高速铁路常见场景信道建模及仿真验证

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1、密级硕士学位论文题目：高速铁路常见场景信道建模及仿真验证学号：姓名：赵若君专业：通信与信息系统导师：徐春秀学院：信息与通信工程学院年月日中国北京密级：姥：索大聲硕士学位论文题目：高谏铁路常见场景信道建模及仿真验证学号：姓名：赵若君专业：通信与信息系统导师：徐春秀学院：信息与通信工程年月日独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得北京邮电大

2、学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：七桌翁日期名、丨关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制

3、手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后遵守此规定）本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。本人签名：日期：二导师签名：於命日期：“①、；摘要高速铁路常见场景下信道建模及仿真验证摘要随着科技不断的进步和发展，高速铁路环境的无线通信技术研究也逐渐成了国内外热门的研宄内容。技术由于高速率及高带宽的优势被广泛的认为可以满足高质量的通信以及日益提升的容量需求。本文的主要目的是基于高速铁路常见的四种场景（高架桥、开阔地、山地和平原）搭建系统的无线车地通信信道仿真平台。首先我们基于在“哈尔滨大连”铁路沿线

4、开展的实地测量，得到不同场景的大尺度及小尺度信道参数的统计特性，如时延扩展（、发送角（，及到达角（，的角度扩展等，并以此来分析四种场景的散射体环境以及无线传播的特点。在高速铁路信道模型（，仿真平台的搭建中，我们根据上述参数的统计特性在收发端间随机生成的散射体环境，计算得到每一条径的时延、功率及角度信息，并最终输出一个四维的信道矩阵用以展示每一个子信道中每一条径的信道冲激响应值。同时，我们还设计算法在接收端对所有多径信号在频域进行叠加以观察整个子信道的状态。为了更清晰地认识高速铁路环境，我们从多个角度基

5、于模型输出的信道冲激响应矩阵来进行仿真用以验证我们建立模型的准确性。首先通过对功率时延谱（和多普勒功率谱的仿真来验证高铁信道的多径效应，以及列车高速运动对无线信道造成的影响。我们还从多个角度入手，研究天线间距、信噪比等因素对空间相关性和信道容量的影响。通过对不同场景的误比特率以及时域衰落特性进行仿真，我们比较了不同场景的无线传播特性以及信号质量，进一步验证模型的准确性。本文所建立的信道仿真平台对基于的无线信道估计和信道补偿技术的研究具有很高的参考价值，为今后高速铁路无线通信的理论研究奠定了平台基础，具

6、有很重要的意义。关键词：高速铁路功率时延谱多普勒功率谱ABSTRACTTHEMODELINGANDSIMULATIONOFTHEWIRELESSCHANNELFORHIGH-SPEEDRAILWAYABSTRACTWiththeprogressanddevelopmentoftechnology,theresearchofthehigh-speedrailwaywirelesscommunicationtechnologyhasgraduallybecomemoreandmorepopularatho

7、meandabroad.ThemainpurposeofthispaperistobuildawirelessMIMOTrain-groundcommunicationchannelsimulationplatforminLTEsystem,whichisfitforthefourcommonscenes(viaducts,openland,mountainsandplains)onhigh-speedrailway.Firstly,weconductedmeasurementsandgetstati

8、sticalpropertiesofthechannelparameterssuchasDelaySpread(DS),theangularspreadofAngleofDeparture(AOD)andAngleofArrival(AOA)basedondifferentscenes.InordertobuildHSRMsimulationplatform,werandomlygeneratethescatteringenvironmentbetwee