有限任意形状区域干扰建模研究

摘要

在无线通信系统中，随着频谱的空间复用率的增加，干扰已成为严重降低通信系统可靠性并且不可避免的不利因素。对干扰信号建立准确的数学模型，不仅有利于进行准确的干扰评估，同时对无线通信系统的设计维护有重要意义。目前，大部分干扰建模研究中，对于干扰源分布区域均处理为规则的环形或圆形。实际上，干扰源分布区域显然还存在非环形及非圆形等不规则形状。因此，本文研究有限任意形状区域的干扰建模问题，提出了在有限任意形状区域的干扰模型一般形式。
　　干扰建模研究干扰信号的随机统计特征，比如干扰信号的概率密度、特征函数、矩等。建模时需要结合无线网络的特点，并设定准确的系统模型。系统模型中包含较多随机因素，比如节点的空间随机分布、干扰信号经历的无线信道环境、干扰信号的发射形式等。本文所研究的有限任意形状区域干扰建模，指干扰节点随机分布在某个有限面积且具有任意形状的区域内，推导干扰信号的概率密度、特征函数。
　　本文首先分析了环形场景总干扰信号的特征函数。通过场景参数修改，得到扇环形场景的干扰模型，以此作为后续分析的前提结论。根据微积分思想，将任意形状场景分割为扇环形微元，使用扇环形的结论及对微元区域干扰对数特征函数的积分，得到了有限任意形状区域干扰对数特征函数的一般形式。
　　铁路无线通信系统是铁路系统中的重要组成部分。铁路场景作为有限任意形状区域的特例，本文分析了铁路场景下的干扰模型。将铁路场景参数代入到所得干扰模型一般形式，得到了总干扰信号闭合形式的特征函数，并得到了概率密度函数。结果表明铁路场景总干扰信号近似服从Middleton Class A分布。仿真结果证明了所得模型的正确性及有限任意形状区域干扰模型一般形式的适用性。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 无线通信系统中的干扰

1．2 干扰建模的研究内容及研究现状

1．3 本文的研究内容及贡献

1．4 本文的组织结构

2 干扰建模概述

2．1 无线通信系统中的干扰

2．1．1 干扰来源及分类

2．1．2 干扰对通信系统的影响

2．2 干扰信号模型

2．3 干扰信号建模分析

2．3．1 泊松点过程

2．3．2 信道增益

2．3．3 接入控制方式

2．4 典型干扰信号模型

2．4．1 α稳定分布

2．4．2 Middleton Class A分布

3 环形区域干扰建模

3．1 系统模型

3．2 环形区域干扰建模

3．3 仿真分析

4 有限任意形状区域干扰建模

4．1 场景定义及系统模型

4．2 有限任意形状区域干扰建模

4．2．1 扇环形区域干扰模型

4．2．2 有限任意形状区域总干扰信号的对数特征函数

4．3 小结

5 铁路场景干扰建模

5．1 场景定义及系统模型

5．2 铁路场景干扰建模

5．3 仿真分析

5．4 小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

作者简历

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