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原文传递车辆对车辆无线衰落信道建模与仿真研究

论文题名：	车辆对车辆无线衰落信道建模与仿真研究
关键词：	车辆间通信;移动终端;无线衰落信道;信道模型;智能交通
摘要：	车辆对车辆的(Vehicle-to-Vehicle，V2V)通信系统是一种不基于固定式基站的移动通信系统，为移动用户提供直接的端到端无线通信，即在V2V通信系统中，移动终端彼此直接互连，相互交换无线数据业务而无需基站转发。V2V通信系统具有广泛的应用前景，典型的如自组织网络和目前较为热门的协作分集网络，以及未来的移动宽带网状网和应用于智能交通的车辆间通信系统。　　对于设计一个新的网络架构的无线通信系统首要任务之一就是要弄清楚无线通信链路的信道特性。只有有了可靠的无线信道信息才能有效、及时、和实用地设计并测试该通信系统。信道的认知要求理解各种损耗，如多径衰落、时变衰落、频率选择性衰落等。利用这些信息，通信系统才能设计得具有理想或接近理想的性能。V2V通信信道不同于经典的蜂窝网络信道，目前已有的许多信道模型不能运用于V2V通信系统，也没有已知的信道模型可以直接用来描述V2V信道的衰落和空一时一频域行为。同时，多输入多输出(MIMO)技术作为提高信道容量和增强信道可靠性的一种重要技术手段，将广泛应用于未来的V2V通信系统。因此，在研究V2V通信系统衰落信道的同时，必须建立MIMO信道模型，充分研究信道的空间特性。　　本文以V2V衰落信道特性研究为主题，结合理论研究和计算机仿真等手段，在V2V信道建模和统计特性分析方面展开研究，致力于建立新的V2V通信信道模型及反映真实街道传播环境的信道模型。尤其是结合MIMO技术，研究空一时一频域中的V2V衰落信道统计特性。论文的主要研究工作和创新点如下：　　 (1)确定性信道仿真模型参数的计算方法分析与仿真。主要进行仿真模型参数确定算法的分析与仿真，研究Lp-norm算法，广义等面积算法和黎曼和法在移动对移动衰落信道建模中的应用，针对M2M衰落信道提出改进算法；研究仿真模型关键参数对信道统计特性的影响，以及分析和权衡算法复杂度和精确度之间的关系。其目的是为M2M衰落信道确定性仿真模型建模提供参数确定方法，为确定性模型统计特性仿真提供理论依据。　　 (2)MIMO M2M衰落信道建模与仿真。主要研究郊区宏蜂窝散射场景下的无线传播信道。提出了一种改进的几何残缺双环模型，它充分考虑了非视距和视距分量对信道的影响。在此基础上，推导出MIMO M2M频率非选择性信道模型，并以此为基础推导出对应的MIMO M2M频率选择性信道模型。然后分析模型的空域、时域和频域的统计特性。　　 (3)MIMO车辆对车辆街道散射环境建模与仿真。主要研究室外城市街道散射场景下的车辆对车辆无线传播信道。针对典型的T型街道路口的散射场景进行数学建模，在得到的几何散射模型的基础上，建立起MIMO V2V宏蜂窝条件下的M2M无线传播环境，对MIMO衰落信道进行建模分析，研究频率非选择性信道的统计特性，重点考虑一阶统计量信道包络特性和二阶统计量空一时相关特性及功率谱密度，推导模型相关函数的闭合形式。利用确定性建模方法建立确定性仿真模型并完成仿真模型参数的确定计算。目的是给出易于分析的V2V信道模型及低运算复杂度的仿真模型。
作者：	周玮
专业：	通信与信息系统
导师：	陈伟
授予学位：	博士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文