为更好地解决室外三维(3D)空间域的移动通信问题,提出了一种新型室外3D空间域散射信道统计模型,主要研究MIMO多天线系统的接收性能。在宏蜂窝小区移动通信环境中,模型能够估计多径衰落信道的重要空间信道参数,首先推导了多径衰落信道的到达角(Angle of Arrival,AOA)概率密度分布。此外模型在设置多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)多天线的均匀线性阵列(Uniform Linear Array,ULA)和圆形阵列(Uniform Circular Array,UCA)的基础上,分析了波达信号不同方位角分布对散射信道中MIMO性能的影响因素,包括MIMO空间相关性、信道容量以及天线阵列配置。数值仿真结果与3D多径衰落信道模型对比,表明本模型的信道参数估计符合理论和实际的通信环境,为评估MIMO天线接收系统与仿真无线通信系统提供了创新性的研究。
为了更准确的分析三维空间(three-dimensional,3D)信号的链路损耗,本文建立了一种均匀矩形阵列(Uniform rectangular array,URA)的三维统计信道模型;给出了三维多径信道在均匀矩形阵列下的空间衰落相关函数封闭形式表达式.该式表明衰落相关函数与到达方位角(arrival of angle,AOA)、到达仰角(elevation of angle,EOA)及均匀阵列与天线之间距离和几何形状有关.计算机模拟仿真结果和理论结果吻合,方位扩展角(Azimuth spread,AS)是影响天线相关性的主要因素.本文最后的结论可以用在分析多输入多输出(Multipleinput multiple-output,MIMO)系统的容量,优化信道链路损耗模型,拓展天线阵列灵敏度的研究分析.
