基于室内测量的高频段无线信道传播特性研究

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为了满足第五代移动通信系统(5G)对于海量数据和高数据速率的需求,高频段移动通信作为其中一项关键技术引起了越来越多的关注和研究。而高频段无线传输技术研究和系统设计的基础则是高频段信道测量与传播特性研究。同时,室内场景作为5G应用的重要场景也吸引了越来越多专家学者的关注。因此,本文从未来移动通信的实际应用需求出发,以无线移动通信电磁波传播为理论基础,将实际测量与理论分析相结合,对高频段室内无线信道的传播特性展开相关的研究工作。主要的工作包括以下几个方面:(1)搭建支持多中心频率的宽带无线信道测量平台,制定了以室内办公区为主要场景的测量方案,完成了对室内办公区多中心频点、不同天线配置及不同发端场景的信道测量工作,获得室内高频无线信道原始的I/Q数据。针对部分未来无线移动通信的潜在可用频段,本文选择通过进行3.5、6、14、23、26及28GHz多个中心频率信道测量,对比不同频点之间的信道传播特性及相关的频率依赖性。对于不同天线对于信道传播特性的影响,本文给出了喇叭天线和全向天线对于测量结果的影响研究。(2)基于无线移动通信理论,搭建一套基于MATLAB的测量结果分析平台,用于分析无线信道的参数提取和数据分析工作。信道参数分析和提取都是在基于无线信道的信道冲激响应(Channel Impulse Response,CIR)的基础上,综合各个信道参数的标准定义和实际分析应用的场景所进行的。在本文中所提取的信道参数主要有功率时延谱(Power Delay Profile,PDP)、均方根(Root Mean Square,RMS)时延扩展、路径损耗(Path Loss, PL)及功率角度谱等,并利用这些参数进行了高频段室内无线信道的传播特性研究分析。(3)完成高频段室内无线信道的传播特性研究。根据测量分析得到的信道参数,利用相关理论知识和实际测量场景相结合,对高频段无线信道的传播特性进行分析,包括不同频段频点之间的频率依赖性,不同测量天线之间的差异性及不同发射端场景下对最终无线信道传播特性的相关影响。综上所述,本文通过搭建支持多中心频率的高频段信道测量平台,基于实地的室内高频段无线信道测量,分析获取室内办公区的多个中心频点、不同天线配置及不同发端位置对无线信道传播特性的影响。
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