信道仿真

摘要： 随着铁路通信系统的发展需要和第五代移动通信技术(5G)的快速推进,5G-Railway(5G-R)有望成为铁路通信系统的下一代标准。2100 MHz作为5G-R的潜在频段,其在经典铁路场景中的传播特性亟待研究。构建符合场景典型特征的三维模型,基于射线跟踪仿真法研究半封闭式高铁站台场景2100 MHz无线信道的传播特性。在车站立柱、扶梯旁部署发射机,定义传播模型参数,分别在手持移动设备与车载移动台处进行大量仿真。计算路径损耗、时延扩展、角度扩展等信道特性,为5G-R部署的覆盖功率预测和网络规划与优化提供参考,弥补该频段在铁路应用方面研究的短缺。

摘要： 针对空中测量作业场景复杂,对作业人员能力要求较高的迫切需求,本文综合考虑了近地表传播、大气分层异常传播、对流层散射传播等方式,采用面向服务的软硬件架构设计了支持空中测量模拟训练的信道仿真系统,从而能够比较真实地模拟出各种空间环境因素对空中测量信号的影响。经过验证,本文设计的信道仿真系统具有良好的适用性和有效性,能够为空中测量模拟训练环境的构建提供有力支撑。

摘要： 为了满足未来无线通信中信道建模日益增高的精度需求,针对射线跟踪信道仿真中电磁参数难以准确确定这一实际问题,提出了一种射线跟踪信道仿真的电磁参数选取方法.该方法利用局部实测的无线电传播信息绘制出无线环境图,基于感知哈希算法快速对比实测与射线跟踪仿真的无线环境图,从而调整仿真环境中的电磁参数使仿真数据逼近测试结果.针对多种材料构成的反射面,还提出了栅格化处理方法,用以提高信道预测精度.实验室测试结果表明,使用本文参数选取方法仿真获取的接收功率均方根误差为2.7 dB,误差小于采用材料库查询电磁参数的传统方法误差.该方法能够避免对于难以测量环境的实测,同时可以更新(或补充)从材料库查询的电磁参数.

摘要： 信道建模与仿真是短波航空通信系统性能分析评估的基础,该文通过分析研究飞行器最大移动速度、加速度、机动频率、运动轨迹等机动状态参数对短波航空移动信道时变多普勒频移的影响,提出一种基于Watterson模型的短波航空移动信道模型。该模型能够充分描述由收发两端相对运动引入的信道多普勒频移与扩展,适用于短波超视距航空移动通信信道。仿真结果表明,该模型能够实现对不同种类不同机动状态飞行器短波移动通信信道的差异化仿真,还能在已知航线航迹时,实现对特定场景下的定制化信道仿真。

摘要： 为构建现代综合交通运输体系,支撑我国高速铁路向智能化方向发展,基于第五代移动通信技术(5G)的铁路5G专用移动通信(5G-R)系统将成为铁路智能联接的首选。2.1 GHz频段有望承载5G-R系统,支持铁路产业不断涌现的新业务。高速铁路枢纽场景是列车行车指挥和客货调度的中枢,具有业务量大、业务类型复杂等特点,对铁路通信系统提出了更高的要求。本文以厦门北站铁路枢纽为研究场景,基于电子地图建立三维场景模型,采用射线跟踪方法,仿真并分析场景的信道与传播特性,并提出了通信系统设计的相关建议。本文的研究结果将有助于为铁路枢纽场景5G-R系统设计与优化提供参考,提高铁路枢纽场景无线覆盖质量。

摘要： 如何针对不同的应用合理提供通信感知融合的性能,已经成为5G网络演进和新的6G网络技术的重要研究方向之一。通过对通感融合模式和关键绩效指标(key performance indicator,KPI)的分析,提出了两种不同的通感融合实现的模式,并针对不同模式提出了通感融合仿真系统的架构,描述了仿真系统架构实现的组成模块,以及各部分的实现技术。同时,结合通信频谱效率和感知分辨率等典型的通感融合关键指标,在一定条件下实现了关联仿真,并对仿真结果进行了分析,给出了仿真系统实现的案例。

摘要： 为了应对6G无线信道中的小数时延和同步误差给定位系统带来的挑战,该文提出基于频域等效的高分辨率信道方法仿真以及基于到达角(AOA)信息的高分辨率定位技术.前者通过将信道抽头时延转换到频域处理,在降低时域方法带来的高复杂度的同时实现了高分辨率仿真,为时延定位信息的实现提供基础;后者则通过将迭代信道估计、基于首到达径检测的AOA估计算法与基于AOA信息的位置估计算法结合起来,在同步误差下实现高精度定位.数值仿真结果表明,二者均在相应的实际场景下实现了高分辨率特性.

