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I S B N：3
1&概率论、随机过程与无线通信1
1.1&概率论2
1.1.1&概率系统的基本元素2
1.1.2&随机变量5
1.1.2.1&离散随机变量6
1.1.2.2&连续随机变量6
1.1.2.3&多维随机变量9
1.1.2.4&条件概率10
1.1.2.5&相互独立的随机变量11
1.1.2.6&均值、方差与相关系数13
1.1.2.7&概率论在信号检测与估值中的应用：最小均方误差估计16
1.1.2.8&中心极限定理24
1.2&随机过程25
1.2.1&广义平稳随机过程27
1.2.2&功率谱密度28
1.2.3&随机过程经过线性系统的响应30
1.3&本章小结37
2&无线信道39
2.1&无线传播环境概述41
2.2&路径损耗与阴影效应42
2.2.1&路径损耗42
2.2.2&阴影效应46
2.3&小尺度衰落47
2.3.1&物理模型48
2.3.1.1&物理（连续时间）信道hRF(t,τ)49
2.3.1.2&物理（连续时间）信道的等效基带表示hBB(t,τ)52
2.3.1.3&采样（离散时间）等效基带表示h.[m]57
2.3.1.4&信道的相关性、弱扩散（underspread）信道59
2.3.2&统计信道模型60
2.3.2.1&Clarke模型与瑞利衰落信道60
2.3.2.2&莱斯（Rice）信道模型65
2.3.2.3&WSSUS&假设66
2.3.3&无线信道的计算机仿真67
2.3.3.1&平坦衰落信道的仿真67
2.3.3.2&频率选择性衰落信道的仿真69
2.4&本章小结70
附录I：射频（带通）信号的等效基带表示72
附录II：Rhh(τ)的计算77
3&调制与解调79
3.1&数字系统中的调制/&解调模型79
3.2&信号空间的概念81
3.3&最佳接收机设计85
3.3.1&最大后验概率（MAP）准则88
3.3.2&不相关定理（IrrelevanceTheorem）91
3.3.3&可逆定理（ReversibilityTheorem）93
3.4&误码率性能分析95
3.4.1&成对符号错误概率95
3.4.2&QAM&符号错误概率分析98
3.5&比特LLR（Log-LikelihoodRatio）100
3.5.1&硬判决还是软判决100
3.5.2&比特LLR的计算101
3.6&本章小结105
4&线性调制与信道均衡107
4.1&带宽受限信道中的信号传输与接收109
4.1.1&线性调制109
4.1.2基带PAM调制109
4.1.3带通QAM调制117
4.2&频率选择性信道下的均衡技术121
4.2.1最大似然序列估计（MLSE）121
4.2.1.1&MLSE&意义下的最佳接收机结构122
4.2.1.2MLSE与Viterbi算法124
4.2.1.3&MLSE&的两种形式131
4.2.2&独立符号检测线性均衡133
4.2.2.1&系统模型135
4.2.2.2&迫零均衡器139
4.2.2.3线性最小均方误差（LMMSE）均衡器146
4.3&进一步阅读150
4.4&本章小结151
5正交频分复用调制（OFDM）153
5.1为什么采用OFDM调制153
5.2&系统模型155
5.2.1连续时间模型下的OFDM155
5.2.2OFDM的IFFT/FFT实现160
5.2.3&CP&的作用163
5.3&OFDM&系统中的信道特性166
5.4非理想条件下的OFDM性能169
5.4.1&时变信道（多普勒）的影响170
5.4.2&振荡器载波频率偏差的影响171
5.4.3&采样时钟的误差的影响175
5.4.3.1&频率偏差的影响175
5.4.3.2&采样时间的相位误差的影响177
5.4.4&载波相位噪声的影响183
5.4.5&峰均比的影响183
5.4.6&小结191
5.5&OFDM&的系统参数设计192
5.6&OFDM&的优势193
5.7&本章小结195
6&信道编码197
6.1&为什么要采用信道编码197
6.1.1&信息论之信道容量197
6.1.2&简单的信道编码举例204
6.1.3&比特交织编码调制206
6.2&卷积码208
6.2.1&编码器的结构208
6.2.2&卷积码的Viterbi译码212
