TWDP衰落信道及其二阶统计特性研究

摘要

随着社会的发展，人们对移动通信技术的要求和需求越来越高，而移动衰落信道的特征和知识则是支撑通信技术研究和通信系统更新的基础。而在移动衰落信道中，双径弥散功率（Two-Wave with Diffuse Power，TWDP）分布是不同于传统描述的一种信道分布模型，并且该信道相关特性如两镜面反射路径的具体意义、确定性仿真过程的实现方法尤其是它的二阶统计特性目前都还缺乏深入研究。因此，对TWDP衰落信道及其二阶统计特性的研究与分析可以扩充现有的经典信道理论体系并促使该信道模型能够发挥它的应用价值。
　　本文首先简要介绍了课题的研究背景、研究意义以及国内外研究现状。接着介绍了移动衰落信道的基本概念和研究方向，明确了本文研究方向属于小尺度频率非选择性衰落信道的分析，并据此进一步介绍了跟此方向相关的两经典信道模型即莱斯（Rice or Rician）信道和瑞利（Rayleigh）信道，从而引出了TWDP衰落信道的模型描述。通过分析TWDP分布的概率密度函数（PDF），解释了该模型与传统信道模型的区别与联系。接下来本文深入研究TWDP信道模型的参数估计算法，TWDP仿真过程实现的方法以及其二阶统计特性等内容，这些大都属于通信信道基础理论的研究工作，也是本论文的重要创新工作，具体包括以下几个方面：
　　（1）研究并实现了TWDP信道模型针对实测数据的参数估计方法并用海洋环境下的实测数据进行检验，验证了该信道模型参数估计算法的适用性，为该信道模型应用于实测数据提供了途径。实测数据的估计结果也表明了该信道模型确实在某些环境下更能描述实际信道的特征。
　　（2）通过对TWDP分布PDF参考模型的理论分析，确定了TWDP仿真过程的实现结构，并由此实现了由正弦曲线求和（sum-of-sinusoids，SOS）模型建立的TWDP信道的确定性仿真过程。仿真过程可作为对该信道模型统计特性研究分析的依据和参考。根据该仿真过程，本文还推导出了TWDP分布PDF和CDF的仿真模型。仿真模型可用于分析仿真过程性能和仿真器数量的渐变关系。
　　（3）深入研究了TWDP过程的二阶统计特性，即电平通过率（Level-Crossing Rate，LCR）和平均衰落时长（Average Duration of Fades，ADF），且推导出了其LCR和ADF的参考模型和仿真模型。信道模型的二阶统计特性能够反映信道的动态特征，对于优化信道编解码方案以减小的误码率等方面有重要应用。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 国内外研究的现状及动态

1.3 课题的研究工作及论文主要内容

第2章 TWDP信道介绍

2.1 移动衰落信道概述

2.2 TWDP信道

2.3 TWDP分布的PDF

2.4 本章小结

第3章 TWDP分布参数估计及实测数据分析

3.1 TWDP分布的参数估计及模型匹配

3.2 实测数据的模型匹配

3.3 本章小结

第4章 TWDP过程的确定性仿真

4.1 确定性信道建模的原理

4.2 TWDP过程确定性仿真模型

4.3 仿真过程的参数确定

4.4 PDF和CDF的仿真模型及仿真结果分析

4.5 本章小结

第5章 TWDP过程的LCR和ADF

5.1 LCR与ADF概述

5.2 LCR和ADF的参考模型

5.3 LCR和ADF的仿真模型与仿真结果

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 全文工作总结

6.2 未来的工作与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表论文情况