CN112311489A - 一种信道传输矩阵的确定方法、装置以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种信道传输矩阵的确定方法装置以及存储介质，所述方法包括：获取天线簇中每条子径的振幅和相位；获取阴影衰落的随机变量；获取发射端与接收端的导向向量；基于所述每条子径的振幅和相位、所述阴影衰落的随机变量以及所述发射端与接收端的导向向量，计算信道系数；基于所述信道系数，构建信道传输矩阵。如此，通过引入阴影衰落，改进了现有的信道模型；另外，通过引入发射端与接收端的导向向量，体现了MIMO系统中的天线耦合效应，以使得确定的信道传输矩阵对应的信道模型能够运用到MIMO系统中。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术，尤其涉及一种信道传输矩阵的确定方法、装置以及存储介质。
背景技术
无线信号在复杂的室内环境中传播时，容易受障碍物的影响而产生各种反射、折射、衍射等物理现象。因此，对室内传播环境的建模显得尤为重要。
现有的室内信道模型能够有效地反应无线信号在室内环境中的传播特征，但是其并未考虑天线耦合效应及阴影衰落对信道容量的影响，因此不能满足真实的室内传播系统的需要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种信道传输矩阵的确定方法、终端、服务器以及存储介质。
本发明实施例提供的一种信道传输矩阵的确定方法，包括：
获取天线簇中每条子径的振幅和相位；
获取阴影衰落的随机变量；
获取发射端与接收端的导向向量；
基于所述每条子径的振幅和相位、所述阴影衰落的随机变量以及所述发射端与接收端的导向向量，计算信道系数；
基于所述信道系数，构建信道传输矩阵。
其中，所述获取天线发射端与接收端的导向向量，包括：
获取发射端的第一导向向量；
获取接收端的第二导向向量。
其中，所述获取发射端的第一导向向量，包括：
获取所述发射端与接收端的天线间距；
基于所述天线间距，计算所述发射端与接收端中的每根天线的相位；
获取所述发射端的每根天线的第一方向增益；
基于所述每根天线的相位以及所述第一方向增益，构建所述发射端的第一导向向量。
其中，所述获取所述发射端的每根天线的第一方向增益，包括：
获取所述发射端与接收端中的每根天线的远场辐射增益数据；
获取所述每条子径的发射角；
基于所述发射端与接收端的天线间距、所述每条子径的发射角以及所述远场辐射增益数据，计算得到所述第一方向增益。
其中，获取所述每条子径的发射角，包括：
获取随机分布的所述发射端第l簇的平均发射角；
获取服从双边拉普拉斯分布的所述第l簇中第k条子径相对于所述平均发射角的第一偏移量；
将所述平均发射角与所述第一偏移量相加，得到所述第l簇中第k条子径的发射角。
其中，所述获取接收端的第二导向向量，包括：
获取所述发射端与接收端的天线间距；
基于所述天线间距，计算所述发射端与接收端中的每根天线的相位；
获取所述接收端的每根天线的第二方向增益；
基于所述每根天线的相位以及所述第二方向增益，构建所述接收端的第二导向向量。
其中，所述获取接收端的每根天线的第二方向增益，包括：
获取所述发射端与接收端中的每根天线的远场辐射增益数据；
获取所述每条子径的到达角；
基于所述发射端与接收端的天线间距、所述每条子径的到达角以及所述远场辐射增益数据，计算得到所述第二方向增益。
其中，获取所述每条子径的到达角，包括：
获取随机分布的所述接收端第l簇的平均到达角；
获取服从双边拉普拉斯分布的所述第l簇中第k条子径相对于所述平均到达角的第二偏移量；
将所述平均到达角与所述第二偏移量相加，得到所述第l簇中第k条子径的到达角。
其中，所述获取发射端与接收端的导向向量，包括：
根据第一计算式，计算得到所述导向向量；
所述第一计算式为：
其中，
为所述导向向量，p∈{T，R}，T指代所述发射端，R指代所述接收端，q∈{m，n},n指代所述发射端的第n根天线，m指代所述接收端的第m根天线，
为所述发射端与接收端中的天线的方向增益，
为所述发射端与接收端中的天线的相位函数。
其中，所述发射端与接收端中的天线的相位函数
满足：
其中，k0为自由空间波数，k0＝2π/λ0，λ0为中心频率对应的波长，
为所述发射端与接收端中的天线的坐标。
其中，所述基于所述每条子径的相位、所述阴影衰落的随机变量以及所述发射端与接收端的导向向量，计算信道系数，包括：
根据第二计算式，计算得到所述信道系数；