摘要： 水声通信网络在海洋目标定位和导航、资源勘探和开发、环境感知和监测等领域有重要应用,其中水声信道特性研究及其建模与仿真是建立通信网络的基础,而目前水声通信网络中的信道建模与仿真尚未有公认的标准方法.因此,基于对水声信道传播特性的分析,探讨了典型水声信道特性给水声通信网络设计带来的挑战;对比了经验模型、声场模型、基于本征路径的多径信道模型和基于统计特性的时变信道模型等水声信道模型,仿真结果表明:水声信道结构的变化明显影响接收性能;阐述了基于水声信道特性的水声网络仿真工具和方法,分析了其特点;最后进行了总结,并展望了未来水声通信网络信道建模与仿真的发展方向.

摘要： 无线信道场景识别对于无线资源调度和系统性能的优化等具有重要意义.文中基于QuaDriGa平台研究了反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)和卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)在无线信道场景识别中的应用.首先,利用QuaDriGa生成不同场景下的信道冲激响应(channel impulse response,CIR),并提取时延扩展、角度扩展等信道参数.然后,对于BPNN,直接利用其对不同场景的参数进行训练;对于CNN,需要经过“抽头移动、数量级微调、自相关”等操作将一维的CIR转化为二维图像再进行训练.最后,计算识别准确率并利用K折交叉验证该两种模型的泛化能力.结果表明,CNN比BPNN识别精度高,但BPNN识别效率更高,二者均可用于未来信道场景的智能感知和识别.

摘要： 轨道交通基于通信的列车控制(Communication Based Train Control,CBTC)系统将采用TD-LTE技术实现高可靠性的车地通信,因此需要有一个隧道环境下信道模型的物理信道仿真平台测试新系统.本文针对现有商用信道仪时延大不能模拟动态信道的缺陷,研究在射频电路中实现高速时变信道多普勒扩展效应的方法,使得信道物理仿真时延减少到几十纳秒,支持了对LTE-M系统的物理层测试.

摘要： 水声信道传输特性对水声通信系统的性能有着重要的影响.由于海洋水声信道参数的现场测量需要耗费大量的资源,近年来信道仿真技术已成为通信系统中重要的设计和分析工具,也引起国际水声通信研究领域的高度重视.本文针对浅海水声信道的多途物理特性,基于射线理论建模,采用Matlab对水声信道传输特性进行仿真.

摘要： 在对B3G无线传输链路及其测试标准学习、总结的基础上,进行B3G无线传输链路仿真软件测试平台的核心部分-MIMO信道的设计.其对于评估后三代无线传输链路方素、研究空时二维信号检测算法提供了一套有效的方案和极具价值的参考,并且适合在Microsoft visual C++6.0编程环境下用ANSI C将其实现.

摘要： 环境参数与距离相关条件下的多传感器、多目标宽带信号实时模拟是当前水声信号仿真技术迫切需要解决的问题.实现水声阵列接收时域信号仿真的关键在于得到信道的脉冲响应函数及其时间长度.仿真系统的运算量随着传感器和目标数量增加、信号频带范围变宽而上升,需要在精度与实时性之间进行权衡.

摘要： 环境参数与距离相关条件下的多传感器、多目标宽带信号实时模拟是当前水声信号仿真技术迫切需要解决的问题.实现水声阵列接收时域信号仿真的关键在于得到信道的脉冲响应函数及其时间长度.仿真系统的运算量随着传感器和目标数量增加、信号频带范围变宽而上升,需要在精度与实时性之间进行权衡.

摘要： 环境参数与距离相关条件下的多传感器、多目标宽带信号实时模拟是当前水声信号仿真技术迫切需要解决的问题.实现水声阵列接收时域信号仿真的关键在于得到信道的脉冲响应函数及其时间长度.仿真系统的运算量随着传感器和目标数量增加、信号频带范围变宽而上升,需要在精度与实时性之间进行权衡.

摘要： 环境参数与距离相关条件下的多传感器、多目标宽带信号实时模拟是当前水声信号仿真技术迫切需要解决的问题.实现水声阵列接收时域信号仿真的关键在于得到信道的脉冲响应函数及其时间长度.仿真系统的运算量随着传感器和目标数量增加、信号频带范围变宽而上升,需要在精度与实时性之间进行权衡.

