林地場景下的超寬帶無線信道模型研究

1、<p>　　林地場景下的超寬帶無線信道模型研究</p><p>　　摘要：為了研究超寬帶信號在林地中的傳播特性，依據(jù)信道頻域測量數(shù)據(jù)，提出了符合中國超寬帶（UWB）技術頻率使用規(guī)定的林地場景信道模型.信道總體模型采用修正S-V模型.在信道測量信號的后處理中，使用過渡帶為高斯?jié)L降特性的類高斯窗來提取符合中國超寬帶頻譜規(guī)范的測量信號，利用CLEAN算法得到高分辨率的離散信道響應，并為信道時域測量信號提出了一

2、種基于小波分析的分簇算法，最后統(tǒng)計提取出了信道模型參數(shù).仿真結果表明，提出的林地超寬帶信道模型和實測數(shù)據(jù)有著相近的時延擴展特性和主要多徑個數(shù). </p><p>　　關鍵詞：超寬帶； 信道模型； 林地； 分簇算法 </p><p>　　中圖分類號：TN911 文獻標識碼：A </p><p><b>　　1測量過程 </b></p>

3、<p>　　UWB信道可以在時域或頻域測量，分別得到沖激響應或傳遞函數(shù).兩種測量結果理論上等價，可以通過傅里葉變換從一個域變到另一個域.本文的測量是在頻域進行的.測量系統(tǒng)包括一個矢量網絡分析儀（VNA，Vector Network Analyzer） Agilent N5242A，兩個2.3～18 GHz的全向天線，天線增益為0 dBi，兩根6 m長的Rosenberger電纜，一臺控制VNA的計算機.林地場景采用北京市郊

4、的一處果園，測量時果樹沒有生長樹葉，如圖1所示. </p><p>　　測量時，收發(fā)天線架設在1.5 m高的三腳架上.VNA測量的S參數(shù)S21作為超寬帶信道的信道傳遞函數(shù)（CTF，Channel Transfer Function）.VNA的發(fā)射功率固定為10 dBm，發(fā)射5 600個單頻信號，這些頻點均勻分布在2.3～11 GHz的頻帶內，掃頻間隔為1.55 MHz，允許測量多徑的最大時延擴展為643.7 ns

5、.測量范圍為1～10 m， 收發(fā)天線示意圖如圖1所示， 共測量78個位置.為了降低噪聲影響，在每一個接收點記錄10次信道傳輸函數(shù)并取平均值作為該接收點的測量數(shù)據(jù).由于完成一次信道測量需耗時數(shù)秒，因此測量時確保天線周邊范圍無人，以使信道是靜態(tài)的.所有測量數(shù)據(jù)都以暗室中2 m參考距離測得的天線響應加以校準. </p><p><b>　　5 結語 </b></p><p>

6、;　　林地信道模型是超寬帶技術在林地應用的研究基礎.為了得到更準確的離散信道響應估計，本文對頻域測量數(shù)據(jù)使用了類高斯窗，并利用CLEAN算法解卷積得到了符合中國UWB頻率規(guī)范的高分辨率信道離散響應.此外還采用了基于小波檢測能量跳變的計算機分簇方法.提出的林地信道模型顯示在稀疏樹木的果園環(huán)境下有較小的時延擴展特性.模型及數(shù)據(jù)結果表明，本文提出的林地信道模型與實測信道數(shù)據(jù)在時延特性和主要多徑個數(shù)上有較好的符合. </p>&l

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