[发明专利]一种高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道建模方法

摘要

本发明提出一种高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道建模方法。首先，依据高铁场景建立信道模型。其次，根据所建立的模型获得发射端和接收端到散射体簇的方位角等关键信道参数。再者，通过马尔科夫链模型获得传播场景中虚拟链路的时延。接着，由建立的信道模型获得从发射端第i根天线到接收端第j根天线的冲击响应表达式。然后，根据三维坐标系特点得到从发射端到散射体簇、散射体簇到接收端的天线向量，以及发射端到接收端的距离向量。最后通过数学公式推导得到信道冲击响应的数学闭合表达式。该方法具体研究了高铁移动场景下的信道模型，采用了马尔科夫链路模型获取传播场景中虚拟链路时延，并考虑了天线向量、离开角以及到达角参数的俯仰角，使得所建立模型更加贴近实际信道，为设计高质量的超高速移动通信提供坚实的理论基础。

主权项

一种高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道建模方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，开始；S2，设定高铁场景，假设在一个宽带MIMO系统中有多个散射体簇，将其建模在一个三维坐标系中；假设发射端与接收端的天线是均匀线阵，发射端有MT根天线，接收端有MR根天线；发射端天线之间的距离为δT，接收端天线之间的距离为δR；假设发射端在三维坐标系的原点，发射端与接收端之间的距离向量为D＝(D,0,0)；假设发射端与接收端各有N个散射体簇，且一一配对，每一个散射体簇用Clustern(n＝1,......,N)表示，表示在发射端周围的散射体簇，表示在接收端周围的散射体簇；发射端与接收端的散射体簇之间的传播环境看作虚拟链路，以此建立信道模型；S3，根据所建立的模型获得发射端和接收端到散射体簇的俯仰角等关键信道参数；S4，随着列车移动，获得t时刻的传播场景中虚拟链路时延S5，由建立的信道模型获得从发射端第i根天线经过第n(n＝1,2,3,...,N)个散射体簇到接收端第j根天线的冲击响应表达式；S6，在三维坐标系中获得发射端和接收端的天线向量以及散射体簇到发射端和接收端的距离向量；S7，通过数学推导获得高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道冲击响应hji(t,τ)；S8，结束。