6.2.3&实例：LTE中的咬尾卷积码217
6.3&Turbo&码218
6.3.1&Turbo&码的编码218
6.3.2&Turbo&码的迭代译码220
6.3.2.1&BCJR算法222
6.3.2.2&对数BCJR算法227
6.3.2.3&Turbo&迭代译码233
6.3.3&实例：LTE系统中的Turbo码235
6.3.3.1&QPP&交织器235
6.3.3.2&编码器的终结状态238
6.3.4&Turbo&译码器的吞吐量238
6.4&LDPC&码239
6.4.1&线性分组码的基本定义239
6.4.2&LDPC的译码：消息传递算法241
6.4.2.1&硬判决：比特翻转算法242
6.4.2.2&软译码246
6.4.3实例：802.11n中的LDPC码257
6.4.3.1&编码器257
6.4.3.2&译码器259
6.5&本章小结261
7多输入多输出天线技术（MIMO）265
7.1&打破香农极限265
7.2&MIMO&信道容量268
7.2.1&只接收端知道信道信息269
7.2.2&当发送端、接收端都知道信道信息269
7.2.3&空间自由度272
7.3&MIMO&信道273
7.3.1&物理信道模型274
7.3.1.1&远场假设和窄带假设274
7.3.1.2&直达路径下的信道模型274
7.3.1.3&空间自由度的取得、可分辨角度及天线方向图279
7.3.2&统计信道模型287
7.3.3实例：LTE系统评估中所采用的MIMO信道模型291
7.4&MIMO&接收机算法293
7.4.1&系统模型293
7.4.2非迭代的MIMO检测器/信道译码接收机297
7.4.2.1&最大似然检测器298
7.4.2.2线性MIMO解调器302
7.4.2.3&带有干扰消除功能的线性接收机307
7.4.2.4&接近最大似然性能的算法314
7.4.3&MIMO&检测器与信道译码器的迭代算法320
7.5频率选择性信道下的MIMO323
7.6&本章小结325
8&同步技术327
8.1&为什么需要同步327
8.1.1&同步技术中的基本概念329
8.1.2&本章导读335
8.2&锁相环基本原理336
8.2.1&连续时间模型下的锁相环336
8.2.2&线性相位误差模型下的锁相环339
8.2.3&数字锁相环345
8.3&参数估计之最大似然准则348
8.4&时间同步352
8.4.1&最大似然算法353
8.4.2&实用算法举例：早迟门357
8.4.3&全数字实现：插值滤波器359
8.5&载波同步362
8.5.1&最大似然算法362
8.5.2&实用算法举例：延迟相关算法364
8.5.3&闭环形式的实现：频率跟踪环路367
8.6&OFDM&系统中的同步368
8.7结束语369
8.8&本章小结369
9&衰落信道中的分集技术371
9.1&为什么需要分集371
9.1.1&分集技术的基本原理374
9.1.2&分集合并技术375
9.2&时间分集379
9.2.1&基本的时间分集方案379
9.2.2&H-ARQ&与软信息合并384
9.3&频率分集389
9.3.1&单载波系统中的时域均衡390
9.3.2CDMA中的Rake接收机392
9.3.3&OFDM&中的频率分集398
9.4&天线分集399
9.4.1&接收天线分集399
9.4.2&发射天线分集401
9.4.2.1&天线延迟分集404
9.4.2.2&Alamouti&发射分集407
9.5&本章小结413&附录：不同合并技术在非独立高斯噪声下的表现414
10&调度机制与链路适应417
10.1&单用户情形下的信道容量分析418
10.1.1接收端信道状态信息（CSIR）418
10.1.2发送端信道状态信息（CSIT）420
10.1.2.1&功率控制信道取反420
10.1.2.2&功率控制最佳功率分配421
10.2&多用户情形下的信道容量分析422
10.2.1&cdma2000&1x&EV-DO&标准中的技术革新423
10.2.2&信息论意义下的单小区系统容量424
10.2.3理论联系实际：再看cdma20001xEV-DO429
10.3&资源利用的最大化与公平性调度原理430
10.4&链路适应433
10.4.1&功率控制433
10.4.1.1&CDMA&中的功率控制434
10.4.1.2&LTE&中的功率控制435