所述第二计算式为：
其中，hmn为所述信道系数，n指代所述发射端的第n根天线，m指代所述接收端的第m根天线，X为所述阴影衰落的随机变量，
为归一化因子， L为天线簇的数量，K为天线簇中子径的数量，βk,l为第l簇中第k条子径的复增益系数，θk,l为第l簇中第k条子径的相位，
为所述发射端第n根天线的导向向量，
为所述接收端第n根天线的导向向量，
为所述第l簇的平均发射角，
为所述第l簇的平均到达角，
为所述第l簇中第k条子径相对于所述平均发射角的偏移量，
为所述第l簇中第k条子径相对于所述平均到达角的偏移量。
其中，所述每条子径的振幅服从瑞利分布。
其中，所述每条子径的相位服从[0,2π]区间的均匀分布。
其中，所述阴影衰落的随机变量服从均值为0，标准差为σSF的高斯分布。
本发明实施例提供的一种确定信道传输矩阵的装置，包括：
子径振幅和相位获取模块，用于获取天线簇中每条子径的振幅和相位；
随机变量获取模块，用于获取阴影衰落的随机变量；
导向向量获取模块，用于获取发射端与接收端的导向向量；
信道系数计算模块，用于基于所述每条子径的振幅和相位、所述阴影衰落的随机变量以及所述发射端与接收端的导向向量，计算信道系数；
信道传输矩阵构建模块，用于基于所述信道系数，构建信道传输矩阵。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现前述信道传输矩阵的确定方法中任一项步骤。
本发明实施例的技术方案中，获取天线簇中每条子径的振幅和相位；获取阴影衰落的随机变量；获取发射端与接收端的导向向量；基于所述每条子径的振幅和相位、所述阴影衰落的随机变量以及所述发射端与接收端的导向向量，计算信道系数；基于所述信道系数，构建信道传输矩阵。如此，通过引入阴影衰落，改进了现有的室内信道模型；另外，通过引入发射端与接收端的导向向量，体现了MIMO系统中的天线耦合效应，以使得确定的信道传输矩阵对应的信道模型能够运用到MIMO系统中。
附图说明
附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例；
图1为本发明实施例的一种信道传输矩阵的确定方法的流程示意图；
图2为本发明实施例的一种信道传输矩阵的确定方法的流程示意图；
图3为本发明实施例的一种确定信道传输矩阵的装置的结构示意图；
图4为本发明实施例的一种确定信道传输矩阵的装置的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。
为便于理解本申请实施例的技术方案，以下先对本申请实施例涉及到的相关技术进行说明，需要说明的是，以下相关技术可以与本申请实施例的技术方案进行任意结合进行实施，也可以单独实施本申请实施例的技术方案。
SVA室内衰落信道从时域和空域这两个维度来考虑无线信号，对无线信号的发射角(Angle of Departure，AOD)和到达角(Angle of Arrival，AOA)进行了建模，其该模型的信道冲激响应表达式可表示为：
其中，βk,l表示第l簇内第k条子径的幅度，服从瑞利分布，其概率密度函数表示为公式(2)所示；θk,l表示第l簇内第k条子径的相位，且均匀分布在[0,2π] 上；其余参数定义如SVA模型信道冲激响应式参数表(表1)所示。
表1
一般的信道模型中，子径AOA为随机变量，然而大量的实测数据表明当发射端采用全向天线且接收端采用定向天线时，子径AOA服从双边拉普拉斯分布。同时，平均簇AOA相互独立并且同服从于[0,2π]的均匀分布。当发射端与接收端具有相同的系统结构时，AOA和AOD的分布是相同的。这里假设在实现该室内信道模型时，发射端与接收端具有对称性，则发射端与接收端的子径的AOA/AOD均服从0均值、标准差为σP的双边拉普拉斯分布，记为
表达式如公式(3)所示：
其中，角度标准差σP以弧度表示。此外，需要注意的是
是相较于
而言的，因此
具有0均值。
在窄带情况下，多径时延扩展相较于每符号周期而言是很小的。因此，在该种环境下可以认为SVA模型的信道冲激响应是方向性的，即对公式(1)的时延分量进行积分可得：
为了满足真实的室内传播系统的需要，较为全面地反应真实的室内传播环境，提出了本申请实施例的以下技术方案。
下面对本申请实施例的实现原理进行详细说明。本发明实施例在SVA信道模型窄带简化形式的基础上引入对数正态阴影衰落来描述大尺度衰落对室内衰落信道的影响，这里假设大尺度衰落与小尺度衰落相互独立，则这种改进型SVA 模型的信道冲激响应可由式(4)改写为：
