CN116054984A - 一种面向无人机-地面用户无线通信的几何统计信道建模方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向无人机‑地面用户无线通信的几何统计信道建模方法，首先构建无人机‑地面用户无线通信场景，建立直角坐标系；接着，在无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，推导无人机和用户间的直达路径长度以及发射角度和接收角度的函数表达式；在无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，推导无人机/用户和散射簇间的时变传输路径长度以及发射角度和接收角度的函数表达式；基于推导，计算无人机和用户间的信号经直达路径传输以及非直达路径传输的信道复冲激函数表达式；最后，探索无人机‑地面用户无线通信的空间非平稳特性。本发明能够解决无人机‑地面用户无线通信场景下时域或频域非平稳、散射体丰富、多移动性等难题。

Description

一种面向无人机-地面用户无线通信的几何统计信道建模方法

技术领域

本发明涉及通信系统技术领域，尤其是一种面向无人机-地面用户无线通信的几何统计信道建模方法。

背景技术

无人机通信作为空天地海一体化信息网络中的重要组成部分，针对其关键技术理论展开研究，突破制约无人机通信系统设计与性能评估过程中的关键技术瓶颈，探索无人机信道的空间非平稳传输特性，对于构建空天地海一体化信息网络具有重要的理论价值和现实意义。

无论是小尺度衰落信道中的信道编码，或是大尺度衰落信道中的网络优化，信道模型始终是系统设计、理论分析、性能评估、系统优化及部署的重要基石。因此，国外多个团队展开了信道建模研究工作。例如，美国高通公司提出了基于散射体高斯分布的空间信道模型，新加坡南阳理工学院团队提出了基于瑞利和指数分布的空间信道模型等。后来，伴随蜂窝系统越来越小，传输信号的俯仰角会对信道非平稳特性造成影响，因此，国外研究团队提出多系统参数配置的三维空间统计信道模型。例如，美国手机和便携式无线电研究组和巴基斯坦穆罕默德·阿里·金纳大学团队分别提出了采用椭球体和半球体模型描述空地域无线通信场景，探索了信道的空间非平稳传输特性。新加坡国立大学的Rui Zhang教授课题组开展了多频段多场景无人机信道测量实验，探索了无人机信道的时域和频域非平稳特性。上述无人机统计信道模型面向多天线通信系统，能够支持任意天线阵列配置以及任何散射体分布的情况，促使多应用技术与空地域无线建模理论深度融合成为下一代无线通信技术的研究热点。

近年来，国内多个团队针对无人机无线传输特征展开研究。例如，北京大学程翔教授团队提出了三维圆柱体为散射体的空地域多天线信道模型，探讨航空器或无人机各种信道特征。通过采用规则几何信道建模理论，分析了无人机的三维不确定移动轨迹对信道时域和频域非平稳性造成的影响。北京邮电大学张建华教授团队通过推导信道的统计特征函数，实现特征函数理论推导值与蒙特卡洛统计值间的相互验证，探索了天线阵列的物理特性对信道空域非平稳传输特性造成的影响。南京航空航天大学团队和山东大学团队提出了采用基于球体、半椭球体以及双圆柱体物理特性的统计信道模型描述空地域无线通信环境。东南大学王承祥教授团队提出了无人机通信统计信道模型，通过引入生灭算法描述信道在时域/空间域的非平稳特性，探索了不同传输时延下的时域互相关特性、时域自相关特性以及多普勒功率谱分布等。上述无人机统计信道模型支持典型天线阵列配置与固定散射分布的情况，形成了分析空地域无线通信系统性能的理论体系。

综上所述，现有的技术在建立无人机-地面用户无线通信信道模型时，并未讨论无人机的运动速度和运动方向对信道非平稳传输特性造成的影响。与此同时，现有的无人机无人机-地面用户无线信道建模技术缺乏普适性，即通过调整模型参数，难以描述多种无人机-地面用户无线通信环境。因此，现有的无人机无人机-地面用户无线信道建模技术难以用来有效地分析与设计无线通信系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种面向无人机-地面用户无线通信的几何统计信道建模方法，能够解决无人机-地面用户无线通信场景下时域或频域非平稳、散射体丰富、多移动性等难题，同时对于评估无人机-地面用户无线通信信道容量、传输增益等性能具有重要的指导意义和应用价值。

