[发明专利]一种车辆到车辆多天线系统的非平稳信道建模方法及装置

说明书

为了解决现有技术的问题，本公开提供了一种车辆到车辆多天线系统的非平稳信道建模方法及装置，可以建立高精度的信道模型。一种车辆到车辆多天线系统的非平稳信道建模方法，包括：以发射端和接收端为圆心建立双环模型；以发射端和接收端为焦点建立半椭球模型；基于双环模型和半椭球模型获得直射路径、单射路径和双射路径；基于直射路径、单射路径和双射路径获得发射端到接收端的信道冲激响应函数；基于信道冲激响应函数获得时空相关函数。本公开基于直射路径、单射路径和双射路径建立信道模型，其建立的模型精度更高，能更好好地表征V2V MIMO信道的特性。

技术领域

本公开涉及一种通信领域，尤其涉及一种车辆到车辆多天线系统的非平稳信道建模方法及装置。

背景技术

近年来，大规模MIMO(多输入多输出)多天线无线通信技术由于具备可以大幅提高频谱效率和系统容量的优点，成为了研究的焦点。同时，车辆到车辆(V2V)通信被认为是智能化不可或缺的部分之一。因此，考虑在V2V通信系统中采用MIMO多天线无线通信技术(本文中将采用MIMO多天线无线通信技术的V2V通信系统简称为车辆到车辆多天线系统)，对于第五代无线通信网络(5G)是非常有益的。现有相关文献已给出了V2V场景下MIMO信道的几何建模方法，但根据现有技术建模方法所建立的模型精度较低，无法精确地表征V2V MIMO信道的特性。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种车辆到车辆多天线系统的非平稳信道建模方法及装置，提高信道模型高精度。

本公开的一方面，一种车辆到车辆多天线系统的非平稳信道建模方法，包括：

以发射端和接收端为圆心建立双环模型；

以发射端和接收端为焦点建立半椭球模型；

基于双环模型和半椭球模型获得直射路径、单射路径和双射路径；

基于直射路径、单射路径和双射路径获得发射端到接收端的信道冲激响应函数；

基于信道冲激响应函数获得时空相关函数。

可选的，根据Hata模型路径损耗公式计算单射路径和双射路径的可见增益，筛除可见增益小于阈值增益的单射路径和可见增益小于阈值增益的双射路径。

可选的，所述信道冲激响应函数为：

上式中，表示直射路径分量；表示单射路径分量，表示双射路径分量；

其中，

可选的，令双环模型中各环区域中的散射体数量以及半椭球模型区域中的散射体数量为S，优化时空相关函数。

可选的，所述基于信道冲激响应函数获得时空相关函数包括：

建立时空函数表达式：

其中，h_kl,pq(t)表示t时刻从发射端k行l列天线元素到接收端p行q列天线元素之间的信道冲激响应，h_{k′l′,p′q′}(t)表示t时刻从发射端k’行l’列天线元素到接收端p’行q’列天线元素之间的信道冲激响应，τ表示时延，*表示求共轭复数的符号，E表示求数学期望符号；

基于时空函数表达式和信道冲激响应函数得到时空表达式各路径分量：

直射路径分量：

N₁单射路径分量:

N₂单射路径分量：