摘要： 环境参数与距离相关条件下的多传感器、多目标宽带信号实时模拟是当前水声信号仿真技术迫切需要解决的问题.实现水声阵列接收时域信号仿真的关键在于得到信道的脉冲响应函数及其时间长度.仿真系统的运算量随着传感器和目标数量增加、信号频带范围变宽而上升,需要在精度与实时性之间进行权衡.

摘要： 为利用声波传输钻杆有效地随钻传输数据,提出应用声波无缝传输模型将任意钻柱组合分解为单个声波无缝传输模型级联.分析了其组合是每个钻具的系统函数的S参数形式,并分别设计FIR滤波器逼近S参数,根据相位最佳逼近准则给出了最佳FIR长度的搜索.将双口网络S参数转换为双口网络的T参数,多钻具级联的系统函数为各T参数连乘,通过多个相同钻杆和有允许加工误差的随机钻杆的级联,验证了FIR滤波器方法的正确性和可行性.因此可以应用FIR滤波器仿真声波钻柱信道,为声波传输仪器的研制提供技术平台.

摘要： 为利用声波传输钻杆有效地随钻传输数据,提出应用声波无缝传输模型将任意钻柱组合分解为单个声波无缝传输模型级联.分析了其组合是每个钻具的系统函数的S参数形式,并分别设计FIR滤波器逼近S参数,根据相位最佳逼近准则给出了最佳FIR长度的搜索.将双口网络S参数转换为双口网络的T参数,多钻具级联的系统函数为各T参数连乘,通过多个相同钻杆和有允许加工误差的随机钻杆的级联,验证了FIR滤波器方法的正确性和可行性.因此可以应用FIR滤波器仿真声波钻柱信道,为声波传输仪器的研制提供技术平台.

摘要： 提供了一种测试系统(100)，用于测试基站(BS)和用户设备(ue(103))，该测试系统包括具有动态可变信道模型(120)的无线信道(RC)仿真器，该动态可变信道模型被配置为根据在rc仿真器(102)中从bs(101)和/或ue(103)接收的波束索引而动态变化，这取决于实现场景以及是bs(101)还是ue(103)为DUT。bs(101)或US使用波束索引来获得天线元件权重，bs(101)或ue(103)的模拟波束形成器电路(107)分别使用该权重来加权其天线元件，以使得由其天线阵列形成时变天线波束方向图(109)，该时变天线波束方向图由动态可变信道模型(120)建模以生成时变信号。rc仿真器(102)执行仿真操作并输出衰落的时变信号，以供bs(101)或ue(103)在评价DUT的特性时使用。

摘要： 提供开关125、信道处理单元126－1～126－MN和选择组合单元128，开关125生成在发射系统中得到的M个信号的各个的N个副本，从而形成M×N个信道信号。信道处理单元126－1～126－MN分别向M×N个信道信号加入对应于发射和接收天线的有相关瞬时变化和短期间变化，选择组合单元128重复地在加入有信道变化的M×N个信道信号中有选择地组合M个信道信号以形成N个信号。

摘要： 本发明公开了一种无线多径衰落信道仿真方法及信道仿真器，方法包括：对实际环境中发送天线和接收天线之间的信道进行测量，通过扫频测得实测信道频率响应；对实测的信道频率响应进行傅里叶反变换，获得实测信道单位脉冲响应；分离实测信道单位脉冲响应中的参数，并进行建模获得参数模型；将模型的参数存入数据库；读取模型的参数，生成仿真的信道单位脉冲响应；利用蒙特卡洛仿真计算误比特率，完成实际环境下信道的仿真；仿真器包括信道测量模块、实测信道单位脉冲响应提取模块、模型建立模块、模型参数提取模块、仿真信道产生及验证模块。本发明可实测数据和建立模型，分析不同通信过程的误比特性能，仿真得到的信道更符合实际环境。

摘要： 本发明实施例提供了一种信道仿真仪的输入数据矢量计算方法、装置及信道仿真仪，所述方法包括：当获得输入数据矢量时，对信道仿真仪的信道矩阵中的与预设的低秩全相关矩阵的秩的数量相同的信道向量和输入数据矢量进行卷积，得到卷积项；对信道矩阵中的与低秩全相关矩阵的秩的数量相同的信道向量之外的信道向量建立高斯分布模型，并和信道仿真仪的输入数据矢量进行卷积，得到加性高斯白噪声项；对卷积项和加性高斯白噪声项进行求和处理，得到与输入数据矢量相对应的输出数据矢量。本发明实施例通过对信道矩阵进行降秩处理，将总的复杂计算分为两项简单计算，降低了信道仿真仪在计算过程中的数据计算量，同时还可以降低信道仿真仪的设计成本。