其中，X是对数正态随机变量，
即20log10(X)服从均值为0，标准差为σSF的高斯分布。
此外，多径传播之间往往会相互干扰。克服室内、外传播环境中多径干扰的方法有很多种，其中包括信道均衡，定向天线和多天线系统等，每种方法都有其适合应用的通信系统。研究表明多天线系统特别适用于如局域网之类的室内传播应用，因为该系统不仅允许同时与多个用户在同一频段内进行通信，而且提高了通信系统的频谱利用率。因此，本发明实施例对改进型SVA信道模型进行扩展使其能够运用到多天线系统中，推导出了该模型在多输入多输出系统 (Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)中第n根发射天线与第m根接收天线之间的信道系数，如公式(6)所示：
公式(6)中
是天线的导向向量，其表达式如下：
其中，p∈{T，R}，T指代所述发射端，R指代所述接收端，q∈{m，n},n 指代所述发射端的第n根天线，m指代所述接收端的第m根天线，
为所述发射端与接收端中的天线的方向增益，即天线增益方向图，
为所述发射端与接收端中的天线的相位函数，其表达式如下：
其中，k0为自由空间波数，k0＝2π/λ0，λ0为中心频率对应的波长，
在不增加总接收功率的前提下，这里可以用归一化因子
来使得簇和簇内子径的数量足够大，则信道系数的公式(6)可改写为在不增加总接收功率的前提下，这里用归一化因子
来使得簇和簇内子径的数量足够大，则信道系数的公式(6)可改写为：
则对于N根发射天线与M根接收天线的MIMO系统而言，其信道传输矩阵可以表示为：
多天线MIMO系统能够有效地增加信道容量，因而在实际的无线通信系统中运用得非常广泛。由于天线日益趋于小型化，导致天线间距较短，使得天线耦合效应成为MIMO系统性能分析必须要考虑的因素。本发明实施例所得的信道传输矩阵能够体现多天线系统中天线耦合效应的影响，即通过天线导向向量
体现，因为
是关于天线增益方向图
和相位
的函数。这里将这种引入了对数正态阴影衰落且适用于耦合MIMO系统的SVA信道模型简记为 MC-SVA信道模型。
图1为本发明实施例的一种信道传输矩阵的确定方法的流程示意图，如图 1所示，所述方法包括以下步骤：
步骤101：获取天线簇中每条子径的振幅和相位。
具体地，本发明实施例的一种信道传输矩阵的确定方法可以由终端设备实现，例如可以基于计算机上的MATLAB软件来完成本发明实施例的信道模型的构建。
在一个实施例中，所述每条子径的振幅服从瑞利分布。
在一个实施例中，所述每条子径的相位服从[0,2π]区间的均匀分布。
步骤102：获取阴影衰落的随机变量。
具体地，可以获取对数正态阴影衰落数值化的随机变量。
在一个实施例中，所述阴影衰落的随机变量服从均值为0，标准差为σSF的高斯分布。
步骤103：获取发射端与接收端的导向向量。
这里获取发射端与接收端的导向向量，可以包括：分别获取发射端的导向向量，以及接收端的导向向量。为表述方便，下面以第一导向向量指代发射端的导向向量，以第二导向向量指代接收端的导向向量。
1、第一导向向量的获取：
根据前文公式(7)可知，需要得到
p＝T，即导向向量的构建，需要获取发射端中的天线的第一方向增益(天线增益方向图)，以及所述发射端与接收端中的每根天线的相位。具体地，可以参照以下方式进行实施：
首先获取所述发射端与接收端的天线间距；然后基于所述天线间距，计算所述发射端与接收端中的每根天线的相位；获取所述发射端的每根天线的第一方向增益；基于所述每根天线的相位以及所述第一方向增益，构建所述发射端的第一导向向量。第一导向向量可以由每根天线的相位以及所述第一方向增益相乘得到，其中，第一方向增益的获取过程可以包括：
获取所述发射端与接收端中的每根天线的远场辐射增益数据；获取所述每条子径的发射角；基于所述发射端与接收端的天线间距、所述每条子径的发射角以及所述远场辐射增益数据，计算得到所述第一方向增益。
本实施例中，远场辐射增益数据可以以表格形式体现，行表示不同的天线间距，列表示0到360度上每度的远场辐射数据。所述每条子径的发射角可以参照以下方式进行实施：
首先获取随机分布的所述发射端第l簇的平均发射角，然后获取服从双边拉普拉斯分布的所述第l簇中第k条子径相对于所述平均发射角的第一偏移量，将所述平均发射角与所述第一偏移量相加，得到所述第l簇中第k条子径的发射角。
2、第二导向向量的获取：
第二导向向量的获取与第二导向向量的获取方法类似，需要得到