10.4.2&速率控制自适应调制与编码436
10.4.3&H-ARQ&441
10.5&本章小结446
参考文献447
崔盛山，本科和研究生就读于北京邮电大学、博士就读于（美国）新泽西理工学院。博士研究期间，曾与靠前知名信息论/通信理论专家H.V.Poor（普林斯顿大学）、S.Shamai（以色列理工）以及G.Foschini（贝尔实验室，MIMO发明人）合作，论文发表于IEEE的期刊（IEEE&Transaction&on&Information&Theory）。崔盛山博士曾就职于西门子（中国）通信集团、三星（美国）半导体部门，以及高通（美国）。曾经参与于高通公司靠前代和第二代LTE基带芯片的研发，以及三星的LTE基带芯片的研发。现就职于高通研发中心从事下一代卫星通信的研究。
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《现代移动通信原理与应用》试图以一个工程从业人员的视角来介绍无线通信系统，共分10章，包括：概率论、随机过程与无线通信、无线信道、调制与解调、线性调制与信道均衡、正交频分复用调制（OFDM）、信道编码、多天线技术、同步技术、衰落信道中的分集技术和调度机制与链路适应，《现代移动通信原理与应用》的重点主要聚焦在无线通信系统，试图用有限的篇幅将无线系统设计中的核心技术讲解透彻。
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= |d|-n S(d)R(d)。其中d表示移动台与基站的距离向量，|d|表示移动台与基站的距离。根据上式，无线信道对信号的影响可以分为三种：（1）电波中自由空间内的传播损耗|d|-n ，也被称作大尺度衰落，其中n一般为3～4；（2）阴影衰落S(d)表示由于传播环境的地形起伏，建筑物和其他障碍物对地波的阻塞或遮蔽而引起的衰落，被称作中等尺度衰落；（3）多径衰落R(d)表示由于无线电波中空间传播会存在反射、绕射、衍射等，因此造成信号可以经过多条路径到达接收端，而每个信号分量的时延、衰落和相位都不相同，因此在接收端对多个信号的分量叠加时会造成同相增加，异相减小的现象，这也被称作小尺度衰落。下图可以清晰的说明三种衰落情况：无线信道的大尺度衰落
PiPrdγ一般在2～4中选择。由此可以得到平均的信号噪声比（SNR）为：
N0BKSNR ≥ SNR0SNR0
&阴影衰落&无线信道的多径衰落例如，发射端发生一个窄脉冲信号，则在接收端可以收到多个窄脉冲，每一个窄脉冲的衰落和时延以及窄脉冲的个数都是不同的，对应一个发送脉冲信号，下图给出接收端所接收到的信号情况。这样就造成了信道的时间弥散性（time dispersion），其中τmax被定义为最大时延扩展。如下图所示：InterSymbol InterferenceISIISIfrequency-selective fading
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&&&&摘 &要： 提出了一种基于几何散射模型的综合改进室内参考信道模型，这种模型是由无限数量的散射体均匀分布在三维空间的一个二维水平面上组成的。推导了电磁信号到达角概率分布函数、功率延迟分布、频率相关函数的解析表达式。此外，还通过参考模型提出了一种高效的SOC信道仿真模型。结果表明，SOC信道仿真模型与频率相关函数相关，近似于参考模型，可以很好地
&&&&摘 &要： 提出了一种基于几何散射模型的综合改进室内参考信道模型，这种模型是由无限数量的散射体均匀分布在三维空间的一个二维水平面上组成的。推导了电磁信号到达角概率分布函数、功率延迟分布、频率相关函数的解析表达式。此外，还通过参考模型提出了一种高效的SOC信道仿真模型。结果表明，SOC信道仿真模型与频率相关函数相关，近似于参考模型，可以很好地应用于评估室内宽带无线通信系统的性能。&&&&关键词： 宽带信道模型；室内信道模型；几何矩形散射模型；参考信道模型0 引言 &&&&在室内传播环境中，电磁平面波常常从各个方向伴随着不同的传播延迟到达接收天线，这种现象是由墙壁、家具等障碍引起的反射、衍射、散射所造成的。未来室内无线通信系统的一个重要特征是它们比现在的系统占据了大得多的带宽，因此，移动衰落信道必须根据频率选择性建立信道模型。文献[1]中提出的经验统计模型，是根据在特定的室内环境中所收集的测量数据开发的。