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原文传递车联网中车辆散射信道特性研究

论文题名：	车联网中车辆散射信道特性研究
关键词：	车联网;信道建模;射线追踪;车辆遮挡;MIMO系统
摘要：	车与车（V2V）通信被视为保障道路交通安全和建设智能绿色出行的基础和核心技术之一，受到工业界和学术界的共同关注。而作为实际车流交通最为普遍的场景，即收发车辆之间存在其他车辆遮挡的通信场景，却缺乏定量研究。相关的信道建模研究与实际场景有偏差，因此对无线通信系统中上层协议的设计造成了影响。本文从车联网确定性信道建模出发，定量研究车辆的散射效应对信道特性的影响，论文主要工作如下：　　首先，介绍了V2V通信技术和V2V无线信道建模的发展背景和研究现状，重点阐述了车辆遮挡情况下的V2V信道测量和信道建模工作。然后从多方面对比V2V信道和传统蜂窝信道的异同，阐明了V2V信道建模的必要性。　　其次，在对比分析了各类V2V信道建模方法的优缺点后，确定了使用射线追踪算法对车联网中车辆散射信道进行确定性建模，进一步对车联网射线追踪技术的理论和经典算法进行了研究。　　接着，针对无车辆遮挡、小型车辆遮挡和大型车辆遮挡的三种V2V通信场景，研究了基于射线追踪算法的确定性信道建模方法。理论分析了遮挡车辆的散射效应对V2V信道的路径损耗、时延扩展等信道特性的影响，仿真结果验证了理论分析的正确性。此外，研究了大型车辆遮挡的信道模型中，车辆之间相对横向位置变化对信道的影响。通过同一车道内的前后车辆之间相对横向位置的概率分布，推导出了信道强度概率分布的闭合表达式。　　最后，论文将单天线的无车辆遮挡、小型车辆遮挡和大型车辆遮挡V2V信道模型拓展到多输入多输出（MIMO）系统中，求解了对应的确定性模型的信道容量。利用仿真结果，分析了接收端输出信噪比、天线阵列阵元间距以及天线阵列结构对信道容量的影响。通过对比本文的车辆遮挡V2V信道模型的信道容量和其它文献中相似场景的测量结果，验证了仿真结果的准确性。
作者：	张浩兰
专业：	电子与通信工程
导师：	王炎;缪开济
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2021