[发明专利]一种平流层毫米波基站对地信道建模方法及其建模系统

权利要求书

1.一种平流层毫米波基站对地信道建模方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，通过计算平流层毫米波基站通信的空间段对地面接收端的用户信道的天气影响c_w(t)，以将空间段的空间天气条件对平流层毫米波信号的影响建模成高斯分布模型：

其中，通过计算不同天气对平流层毫米波基站的平流层毫米波信号的幅度和相位影响，来获取c_w(t)；

步骤二，通过计算平流层毫米波基站通信的地面段对地面接收端的用户信道的地面环境影响c_β(t)，以将地面段的地面环境对平流层毫米波信号的影响建模成三状态一阶Markov模型：

其中，通过计算所述平流层毫米波信号在经历空间传输后、到达地面接收端周围时，受所述接收端所处环境的影响，来获取c_β(t)；

步骤三，通过计算平流层毫米波基站通信信道模型中的联合影响c_total(r)，以联合平流层空间天气条件和接收端所处地面环境引起的多径衰落及阴影衰落对信道的影响对信道进行建模：

其中，假设平流层毫米波基站通信空间段与地面段对用户信道的影响彼此独立，令c_total(r)＝c_β(t)c_w(t)；c_w(t)的计算方法为：

(1)设计不同天气对所述平流层毫米波信号的幅度r和相位影响服从高斯分布；

(2)设计的高斯分布为：

其中，f_w,r(r)为天气对所述平流层毫米波信号的幅度r影响的概率密度函数，为天气对所述平流层毫米波信号的相位影响的概率密度函数，m_w,r和分别为幅度r和相位的均值，而和分别为相应的方差；

(3)令c_w(t)为：

c_β(t)的计算方法为：

(1)设计所述接收端所处环境的环境种类，在每一环境种类下，所述接收端的用户信道处在n种状态，n为正整数；

(2)设计在每一环境种类下，所述用户信道在n种状态中的信号转移过程，所述信号转移过程的设计方法为：采用一阶Markov模型表征某一环境种类下，所述用户信道在n种状态中的信号转移过程；

所述一阶Markov模型采用状态空间S、状态转移矩阵P和状态分布概率矩阵w来表示，其中，

状态空间S为：S＝{s₁,……,s_n}；

状态转移矩阵P为：p_ij表示从状态i转移到状态j的概率，i＝1,2,……,n，j＝1,2,……,n，且0≤p_ij≤1；

状态分布概率矩阵w为：w＝(w_s1,w_s2,……,w_sn)，w_s1,w_s2,……,w_sn是各个状态的概率；

(3)设计在n状态、一阶Markov模型下接收所述平流层毫米波信号的信号强度的统计模型f_r,β(r)：f_r,β(r)＝w_s1f_s1,r(r)+w_s2f_s2,r(r)+……+w_snf_sn,r(r)，

其中，f_s1,r(r),f_s2,r(r),……,f_sn,r(r)为n种状态下接收所述平流层毫米波信号的信号幅度满足的Loo模型分布的概率密度函数；

(4)令c_β(t)为：c_β(t)＝f_r,β(r)。