p＝R。
具体地，可以参照以下方式进行实施：
首先获取所述发射端与接收端的天线间距；然后基于所述天线间距，计算所述发射端与接收端中的每根天线的相位；获取所述接收端的每根天线的第二方向增益；基于所述每根天线的相位以及所述第二方向增益，构建所述接收端的第二导向向量。第二导向向量可以由每根天线的相位以及所述第二方向增益相乘得到，其中，第二方向增益的获取过程可以包括：
获取所述发射端与接收端中的每根天线的远场辐射增益数据；获取所述每条子径的到达角；基于所述发射端与接收端的天线间距、所述每条子径的到达角以及所述远场辐射增益数据，计算得到所述第二方向增益。
本实施例中，远场辐射增益数据可以以表格形式体现，行表示不同的天线间距，列表示0到360度上每度的远场辐射数据。所述每条子径的到达角可以参照以下方式进行实施：
首先获取随机分布的所述接收端第l簇的平均到达角，然后获取服从双边拉普拉斯分布的所述第l簇中第k条子径相对于所述平均到达角的第一偏移量，将所述平均到达角与所述第一偏移量相加，得到所述第l簇中第k条子径的到达角。
步骤104：基于所述每条子径的振幅和相位、所述阴影衰落的随机变量以及所述发射端与接收端的导向向量，计算信道系数。
具体地，可以将每条子径的振幅和相位、所述阴影衰落的随机变量以及所述发射端与接收端的导向向量代入公式(9)，计算得到信道系数。
步骤105：基于所述信道系数，构建信道传输矩阵。
具体地，可以参照公式(10)所示，代入步骤104得到的信道系数，以构建信道传输矩阵。
实施例一
图2为本发明实施例的一种信道传输矩阵的确定方法的流程示意图，本实施例的信道模型的构建方法可以利用matlab实现，如图2所示，所述方法包括以下步骤：
步骤201：发射端第l簇的平均发射角的生成。
具体地，生成[0,2π]范围内随机分布的发射端第l簇的平均发射角。
步骤202：获取第l簇内第k子径的发射角。
具体地，获取服从双边拉普拉斯变分布的第l簇内第k条子径发射角的偏移量
然后将偏移角
与簇平均发射角
相加得到第l簇内第k子径的发射角。
步骤203：获取第l簇内第k子径的到达角。
具体地，与第l簇内第k子径的发射角的获取类似，可以参照步骤201、202 获取第l簇内第k子径的到达角。
步骤204：生成服从瑞利分布的每条子径的振幅。
步骤205:生成服从[0,2π]均匀分布的每条子径的相位。
步骤206：生成对数正态阴影衰落数值化的随机变量。
步骤207：获取远场辐射增益数据。
具体地，可以导入HFSS软件仿真得到的阵列各阵元的远场辐射增益数据 (数据为表格形式，行表示不同的天线间距，列表示0到360度上每度的远场辐射数据)。
步骤208：设定发射端与接收端天线间距。
步骤209：根据设定的天线间距求发射与接收端各阵元的相位
步骤210：生成发射端各阵元的增益方向图。
具体地，根据设定的天线间距、每条子径的发射角度取步骤7所导入的远场辐射增益数据来生成发射端各阵元的增益方向图
步骤211：生成接收端各阵元的增益方向图。
同理，可以参照步骤210生成接收端各阵元的增益方向图
步骤212：获取发射端与接收端的导向向量。
具体地，将前述步骤中获取的参数代入，前文中的公式(7)得到发射端与接收端的导向向量
步骤213：计算信道系数，得到信道传输矩阵。
具体地，可以将上述参数代入公式(9)得到信道系数，并且可以根据公式 (10)由此得到整个MIMO系统的信道传输矩阵。
图3为本发明实施例提供的一种确定信道传输矩阵的装置的结构示意图，如图3所示，确定信道传输矩阵的装置300包括：
子径振幅和相位生成模块301，用于获取天线簇中每条子径的振幅和相位；
随机变量生成模块302，用于获取阴影衰落的随机变量；
导向向量获取模块303，用于获取发射端与接收端的导向向量；
信道系数计算模块304，用于基于所述每条子径的振幅和相位、所述阴影衰落的随机变量以及所述发射端与接收端的导向向量，计算信道系数；
信道传输矩阵构建模块305，用于基于所述信道系数，构建信道传输矩阵。
本领域技术人员应当理解，图3所示的MIMO系统的信道模型的装置300 中的各模块的实现功能可参照信道传输矩阵的确定方法的相关描述而理解。图 3所示的MIMO系统的信道模型的装置300中的各模块的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。