这种模型的缺点是其特性受限于特定的传播环境。文献[2]中基于光线追踪技术的方法，用来模拟特定室内传播场景，这种方法的准确性只能在计算复杂度时得到保证。文献[3-4]中针对室外传播场景研究了相对于频率选择性窄带几何信道模型的一个扩展。 &&&&本文通过进一步扩展几何矩形散射模型来建立室内宽带移动衰落信道模型，目前这种方法已经在文献[5]中被提出来表征室内传播环境特性。本文通过假设无限数量的散射体均匀分布在三维房间的二维(2D)水平面上，着重研究室内宽带信道参考模型统计特性。文中推导到达角(Angle of Arrival，AOA)概率分布函数(Probability Density Function，PDF)、功率延迟分布(Power Delay Profile，PDP)、频率相关函数(Frequency Correlation Function，FCF)的解析表达式。本文还根据参考模型提出了一种SOC信道仿真模型。结果表明，本文所设计的SOC信道仿真模型相对于频率相关函数与基本参考模型相符，同时这种SOC信道仿真模型能够模拟室内移动衰落信道，减少实际支出。1 室内几何散射模型 &&&&几何散射模型的首次提出是在文献[5]中，用来表征室内传播环境特性。文中选取三维房间的一个2D水平面，因此在本文中假设无数的散射体、基站(Base Station，BS)和移动台(Mobile Station，MS)位于二维(Two Dimensional，2D)平面。 &&&&如图1所示，这个矩形代表房间的2D水平面，其长和宽分别由A和B表示。基站为信号发射器，移动台为信号接收器，假设移动台沿着x轴的方向移动。此外，考虑单一反弹散射，这表示从基站发射的波达信号平面波到达移动台之前仅通过一次散射体反弹。 &&&&图1中黑点代表平面中散射体位置，在现实世界中，散射体的数目和它们的位置在不同传播场景中都是不同的。本文研究的是所有可能性传播场景中的一个平均、普通的统计模型。文中假定无限数量的散射体均匀分布在一个矩形室的二维水平面上。该模型通过使用SOC的原理可用于推导高效信道模拟器，实现成本比较低。2 信道统计特征分析 &&&&下面研究本文提出的室内宽带参考信道模型的统计特性，特别是到达角(AOA)概率分布函数(PDF)、功率延迟分布(PDP)、频率相关函数(FCF)。 &&&&从图1可以看出，基站放置于(c，0)(c≤0)，同时移动台位于坐标系的原点。波达信号到达角AOA通过?琢表示，所有的散射体Sn(n=1，2，…，N)均匀分布在房间的二维水平面上。散射体的位置由(z，α)用极坐标形式表示。根据文献[5]，联合概率分布函数pzα(z，α)可以表示为：&&&&通过运用随机变量转换的基本原理[6]，可以得出联合概率分布函数pDθ(D，θ)，表示为：&2.1 平面波最大行进距离D &&&&式(2)描述了平面波从基站BS出发经过一个矩形房间内2D水平面上任意地方的散射体到移动台MS的行进距离。函数D(z，α)的导数与z相关且是正值，导数如下： &&&&可以看出Dmax(α)取决于到达角α。根据式（9），可以得到图2。2.2 到达角概率分布函数（PDF） &&&&根据式(6)推导到达角概率分布函数，这里将所有的传播延迟定义为：&2.3 功率延迟分布（PDP） &&&&行进距离D的概率分布函数可以通过pD(D)表示，计算方程为：2.4 频率相关函数（FCF）3 数值结果与分析 &&&&通过对式（13）、式（18）的数值分析，给出了理论结果，通过计算机仿真验证了本文结论。假定选取长度A=10 m和宽B=5 m的房间作为室内参考环境。参数a和b分别选择2和1。 &&&&图3为宽带参考信道模型到达角的概率分布函数的仿真结果，其中选取了两个不同的基站位置，c=-2和c=-4。从图中可看出到达角的概率分布函数的大小与基站BS的位置无关。从散射体的位置开始计算到达角和传播延迟，接着根据所获得的到达角的随机值求出到达角AOA的概率分布函数图3还给出了窄带信道模型到达角的概率分布函数，可以看出在相同的室内环境情况下，宽带信道模型到达角概率分布函数与窄带模型的一种情况相一致。 &&&&图4所示频率相关函数的绝对值，文中通过不同的矩形室长度A的值，运用式（18）计算出频率相关函数的绝对值。为了比较结果，通过文献[3]中的式（18）在图4中画出了频率相关函数的理论曲线。