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广义Rice_Lognormal信道模型研究广义Rice_Lognormal信道模型研究 Vo .l 27 No. 2 第 27卷 第 2期运城学院学报 2009年 4月 Ap r. 2009 Jou rna l of Yuncheng U n ive rsity 广 义 R ice /Logno r m a l 信 道 模 型 研 究 3 李艳萍 ,程琛 () 太原理工大学 信息工程学院 ,山西 太原 030024 摘 要 :文章针对卫星移动通信信道的 特点 , 提出 了一个适用于陆地卫星移 动通信的信道模型 ———广义R ice /Logno rm...

广义Rice_Lognormal信道模型研究
广义Rice_Lognormal信道模型研究 Vo .l 27 No. 2 第 27卷 第 2期运城学院学报 2009年 4月 Ap r. 2009 Jou rna l of Yuncheng U n ive rsity 广 义 R ice /Logno r m a l 信 道 模 型 研 究 3 李艳萍 ,程琛 () 太原理工大学 信息工程学院 ,山西 太原 030024 摘 要 :文章针对卫星移动通信信道的 特点 , 提出 了一个适用于陆地卫星移 动通信的信道模型 ———广义R ice /Logno rm a l信道模型 。并对所提出信道模型的统计特性进行了数学推导 。通过计算机仿真表明 ,该 SO S模 型能够较好地仿真卫星移动通信信道 。 关键词 :卫星移动通信 ;信道模型 ;广义莱斯 ( ) 中图分类号 : O141. 4 文献标识码 : A文章编号 : 1008 - 8008 2009 02 - 0003 - 02 1. 引言由色高斯过程来实现 。通常用来模拟色高斯过程的方法有近几十年来 ,无线通信技术产生了令人瞩目的发展 。卫 两种 :第一种方法是低通滤波法 ,另一种方法是莱斯正弦和 [ 8 ] 星移动通信系统作为 3G的重要组成部分 ,已经成为当前通 ( ) 法 SO S: sum of Sinu so id 。本文采用 SO S方法实 现 了 所 信领域中发展非常迅速的研究方向和现代化通信强有力的 提出理论模型的确定性模型 。3. 模型的统计特性 手段之一 。卫星移动通信信道是复杂的时变信道 ,其传输特 3. 1 包络的概率密度函数 性的影响因素包括 自由空间 损 耗 、雨 衰 、环 境 噪 音 、多 径 衰 α包络 的概率密度函数可表示为 : 落 、阴影衰落 、多普勒频移 、时延等 。在卫星移动通信系统的 π 2研究开发 、工程设计中 ,卫星移动通信信道传播特性的研究 (α) α (αθ) θf=f,dα αθ , ?是其中最重要的一个方面 。目前 ,国内外对卫星移动通信系 0 2 2 2 统信道模型的研究已经取得了一定成果 。在对卫星移动通 m m α 1 Q α 1 1 = exp - + + + 2 222πσσ2 4 σσ 1Q22信信道传播特性的研究中 ,通常采用概率分布模型来对移动 σσ1 Q I Q π 22 卫星通信信道进行建模 。常用的卫星移动通信信道传播特 α( θ) 1 - co s 2 1 p ? exexp - [ 1 ] [ 2 ] 22 ?0 4 σσ性的概率分布模型有 : C. Loo 模型 、Co razza 模型 和 L u tz I Q [ 3 ] 模型 。αθαθ m co s m sin1 Q ( ) θd 1 + 22 σσ2. 信道模型I Q [ 1 - 6 ]在参考诸多经典信道模型 的基础上 ,本文提出了一 ( ) ζ 对数正态过程 t的概率密度函数可表示为 :2 个适用于陆地卫星移动通信的信道模型 ———广义 R ice /Log2 ( ζ )ln- m 1 s ( )2 (ζ) ex p = f- ζ 2 no rm a l信道模型 。该模型是在 Co razza模型的基础上改进得 ζπ 2ss 2 α( ) ( ) ( ) ζ到的 。接收信号 r t=t?t, 其中多径衰落信道模型 α( ) ( ) ( ) ζ( ) 由于 rt=t?t,所以接收信号 rt的概率密度函数可[ 7 ] α( ) ( ) ζt采用广义莱斯过程 , 阴影衰落信道模型 t采用对 表示为 : ??α( ) 数 正 态 过 程 。多 径 衰 落 信 道 模 型 通 过 包 络 t= 1 r r ( ) () ( ) ( ) r= f, ada = ffada f αζ α ζ R , 2 2 ?2 ?a | a |a - ? - ? ( ) ( ) ( ) σt+ gt得到 , 其中 gt是均值为 m 方差为 的 gI Q I I I 2 2 2 ?2 mm 1r r QI 1 1( ) σ高斯过程 , gt是均值为 m方差为 的高斯过程 。均值代 Q Q Q exp = - + ++ 2 2 2 2 2 ? πσσ| a | 2a a =0 σσIQσσ22 4a QII Q表了直射分量存在的情况 , 与莱斯因子有关 。阴影衰落信道 2 π 2 θθm co s msin r - r 1 1I Q ζ( ) (( ) ) 模型由对数正态过程 t= exp m + s?gt得到 , 其中 gs s s θ ex ? exp co s2- p + 22222 ?a θ =04a σσ σσI Q I Q ( ) t是零均值单位方差的高斯过程 , m 为均值 , s为衰落因 s 2 ( ( ) ) log a- m 1 子 。 s θ d?ex p da ( )3 - 2 π 2s2sa在卫星移动通信系统信道的建模上 ,通常采用服从不同 () 3. 2 包络的电平通过率 LCR 概率分布的各种分量的组合来实现对实际卫星信道的仿真 。 ( ) 电平通过率用 Lr表示 , 它描述了每秒内随机过程从 R 而卫星移动通信系统信道的建模常用的概率密度函数均可 3收稿日期 : 2009 - 02 - 13 () 作者简介 :李艳萍 1963 - ,女 ,山西太原人 ,太原理工大学信息工程学院教授 ,工学博士 ,研究方向为移动通信 、光通信 。 ?3? : ? ??参 考 文 献 : ?ζ(ζζ)(ζ) (ζ)f,, = f?f ζζ ζ [ 1 ] C. LOO. A Sta tistica lMode l fo r a land Mob ile Sa te llite L ink ?22 ( ζ ) ln- m 1 1 ζs [ J ]. IEEE Tran sac tion s on V eh icu la r Techno logy, 1985, 34 = - exp exp - ?- 2 22 2γ(ζ)2sζπ 2 ss 2g ζπγ s 2g ( ) 3: 122 - 127. ( )5 [ 2 ] G. E. Co razza, F. V a ta la ro. A Sta tistica l Mode l fo r L and 所以 ,广义 R ice /Logno rm a l信道模型包络的联合概率密 Mob ile Sa te llite Channe ls and its App lica tion to Nongeo sta2 度函数为 : tiona ry O rb it System s[ J ]. IEEE Tran sac tion s on V eh icu la r ?? ?? r a r 1 r ???( ) Techno logy, 1994 , 43 3 : 738 - 742. ? ( )( () ( 6 ) ) fr, rf, - fa, adada ? ? r, r α,α , ζζ2 2 ??0 a a - ? a a [ 3 ] E. L u tz, D. Cygan, M. D ippo ld, e tc. . The L and Mob ile ( )( )( ) 将公式 4 和 5代入公式 6 即可得到电平通过率 。Sa te llite Comm un ica tion Channe l - reco rd ing, Sta tistic s, 4. 仿真实验and Channe l Mode l [ J ]. IEEE Tran sac tion s on V eh icu la r 图 1所示为莱斯因子 K = 0. 2 时 ,多径衰落信道包络的 ( ) Techno logy, 1991 , 40 2 : 375 - 386. 概率密度函数的仿真值与理论值的比较 。图 2 所示为严重 [ 4 ] R. H. C la rke. A Sta tistica l Theo ry of Mob ile R ad io R ecep 2 遮蔽情况下 ,即衰落因子 S = 0. 8时 ,阴影衰落信道包络的概 tion [ J ]. B e ll System s Techn ica l Jou rna l, 1968, 47: 957 - 率密度函数的仿真值与理论值的比较 。有仿真结果图可以 1000. 看出 ,通过 SO S模型进行的仿真能够 较好的仿真卫星移动[ 5 ] Ko Sung - Chan, Kim J unghawan, Yang Cheng - Ying. P rac2 通信信道 。tica l Channe l Sim u la tion Mode l fo r the Non - GEO L and () Mob ile sa te llite LM SComm un ica tion s[ J ]. IEEE V eh icu2 ( ) la r Techno logy Confe rence, 1997 , 1 4: 411 - 415. [ 6 ] Xu Chang Q ing, L aw Cho i Look. A n Effic ien t D e te rm in istic Sim u la tion Mode l fo r L and Mob ile L EO Sa te llite Channe ls [ J ]. Eu roComm info rm a tion system s fo r enhanced p ub lic safe ty and secu rity , 2000: 136 - 141. [ 7 ] N e ji You ssef, W ang Cheng - X iang, M a tth ia s Pa tzo ld, e tc. . O n the Sta tistica l P rop e rtie s of Gene ra lized R ice M u ltip a th Fad ing Channe ls [ J ]. IEEE V eh icu la r Techno logy Confe r2 ( ) ence, 2004 , 1 17 : 162 - 165. [ 8 ] S. O. R ice. M a them a tica l A na lysis of R andom No ise [ J ]. ( ) B e ll System s Techn ica l Jou rna l, 1945 , 24 4 : 46 - 156. 【责任编辑 马太来 】
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分类:生活休闲
上传时间:2017-11-13
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