为解决上述技术问题，本发明提供一种面向无人机-地面用户无线通信的几何统计信道建模方法，包括如下步骤：

步骤1、当无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，计算无人机第p根天线与用户第q根天线间的时变传输路径的函数表达式；其中，p＝1,2,...P，q＝1,2,...Q；

步骤2、当无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，计算发射角度和接收角度的函数表达式；

步骤3、无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，计算无人机第p根天线和散射簇间的时变传输路径长度，以及用户第q根天线和散射簇间的时变传输路径长度；

步骤4、当无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，计算发射角度和接收角度的函数表达式；

步骤5、计算无人机和用户间的信号经直达路径传输以及非直达路径传输的信道复冲激函数表达式；

步骤6、探索无人机-地面用户无线通信的空间非平稳传输特性。

优选的，步骤1中，当无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，计算无人机第p根天线与用户第q根天线间的时变传输路径的函数表达式具体为：

其中，v_T表示无人机的运动速度，t表示无人机和用户的运动时间，γ_T表示无人机的运动方向和x轴正方向的夹角，η_T表示无人机的运动方向和水平面的夹角，k_p＝(P-2p+1)/2，δ_T为无人机任意两相邻天线的间距，ψ_T为无人机天线阵列与x轴正方向的夹角，D表示无人机天线阵列中点映射在水平面上的投影距离用户天线阵列中点的长度，v_R表示用户的运动速度，η_R表示用户的运动方向和x轴正方向的夹角，k_q＝(Q-2q+1)/2，δ_R为用户任意两相邻天线的间距，ψ_R为用户天线阵列与x轴正方向的夹角，H₀表示无人机天线阵列中点到达水平面的距离。

优选的，步骤2中，当无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，计算发射角度和接收角度的函数表达式具体为：在当无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，离开方位角和离开竖直角分别计算为：

当信号经直达路径到达地面用户时，到达水平角和到达竖直角分别计算为：

其中，v_R表示用户的运动速度，t表示无人机和用户的运动时间，η_R表示用户的运动方向和x轴正方向的夹角，v_T表示无人机的运动速度，γ_T表示无人机的运动方向和x轴正方向的夹角，η_T表示无人机的运动方向和水平面的夹角，D表示无人机天线阵列中点映射在水平面上的投影距离用户天线阵列中点的长度，H₀表示无人机天线阵列中点到达水平面的距离。

优选的，步骤3中，无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，计算无人机第p根天线和散射簇间的时变传输路径长度，以及用户第q根天线和散射簇间的时变传输路径长度具体为：

其中，v_T表示无人机的运动速度，t表示无人机和用户的运动时间，γ_T表示无人机的运动方向和x轴正方向的夹角，η_T表示无人机的运动方向和水平面的夹角，k_p＝(P-2p+1)/2，δ_T为无人机任意两相邻天线的间距，ψ_T为无人机天线阵列与x轴正方向的夹角，H₀表示无人机天线阵列中点到达水平面的距离，v_R表示用户的运动速度，η_R表示用户的运动方向和x轴正方向的夹角，k_q＝(Q-2q+1)/2，δ_R为用户任意两相邻天线的间距，ψ_R为用户天线阵列与x轴正方向的夹角，x_c、y_c和z_c分别表示散射簇在x轴、y轴和z轴上的坐标。

优选的，步骤4中，当无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，计算发射角度和接收角度的函数表达式具体为：在无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，无人机到达散射簇中第n个散射体的离开方位角和离开竖直角，其中n＝1,2,...,N，分别计算为：