这里取ζ=10作为SOC信道模拟器的传播路径[7]。根据文献[6]中提到的方法将功率分配到不同路径。SOC信道仿真模型的到达角通过采用相同面积的改良方法计算得出。从图4可以看出，SOC信道仿真模型的频率相关函数与参考模型相当一致。当房间长度A从10 m增加到30 m时，随着频率间隔v′的增加，频率相关函数下降的越来越快。同时，随着A的增加，相干带宽Bc变得越来越小。 &&&&图5所示为房间宽度对频率相关函数的影响，同样可以得出当房间宽度B从5 m增加到30 m时，随着频率间隔v′的增加，频率相关函数下降的越来越快，同时带宽也随之减小。4 结论 &&&&本文推导了室内传播环境下一种宽带移动衰落信道模型。通过假设无限数量的散射体被均匀分布在矩形室二维水平面上，将宽带扩展应用在几何散射体模型上。另外还推导了到达角（AOA）概率分布函数（PDF）、功率延迟分布（PDP）、频率相关函数（FCF）的解析表达式。文中结果分析表明，到达角概率分布函数的大小与基站BS的位置无关。矩形室的长度A和宽度B两者同样对到达角概率分布函数和频率相关函数有影响，如果房间的长度A或宽度B增加，随着频率间隔v′的增加频率相关函数下降的越来越快，同时随着房间长宽的增加，相干带宽减小。 &&&&本文通过运用SOC原理根据参考信道模型推导了一种高效信道模拟器。从频率相关函数、时间相关函数等来看，SOC信道仿真模型与宽带参考模型在一定频率、时间延迟范围内非常匹配。SOC信道仿真模型能够更有效地评估宽带室内无线通信系统的性能，同时减少了实现的开支。参考文献[1] XU H，KUKSHYA V，RAPPAPORT T S.Spatial and temporal characteristics of 60-GHz indoor channels[J].Selected Areas in Communications，IEEE Journal on，)：620-630.[2] ATHANASIADOU G E，NIX A R，MCGEEHAN J P.A microcellular ray-tracing propagation model and evaluation of its narrow-band and wide-band predictions[J].Selected Areas in Communications，IEEE Journal on，)：322-335.&[3] PATZOLD M，HOGSTAD B O.A wideband space-time MIMO channel simulator based on the geometrical onering model[C].Vehicular Technology Conference，2006.VTC-2006 Fall.2006 IEEE 64th.IEEE，.[4] 江浩，周杰.室内外非对称信道模型及其MIMO研究[J].安徽大学学报(自然科学版)，2013(5)：51-59.[5] MA Y，PATZOLD M.Design and simulation of narrowband indoor radio propagation channels under LOS and NLOS propagation conditions[C].Vehicular Technology Conference(VTC 2010-Spring)，2010 IEEE 71st.IEEE，.[6] PAPOULIS A，PILLAI S U.Probability, random variables,and stochastic processes[M].Tata McGraw-Hill Education，2002.[7] GUTIERREZ C A，PATZOLD M.The design of sum-of-cisoids Rayleigh fading channel simulators assuming nonisotropic scattering conditions[J].Wireless Communications，IEEE Transactions on，)：.[8] PATZOLD M.Mobile fading channels[M].John Wiley & Sons，Inc，2003.