图4是本发明实施例的一种确定信道传输矩阵的装置的结构示意图，图4 所示的确定信道传输矩阵的装置400设置在终端上，包括：至少一个处理器401、存储器402、用户接口403、至少一个网络接口404。确定信道传输矩阵的装置 400中的各个组件通过总线系统405耦合在一起。可理解，总线系统405用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统405除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图4中将各种总线都标为总线系统405。
其中，用户接口403可以包括显示器、键盘、鼠标、轨迹球、点击轮、按键、按钮、触感板或者触摸屏等。
本发明实施例中的存储器402用于存储各种类型的数据以支持确定信道传输矩阵的装置400的操作。这些数据的示例包括：用于在测量配置的装置400 上操作的任何计算机程序，如操作系统4021和应用程序4022；其中，操作系统4021包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序4022可以包含各种应用程序，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序4022 中。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器401中，或者由处理器401 实现。处理器401可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器401中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器401可以是通用处理器、数字信号处理器，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器401可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器402，处理器401读取存储器402中的信息，结合其硬件完成前述方法的步骤。
可以理解，存储器402可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM， Read OnlyMemory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可评论显示可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可评论显示可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM， ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(FlashMemory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM， Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM， Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM， Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，Synchronous Dynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random AccessMemory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM， SyncLink Dynamic Random AccessMemory)、直接内存总线随机存取存储器 (DRRAM，Direct Rambus Random AccessMemory)。本发明实施例描述的存储器402旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
基于本申请各实施例提供的信道传输矩阵的确定方法，本申请还提供一种计算机可读存储介质，参照图4所示，所述计算机可读存储介质可以包括：用于存储计算机程序的存储器402，上述计算机程序可由确定信道传输矩阵的装置400的处理器401执行，以完成前述方法所述步骤。计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、FlashMemory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器。
