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1：建立发送端天线相关矩阵：根据公式计算发送端任意两根天线之间的相关系数其中m1、m2为天线标识符，表示归一化的天线间距，表示天线m1和m2之间的间距，λ表示信号波长，j为虚数单位，θ表示发送端的信号离开角，p(θ)表示发送端信号的角度功率谱；基于天线之间的相关系数，构造M×M维的天线相关矩阵：其中，M表示发送端的天线数目；步骤2：建立接收端波束相关矩阵：根据公式计算接收端任意两个智能天线波束之间的空间相关系数其中n1、n2为智能天线波束标识符，表示对应n1、n2的两个智能天线的距离，表示对应n1、n2的智能天线的功率方向图，φ表示接收端的信号到达角，p(φ)表示接收端信号的角度功率谱，e表示自然常数；利用所有智能天线波束间的空间相关系数，构造N×N维的波束相关矩阵：其中，N表示接收端的智能天线数；步骤3：建立整体相关矩阵其中符号表示Kronecker积；步骤4：对整体相关矩阵RMIMO‑SA进行Cholesky分解得到一个对称映射矩阵C，将矩阵C作为信道空间相关成形矩阵；步骤5：生成空间独立MIMO的信道衰落系数：通过单输入单输出信道仿真模型生成独立同分布MIMO子信道的衰落系数，得到L组M×N路独立的信道衰落系数元素为零均值且单位方差的独立同分布复高斯随机变量，其中i＝1,2,…,MN，路径标识符l＝1，2，...，L，L表示接收端可分辨的时延路径数；步骤6：根据信道的功率延时分布，对不同时延路径进行功率分配；步骤7：根据计算时延路径的信道系数矩阵Hl，其中l＝1,2,...,L，vec(·)表示矩阵向量化运算，pl是第l条径的平均功率，Cl表示矩阵C的第l个列向量；步骤8.由L条时延路径的信道系数矩阵H1,H2,...,HL和路径时延建立信道矩阵H(τ)：其中τl表示第l条径的路径时延。