Rayleigh信道统计分析和建模

目前在无线通讯领域，各种无线多媒体的应用越来越广泛和深入。为了满足这些多媒体的需求，我们需要更快、更可靠的无线数据传输，同时又极需降低传输功耗。精确的信道统计分析和模型对获取当前信道更多的状态信息起到关键的作用，有助于研究有效地恢复发送信号和降低无线终端发射功耗的新方法。本项目继续进行Rayleigh信道的统计分析和模型等相关领域国际前沿方面的研究，包括：1.研究动-动无线信道(mobile-to-mobile channel)在成分相位时变情况下的统计特征 2.研究扩展Jakes信道的Level-Crossing-Rate统计特性 3. 研究最少参数下精确描述传统Jakes信道的状态空间模型 4.研究传统Jakes谱的有理分式逼近及其线性系统模型。本项目的研究成果将对无线通信系统中发射和接收机的编解码设计、信道编码、信道均衡、系统仿真等关键技术性能的提高有重要作用。

本项目完成了Rayleigh信道统计分析与建模的部分相关理论，研究了一种信道建模理论，完成了对一种信道建模的软硬件进行了科学分析与设计，实现了一种实时信道模拟的核心单元，可以为信道仿真器设计提供关键的计算技术。.在信道统计分析与建模理论上的成果：.1根据无线信道在成分相位时变情况下的统计特征，得出相应的理论谱函数和自相关函数；2研究精确描述传统Jakes信道的状态空间模型，得出一种具有参数最少，表达简单，适应性广的数学模型；3研究传统Jakes谱的有理分式逼近及其线性系统模型，得出在某种函数逼近理论条件下具有分析解的有理分式逼近及其线性系统描述。.在项目研发过程中体现的技术创新：.1 借助于可重构射频与可重构基带技术，研发一种支持多频段、多模式、多标准的通用MIMO信道仿真测试平台，使研发的信道仿真系统具备了对未来商用与军用通信体制的扩展能力，方便了日后扩展升级，降低了用户的投资成本，突破国外对我国军用通信信道仿真器仪器的封锁。.2 信道基带实现过程中，创新的采用混合查表与级数法，高速产生大量高精度正弦信号，实现了速度、精度与存储资源的平衡；创新的采用时频域混合滤波法，高速产生满足高精度功率谱函数的高斯序列，解决了速度、精度、存储资源、参数一致性等关键技术。.3 创新的探索与研究了资源与速度、精度与参数动态范围的实现与控制技术，从系统设计规划起全程使用自下而上与自上而下相结合的设计思想，从容应对研发高技术指标测试测量仪器的挑战。.4 已成功自主研发出MIMO信道仿真器基带核心单元，在信道数字解析精度、多普勒频率动态范围、多普勒频率精度、可定制频谱、信道模式等掌握核心技术，部分指标突破国际同类产品，为未来全面信道仿真研发奠定核心基础。.5 自主研发了专用的低频高精度软件频谱仪，用于测量MIMO信道仿真器的多普勒功率谱，可以满足至少0.01Hz的精度，比业界常用的频谱仪精度高两个量级。