需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (14)
1.一种信道传输矩阵的确定方法，其特征在于，包括：
获取天线簇中每条子径的振幅和相位；
获取阴影衰落的随机变量；
获取发射端与接收端的导向向量；
基于所述每条子径的振幅和相位、所述阴影衰落的随机变量以及所述发射端与接收端的导向向量，计算信道系数；
基于所述信道系数，构建信道传输矩阵。
2.根据权利要求1所述的信道传输矩阵的确定方法，其特征在于，所述获取天线发射端与接收端的导向向量，包括：
获取发射端的第一导向向量；
获取接收端的第二导向向量。
3.根据权利要求2所述的信道传输矩阵的确定方法，其特征在于，所述获取发射端的第一导向向量，包括：
获取所述发射端与接收端的天线间距；
基于所述天线间距，计算所述发射端与接收端中的每根天线的相位；
获取所述发射端的每根天线的第一方向增益；
基于所述每根天线的相位以及所述第一方向增益，构建所述发射端的第一导向向量。
4.根据权利要求3所述的信道传输矩阵的确定方法，其特征在于，所述获取所述发射端的每根天线的第一方向增益，包括：
获取所述发射端与接收端中的每根天线的远场辐射增益数据；
获取所述每条子径的发射角；
基于所述发射端与接收端的天线间距、所述每条子径的发射角以及所述远场辐射增益数据，计算得到所述第一方向增益。
5.根据权利要求4所述的信道传输矩阵的确定方法，其特征在于，获取所述每条子径的发射角，包括：
获取随机分布的所述发射端第l簇的平均发射角；
获取服从双边拉普拉斯分布的所述第l簇中第k条子径相对于所述平均发射角的第一偏移量；
将所述平均发射角与所述第一偏移量相加，得到所述第l簇中第k条子径的发射角。
6.根据权利要求2所述的信道传输矩阵的确定方法，其特征在于，所述获取接收端的第二导向向量，包括：
获取所述发射端与接收端的天线间距；
基于所述天线间距，计算所述发射端与接收端中的每根天线的相位；
获取所述接收端的每根天线的第二方向增益；
基于所述每根天线的相位以及所述第二方向增益，构建所述接收端的第二导向向量。
7.根据权利要求6所述的信道传输矩阵的确定方法，其特征在于，所述获取接收端的每根天线的第二方向增益，包括：
获取所述发射端与接收端中的每根天线的远场辐射增益数据；
获取所述每条子径的到达角；
基于所述发射端与接收端的天线间距、所述每条子径的到达角以及所述远场辐射增益数据，计算得到所述第二方向增益。
8.根据权利要求7所述的信道传输矩阵的确定方法，其特征在于，获取所述每条子径的到达角，包括：
获取随机分布的所述接收端第l簇的平均到达角；
获取服从双边拉普拉斯分布的所述第l簇中第k条子径相对于所述平均到达角的第二偏移量；
将所述平均到达角与所述第二偏移量相加，得到所述第l簇中第k条子径的到达角。
9.根据权利要求1至8任一项所述的信道传输矩阵的确定方法，其特征在于，所述获取发射端与接收端的导向向量，包括：
根据第一计算式，计算得到所述导向向量；
所述第一计算式为：
其中，
为所述导向向量，p∈{T，R}，T指代所述发射端，R指代所述接收端，q∈{m，n},n指代所述发射端的第n根天线，m指代所述接收端的第m根天线，
为所述发射端与接收端中的天线的方向增益，
为所述发射端与接收端中的天线的相位函数。
10.根据权利要求9所述的信道传输矩阵的确定方法，其特征在于，所述发射端与接收端中的天线的相位函数
满足：
其中，k0为自由空间波数，k0＝2π/λ0，λ0为中心频率对应的波长，
为所述发射端与接收端中的天线的坐标。
11.根据权利要求1至8任一项所述的信道传输矩阵的确定方法，其特征在于，所述基于所述每条子径的相位、所述阴影衰落的随机变量以及所述发射端与接收端的导向向量，计算信道系数，包括：
根据第二计算式，计算得到所述信道系数；
所述第二计算式为：
其中，hmn为所述信道系数，n指代所述发射端的第n根天线，m指代所述接收端的第m根天线，X为所述阴影衰落的随机变量，
为归一化因子，L为天线簇的数量，K为天线簇中子径的数量，βk,l为第l簇中第k条子径的复增益系数，θk,l为第l簇中第k条子径的相位，
为所述发射端第n根天线的导向向量，
为所述接收端第n根天线的导向向量，
为所述第l簇的平均发射角，
为所述第l簇的平均到达角，