&&&&摘 &要： 提出了一种基于几何散射模型的综合改进室内参考信道模型，这种模型是由无限数量的散射体均匀分布在三维空间的一个二维水平面上组成的。推导了电磁信号到达角概率分布函数、功率延迟分布、频率相关函数的解析表达式。此外，还通过参考模型提出了一种高效的SOC信道仿真模型。结果表明，SOC信道仿真模型与频率相关函数相关，近似于参考模型，可以很好地应用于评估室内宽带无线通信系统的性能。&&&&关键词： 宽带信道模型；室内信道模型；几何矩形散射模型；参考信道模型0 引言 &&&&在室内传播环境中，电磁平面波常常从各个方向伴随着不同的传播延迟到达接收天线，这种现象是由墙壁、家具等障碍引起的反射、衍射、散射所造成的。未来室内无线通信系统的一个重要特征是它们比现在的系统占据了大得多的带宽，因此，移动衰落信道必须根据频率选择性建立信道模型。文献[1]中提出的经验统计模型，是根据在特定的室内环境中所收集的测量数据开发的。这种模型的缺点是其特性受限于特定的传播环境。文献[2]中基于光线追踪技术的方法，用来模拟特定室内传播场景，这种方法的准确性只能在计算复杂度时得到保证。文献[3-4]中针对室外传播场景研究了相对于频率选择性窄带几何信道模型的一个扩展。 &&&&本文通过进一步扩展几何矩形散射模型来建立室内宽带移动衰落信道模型，目前这种方法已经在文献[5]中被提出来表征室内传播环境特性。本文通过假设无限数量的散射体均匀分布在三维房间的二维(2D)水平面上，着重研究室内宽带信道参考模型统计特性。文中推导到达角(Angle of Arrival，AOA)概率分布函数(Probability Density Function，PDF)、功率延迟分布(Power Delay Profile，PDP)、频率相关函数(Frequency Correlation Function，FCF)的解析表达式。本文还根据参考模型提出了一种SOC信道仿真模型。结果表明，本文所设计的SOC信道仿真模型相对于频率相关函数与基本参考模型相符，同时这种SOC信道仿真模型能够模拟室内移动衰落信道，减少实际支出。1 室内几何散射模型 &&&&几何散射模型的首次提出是在文献[5]中，用来表征室内传播环境特性。文中选取三维房间的一个2D水平面，因此在本文中假设无数的散射体、基站(Base Station，BS)和移动台(Mobile Station，MS)位于二维(Two Dimensional，2D)平面。 &&&&如图1所示，这个矩形代表房间的2D水平面，其长和宽分别由A和B表示。基站为信号发射器，移动台为信号接收器，假设移动台沿着x轴的方向移动。此外，考虑单一反弹散射，这表示从基站发射的波达信号平面波到达移动台之前仅通过一次散射体反弹。 &&&&图1中黑点代表平面中散射体位置，在现实世界中，散射体的数目和它们的位置在不同传播场景中都是不同的。本文研究的是所有可能性传播场景中的一个平均、普通的统计模型。文中假定无限数量的散射体均匀分布在一个矩形室的二维水平面上。该模型通过使用SOC的原理可用于推导高效信道模拟器，实现成本比较低。2 信道统计特征分析 &&&&下面研究本文提出的室内宽带参考信道模型的统计特性，特别是到达角(AOA)概率分布函数(PDF)、功率延迟分布(PDP)、频率相关函数(FCF)。 &&&&从图1可以看出，基站放置于(c，0)(c≤0)，同时移动台位于坐标系的原点。波达信号到达角AOA通过?琢表示，所有的散射体Sn(n=1，2，…，N)均匀分布在房间的二维水平面上。散射体的位置由(z，α)用极坐标形式表示。根据文献[5]，联合概率分布函数pzα(z，α)可以表示为：&&&&通过运用随机变量转换的基本原理[6]，可以得出联合概率分布函数pDθ(D，θ)，表示为：&2.1 平面波最大行进距离D &&&&式(2)描述了平面波从基站BS出发经过一个矩形房间内2D水平面上任意地方的散射体到移动台MS的行进距离。函数D(z，α)的导数与z相关且是正值，导数如下： &&&&可以看出Dmax(α)取决于到达角α。根据式（9），可以得到图2。2.2 到达角概率分布函数（PDF） &&&&根据式(6)推导到达角概率分布函数，这里将所有的传播延迟定义为：&2.3 功率延迟分布（PDP） &&&&行进距离D的概率分布函数可以通过pD(D)表示，计算方程为：2.4 频率相关函数（FCF）3 数值结果与分析 &&&&通过对式（13）、式（18）的数值分析，给出了理论结果，通过计算机仿真验证了本文结论。假定选取长度A=10 m和宽B=5 m的房间作为室内参考环境。参数a和b分别选择2和1。 &&&&图3为宽带参考信道模型到达角的概率分布函数的仿真结果，其中选取了两个不同的基站位置，c=-2和c=-4。从图中可看出到达角的概率分布函数的大小与基站BS的位置无关。