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《移動通信中無限信道‘指紋’通信建?！酚蓵T上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、題目移動通信中的無線信道“指紋”特征建模摘要：無線信道的“指紋”特征提取對于不同信道環(huán)境的分析及無線網(wǎng)絡的優(yōu)化具有重要意義。針對移動通信中的無線信道“指紋”特征建模的問題，本文分別從時域，頻域，相關域三個變換域提取特征信息作為無線信道的“指紋”，有效地實現(xiàn)了信道劃分、辨識、歸類。針對問題1和問題2，以信道沖激響應hkn?,?為研究對象，利用不同場景下信道時變、頻選及多普勒偏移等特性在不同變換域下的不同表征，分別提取了時域hkn?,?峰值的統(tǒng)計特征：峰值對應的時變特征、位置分布特征以及斜率特征、頻域瀑布圖均勻度特征以及相關域下信道相關系數(shù)矩陣圖的Tamura紋理特征
2、：粗糙度、對比度和方向度等三大類量化參數(shù)作為信道的“指紋”信息。提取的特征能夠有效地反映不同信道參數(shù)化的差異，進而準確的區(qū)分不同場景下無線信道。針對問題2，首先以時域和頻域的圖像化“指紋”特征差異性為基礎，對兩個數(shù)據(jù)包所屬場景進行預判。在此基礎上利用問題1中的信道“指紋”模型，將不同變換域中的可量化特征參數(shù)歸一化后加權作為場景判決的綜合依據(jù)。判決結果為第1個測試樣本數(shù)據(jù)場景1，第2個測試樣本屬于場景2。針對問題3和問題4中的區(qū)域劃分和區(qū)域識別問題，通過設置最小劃分間隔，在MUSIC算法多徑時延估計的基礎上，首先依據(jù)多徑數(shù)目的區(qū)分度將數(shù)據(jù)進行粗劃分；然后根據(jù)無多徑區(qū)
3、域和含多徑區(qū)域的不同特點，分別采取頻率中心-1-和多徑在數(shù)據(jù)包內出現(xiàn)的頻次、Tamura紋理特征進行細分。將數(shù)據(jù)包分為3大類16小類。利用這些“指紋”特征對問題4中的數(shù)據(jù)包進行識別歸類，判斷第1個數(shù)據(jù)包不是來自問題3中的信道，第2個數(shù)據(jù)包則來自于第89s-91s處的觀測樣本。最后，我們分析了本文工作的優(yōu)缺點，并提出了改進方向。關鍵字：信道特征，Tamura紋理，變換域，多徑估計-2-移動通信中的無線信道“指紋”特征建模1．問題重述1.1背景介紹在移動通信中，信號傳播過程中往往會遇到許多建筑物，樹木以及起伏的地形，引起能量的吸收和穿透以及電波的反射，散射及繞射等。通
4、常到達移動接收者的信號并不來自單一路徑，而是多條路徑的眾多反射波的合成波形。電波傳播的各個路徑距離不同，會帶來各路徑反射波到達時間不同，進而造成接收相位的不同。不同相位的多個信號在接收端進行疊加，會出現(xiàn)同向增強，反向減弱的特性，接收信號的幅度也會隨之變化，產(chǎn)生衰落現(xiàn)象。這種衰落是由多徑造成的，因此也稱作多徑衰落。具體過程如下圖1所示。在實際中，可以將多徑分為視距路徑(LOS,Line-of-sight)和非視距路徑(NLOS,Non-line-of-sight)兩大類，其定義如下：視距路徑：接收者和發(fā)射機之間的直接路徑；非視距路徑：經(jīng)過反射到達的路徑。通常視距路徑
5、的路徑增益大于非視距路徑的路徑增益。圖1無線信道傳播過程示意圖在常規(guī)的無線通信環(huán)境中，信號發(fā)送端一般處于高臺等位置(如基站設置)，移動接收者周圍的反射體一般認為是散射體。發(fā)送端和移動接收者之間的信號經(jīng)過多條路徑傳輸，每一條路徑都經(jīng)歷了一個或多個反射體(LOS路徑除外)，移動接收者接收得到的是所有路徑的綜合。1.2本文研究的問題無線信道環(huán)境十分復雜，與周圍的環(huán)境密切相關，不同環(huán)境下的無線信道具有一些差異化的特征。將上述無線信道的差異化的特征稱為無線信道“指紋”。本研究旨在挖掘、提煉和聚合實測信道數(shù)據(jù)中的各種特征，進而用數(shù)學的語言描述“指紋”，并驗證其在不同場景或不同
6、地理位置下的適用性，具體解決以下四個問題：問題1：利用三種場景的真實信道測量結果，對所提供的樣本加以分析，采用數(shù)學建模特別是特征提取的方法，建立無線信道“指紋”的模型，并給出簡潔而明確的“評價指標”，用于分析驗證所建?！爸讣y”合理有效。問題2：基于“問題1”中所提供的三個場景，以及所建立的“指紋”模型和“評價指標”，采用數(shù)學的方法，識別出此處提供的另外兩個真實信道測量結果的兩-3-個樣本分別屬于哪個場景，并對識別的結果進行合理的分析。問題3：對可能包含不同的場景或環(huán)境的一條連續(xù)路段的真實信道測量結果進行分段并給出分段的“指紋”分析，在分段分析的基礎上，對所提取的“
7、指紋”進行合理分類。通過對比不同段的分析結果，最終決定該路段可以依“指紋”劃分的區(qū)域數(shù)目。問題4：基于“問題3”中的“區(qū)域劃分”和“問題1”中的“評價指標”，判斷提供的兩個真實信道測量結果是否采集自“問題3”中所提供的路段。對于已判斷出的采自上述路段的樣本，識別其對應于“問題3”中的哪一塊區(qū)域。1.3模型準備1.3.1信道沖激響應的求解基于先驗模型，可以得知在無線多徑信道中，信道的沖激響應可以表示L?1為:hkn[,]??hnll[][???k?[]]nl?0?0,0k??[]k???1,0k?上式中k表示一次采樣中的樣點標號，kK??0,1,K,?1，max??
8、?，K為l