为所述第l簇中第k条子径相对于所述平均发射角的偏移量，
为所述第l簇中第k条子径相对于所述平均到达角的偏移量。
12.根据权利要求1至8任一项所述的信道传输矩阵的确定方法，其特征在于，所述每条子径的振幅服从瑞利分布；
或者，所述每条子径的相位服从[0,2π]区间的均匀分布；
或者，所述阴影衰落的随机变量服从均值为0，标准差为σSF的高斯分布。
13.一种确定信道传输矩阵的装置，其特征在于，包括：
子径振幅和相位获取模块，用于获取天线簇中每条子径的振幅和相位；
随机变量获取模块，用于获取阴影衰落的随机变量；
导向向量获取模块，用于获取发射端与接收端的导向向量；
信道系数计算模块，用于基于所述每条子径的振幅和相位、所述阴影衰落的随机变量以及所述发射端与接收端的导向向量，计算信道系数；
信道传输矩阵构建模块，用于基于所述信道系数，构建信道传输矩阵。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至12任一项所述信道传输矩阵的确定方法的步骤。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910709182.2A CN112311489A (zh) | 2019-08-01 | 2019-08-01 | 一种信道传输矩阵的确定方法、装置以及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910709182.2A CN112311489A (zh) | 2019-08-01 | 2019-08-01 | 一种信道传输矩阵的确定方法、装置以及存储介质 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112311489A true CN112311489A (zh) | 2021-02-02 |
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| CN201910709182.2A Withdrawn CN112311489A (zh) | 2019-08-01 | 2019-08-01 | 一种信道传输矩阵的确定方法、装置以及存储介质 |
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|---|---|
| CN (1) | CN112311489A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115913408A (zh) * | 2023-01-06 | 2023-04-04 | 网络通信与安全紫金山实验室 | 天线相位误差校正方法、装置、基站和存储介质 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US20160285528A1 (en) * | 2013-12-02 | 2016-09-29 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Interference suppression method and apparatus |
| CN107171703A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-09-15 | 河海大学 | 一种能够模拟室内多天线通信系统中衰落信号传播特性的方法 |
| CN109714120A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-05-03 | 河海大学 | 一种模拟耦合多天线室内空间衰落信道传播特性的方法 |
-
2019
- 2019-08-01 CN CN201910709182.2A patent/CN112311489A/zh not_active Withdrawn
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| CN115913408B (zh) * | 2023-01-06 | 2023-05-23 | 网络通信与安全紫金山实验室 | 天线相位误差校正方法、装置、基站和存储介质 |
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