从散射体的位置开始计算到达角和传播延迟，接着根据所获得的到达角的随机值求出到达角AOA的概率分布函数图3还给出了窄带信道模型到达角的概率分布函数，可以看出在相同的室内环境情况下，宽带信道模型到达角概率分布函数与窄带模型的一种情况相一致。 &&&&图4所示频率相关函数的绝对值，文中通过不同的矩形室长度A的值，运用式（18）计算出频率相关函数的绝对值。为了比较结果，通过文献[3]中的式（18）在图4中画出了频率相关函数的理论曲线。这里取ζ=10作为SOC信道模拟器的传播路径[7]。根据文献[6]中提到的方法将功率分配到不同路径。SOC信道仿真模型的到达角通过采用相同面积的改良方法计算得出。从图4可以看出，SOC信道仿真模型的频率相关函数与参考模型相当一致。当房间长度A从10 m增加到30 m时，随着频率间隔v′的增加，频率相关函数下降的越来越快。同时，随着A的增加，相干带宽Bc变得越来越小。 &&&&图5所示为房间宽度对频率相关函数的影响，同样可以得出当房间宽度B从5 m增加到30 m时，随着频率间隔v′的增加，频率相关函数下降的越来越快，同时带宽也随之减小。4 结论 &&&&本文推导了室内传播环境下一种宽带移动衰落信道模型。通过假设无限数量的散射体被均匀分布在矩形室二维水平面上，将宽带扩展应用在几何散射体模型上。另外还推导了到达角（AOA）概率分布函数（PDF）、功率延迟分布（PDP）、频率相关函数（FCF）的解析表达式。文中结果分析表明，到达角概率分布函数的大小与基站BS的位置无关。矩形室的长度A和宽度B两者同样对到达角概率分布函数和频率相关函数有影响，如果房间的长度A或宽度B增加，随着频率间隔v′的增加频率相关函数下降的越来越快，同时随着房间长宽的增加，相干带宽减小。 &&&&本文通过运用SOC原理根据参考信道模型推导了一种高效信道模拟器。从频率相关函数、时间相关函数等来看，SOC信道仿真模型与宽带参考模型在一定频率、时间延迟范围内非常匹配。SOC信道仿真模型能够更有效地评估宽带室内无线通信系统的性能，同时减少了实现的开支。参考文献[1] XU H，KUKSHYA V，RAPPAPORT T S.Spatial and temporal characteristics of 60-GHz indoor channels[J].Selected Areas in Communications，IEEE Journal on，)：620-630.[2] ATHANASIADOU G E，NIX A R，MCGEEHAN J P.A microcellular ray-tracing propagation model and evaluation of its narrow-band and wide-band predictions[J].Selected Areas in Communications，IEEE Journal on，)：322-335.&[3] PATZOLD M，HOGSTAD B O.A wideband space-time MIMO channel simulator based on the geometrical onering model[C].Vehicular Technology Conference，2006.VTC-2006 Fall.2006 IEEE 64th.IEEE，.[4] 江浩，周杰.室内外非对称信道模型及其MIMO研究[J].安徽大学学报(自然科学版)，2013(5)：51-59.[5] MA Y，PATZOLD M.Design and simulation of narrowband indoor radio propagation channels under LOS and NLOS propagation conditions[C].Vehicular Technology Conference(VTC 2010-Spring)，2010 IEEE 71st.IEEE，.[6] PAPOULIS A，PILLAI S U.Probability, random variables,and stochastic processes[M].Tata McGraw-Hill Education，2002.[7] GUTIERREZ C A，PATZOLD M.The design of sum-of-cisoids Rayleigh fading channel simulators assuming nonisotropic scattering conditions[J].Wireless Communications，IEEE Transactions on，)：.[8] PATZOLD M.Mobile fading channels[M].John Wiley & Sons，Inc，2003.
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