基于lte高速环境下无线信道测量和建模关键技术的研究

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1、学位论文版权使用授权书Y2427,u,．,9．,ll

2、5llllii5rllulJ剐删脚删脚舢舢啪删删本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：导师签名：硼坩签字日期：p哆年弓月埸日签字日期：≥。l弓年弓月2扩日)中图分类号：UDC：学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于LTE高速环境下无线信道测量和建模关键技术的研

3、究TheKeyTechniquesofWirelessChannelMeasurementandModelingBasedonLTEHighSpeedEnvironment作者姓名：和雨佳导师姓名：陶成学位类别：工学学科专业：通信与信息系统研究方向：宽带无线通信与个人通信学号：10120091职称：教授学位级别：硕士北京交通大学2013年3月致谢本论文的工作是在我的导师陶成教授的悉心指导下完成的，陶成教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢二年多来陶成教授对我的关心和指导。刘留老师悉心指导我完成了实验室的科研工作，对我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在学习

4、上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向刘留老师表示衷心的谢意。在实验室工作及撰写论文期间，周涛、董超、孙溶辰、张鹂、程文璞等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢家人和各位朋友，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。中文摘要摘要：近年来，高速铁路宽带无线接入已成为国内外宽带无线通信研究的热点问题。而信道特性是无线通信系统设计的基础，高铁场景下信道特性的测量与建模是高铁无线通信系统研究的基础工作之一。本文首先介绍了高铁无线信道测量方法，针对高铁场景下信道测量的局限性，结合高速铁路无线信道探测的特殊性，提出以现有无线蜂窝网络的下行链路作为信道

5、探测的激励信号，是统计获取高速铁路无线信道初步模型的一种新方法，若利用3G或LTE信号作为信道探测信号，可以获得更为准确的信道多径统计信息。接下来简要介绍了LTE物理层标准及高速移动环境下的宽带无线信道特征，重点介绍了LTE下行物理层设计及OFDM技术。根据无线信道测量关键技术基本原理，按照3GPPLTE协议配置参数，进行测量实验，总结了探测LTE主同步信号PSS的几种不同方法，针对当系统频偏较大时，同步性能较差这个问题，对一种改进的M．part同步算法的性能进行仿真。仿真结果表明，M．part同步算法具有良好的同步性能，能够满足LTE系统对同步性能的要求。由于现有的信道测量方法设备昂贵，测量

6、效率低下，可扩展性差，并且不适用于某些不能发送特定探测信号的场景，为此提出了一种基于LTE信号的无线信道探测方法，在两种标准信道模型ITU模型和Extended．ITU模型的条件下使用提出的新方法提取相应的信道参数，得到信道多径统计信息、多普勒功率谱、发送天线与接收天线的相关矩阵。仿真结果表明，预设的信道参数与测量获得的信道参数基本相匹配，表明本文提出的信道探测方法是有效可行的，可适用于无线信道的现场测量。由于测量实验的开展存在诸多客观困难，现有的基于实际测量的信道建模方式不能满足未来高频段宽带信道建模需求，本文最终研究了一种新的基于理论分析方法的信道建模方法，即基于图论的信道建模方法。具体深

7、入研究了陆地移动场景下基于图论的信道特性及建模方法，采用冯·米塞斯分布(VonMises)验证了该建模方法的正确性。同时使用该建模方法对一个典型的高铁平原场景进行建模，得到该场景下信道的功率延迟属性和多普勒功率谱特征。关键词：高铁无线信道；LTE；同步；参数提取；传播图分类号：TN929．5111北京交通大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACT：Inrecentyears，highspeedrmlwaybroadbandwirelessaccesshasbeenahotspotinthestudyofbroadbandwirelesscommunicationproblemsathom

8、eandabroad．Channelcharacteristicisthebasisofwirelesscommunicationsystemdesign，themeasurementandmodelingofhighspeedrailwayscenechannelcharacteristicsisoneofthebasicworkofhighspeedrailwaywirelesscommuni