摘要： 本发明公开一种面向三维MIMO信道仿真的无人机信道模拟方法、装置和系统，该方法信道模拟器可以反应无人机天线、飞行轨迹以及周围环境对信道的影响，进而较为真实的模拟无人机在飞行过程中传输信号的衰落特征。可对考虑天线模型、天线姿态、飞行轨迹、环境参数等信息的三维几何统计无人机MIMO信道模型进行仿真，并且针对无人机信道的时变非平稳特性，实现在某一段飞行轨迹下的长时间动态信道仿真。

摘要： 本发明实施例提供了一种信道仿真仪的输入数据矢量计算方法、装置及信道仿真仪，所述方法包括：当获得输入数据矢量时，对信道仿真仪的信道矩阵中的与预设的低秩全相关矩阵的秩的数量相同的信道向量和输入数据矢量进行卷积，得到卷积项；对信道矩阵中的与低秩全相关矩阵的秩的数量相同的信道向量之外的信道向量建立高斯分布模型，并和信道仿真仪的输入数据矢量进行卷积，得到加性高斯白噪声项；对卷积项和加性高斯白噪声项进行求和处理，得到与输入数据矢量相对应的输出数据矢量。本发明实施例通过对信道矩阵进行降秩处理，将总的复杂计算分为两项简单计算，降低了信道仿真仪在计算过程中的数据计算量，同时还可以降低信道仿真仪的设计成本。

摘要： 本发明公开了一种无线多径衰落信道仿真方法及信道仿真器，方法包括：对实际环境中发送天线和接收天线之间的信道进行测量，通过扫频测得实测信道频率响应；对实测的信道频率响应进行傅里叶反变换，获得实测信道单位脉冲响应；分离实测信道单位脉冲响应中的参数，并进行建模获得参数模型；将模型的参数存入数据库；读取模型的参数，生成仿真的信道单位脉冲响应；利用蒙特卡洛仿真计算误比特率，完成实际环境下信道的仿真；仿真器包括信道测量模块、实测信道单位脉冲响应提取模块、模型建立模块、模型参数提取模块、仿真信道产生及验证模块。本发明可实测数据和建立模型，分析不同通信过程的误比特性能，仿真得到的信道更符合实际环境。

摘要： 一种RIS辅助信道仿真及信道容量分析方法，属于无线通信技术领域。建立RIS辅助通信场景下的几何信道模型，初始化传播路径的参数，计算每个RIS单元的位置和相位，计算信道模型中的距离和角度参数，计算发射天线到接收天线的信道函数，计算信道相关函数，计算信道容量。本发明探究在含散射体的复杂环境中RIS信道的特性，为RIS在实际的复杂环境中的应用提供重要参考价值。本发明提出的RIS辅助信道仿真及信道容量分析方法，通过使接收信号功率最大化推导出RIS相位公式，并通过改变RIS的大小和位置探究信道的变化，并分析RIS的改变对信道容量的影响，从而有效改善通信系统的性能。

摘要： 本发明提供了一种具备卫星通信信道仿真功能的ka波段信道模拟系统，该方法包括：射频收发模块：包括多个各自独立的射频通道，连接整机外部射频接口与基带板模拟基带中频信号输入输出；基带处理模块：实现信道模拟，以及处理模拟信号；电源模块：将外部交流供电转为模拟装置内部模块所需要的工作电压；时钟模块：负责外部参考时钟的输入和内部基带处理模块的参考时钟输入；终端控制模块：负责协调系统工作、传输数据，以及设置信道模拟参数并检测状态；背板模块：预设通用串口总线和电源供电端口，各标准接口的模块插入机箱中，构建数据交换机制。本发明能够实现频段覆盖ka波段的信道仿真设备，支持子带交换模拟和波束交换/交链模拟功能。

摘要： 本发明公开一种面向三维MIMO信道仿真的无人机信道模拟方法、装置和系统，该方法信道模拟器可以反应无人机天线、飞行轨迹以及周围环境对信道的影响，进而较为真实的模拟无人机在飞行过程中传输信号的衰落特征。可对考虑天线模型、天线姿态、飞行轨迹、环境参数等信息的三维几何统计无人机MIMO信道模型进行仿真，并且针对无人机信道的时变非平稳特性，实现在某一段飞行轨迹下的长时间动态信道仿真。