在信号经散射簇反射到达地面用户时，用户到达散射簇中第n个散射体的水平角和到达竖直角分别计算为：

其中，v_T表示无人机的运动速度，t表示无人机和用户的运动时间，γ_T表示无人机的运动方向和x轴正方向的夹角，η_T表示无人机的运动方向和水平面的夹角，D表示无人机天线阵列中点映射在水平面上的投影距离用户天线阵列中点的长度，v_R表示用户的运动速度，η_R表示用户的运动方向和x轴正方向的夹角。

优选的，步骤5中，计算无人机和用户间的信号经直达路径传输以及非直达路径传输的信道复冲激函数表达式具体为：在无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，无人机第p根天线与用户第q根天线间传输路径的复冲激函数计算为：

其中，K表示莱斯因子，j为复数，f_c为载波频率，t表示无人机和用户的运动时间，c为光的传输速率，λ为波长，v_T表示无人机的运动速度，η_T表示无人机的运动方向和水平面的夹角，γ_T表示无人机的运动方向和x轴正方向的夹角，v_R表示用户的运动速度，η_R表示用户的运动方向和x轴正方向的夹角；

和

分别是直达路径的时变离开方位角和时变离开竖直角；

和

分别是直达路径的时变到达水平角和时变到达竖直角；

在无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，无人机第p根天线与用户第q根天线间传输路径的复冲激函数计算为：

其中，N是等效散射体的个数；

是初始随机相位，ξ_pq表示发射端第p根天线与接收端第q根天线间直达路径的传输距离，ξ_pn(t)和ξ_qn(t)分别表示发射端第p根天线和接收端第q根天线到达散射簇的时变传输距离，

和

分别表示信号到达散射簇的时变离开水平角度和时变离开竖直角度，

和

分别表示信号到达接收端的到达水平角度和到达竖直角度。

优选的，步骤6中，探索无人机-地面用户无线通信的空间非平稳传输特性具体为：当发射端发出的信号经直达路径到达接收端时，发射端第p根天线和接收端第q根天线间传输链路，与发射端第p′根天线和接收端第q′根间传输路径的空间互相关特性计算，其中p′＝1,2,...P，q′＝1,2,...Q，具体为：

其中，j为复数，f_c为载波频率，ξ_p′q′(t+τ)表示发射端第p′根天线与接收端第q′根天线间直达路径的传输路径长度，λ为波长，v_T表示无人机的运动速度，η_T表示无人机的运动方向和水平面的夹角，γ_T表示无人机的运动方向和x轴正方向的夹角，v_R表示用户的运动速度，η_R表示用户的运动方向和x轴正方向的夹角；

当发射端发出的信号经非直达路径到达接收端时，发射端第p根天线和接收端第q根天线间传输链路，与发射端第p′根天线和接收端第q′根间传输路径的空间互相关特性计算为：

其中，ξ_pq表示发射端第p根天线与接收端第q根天线间直达路径的传输距离，

和

分别是直达路径的时变离开方位角和时变离开竖直角，

和

分别是直达路径的时变到达水平角和时变到达竖直角，ξ_pn(t)和ξ_qn(t)分别表示发射端第p根天线和接收端第q根天线到达散射簇的时变传输距离，ξ_p′n(t+τ)和ξ_q′n(t+τ)ξ_q′n(t)分别表示发射端第p′根天线和接收端第q′根天线在运动时间为t+τ时到达散射簇的时变传输距离，

和

分别表示信号到达散射簇的时变离开水平角度和时变离开竖直角度，

和

分别表示信号到达接收端的到达水平角度和到达竖直角度。

本发明的有益效果为：(1)通用性强，本发明中提出的几何统计建模方法能够通过调整模型参数，描述不同频段、不同参数配置下的无人机-地面用户无线通信环境；(2)精确度高，本发明中提出的一种面向无人机-地面用户无线通信信道的复冲激函数表达式，能够有效的描述不同系统配置下的无线传输特性；(3)本发明中提出的建模方法能够分析不同无人机与地面用户在不同时刻的模型参数对信道传输特性造成的影响；同时分析不同时刻的运动速度/方向对信道传输特性造成的影响。

附图说明

图1为本发明的无人机-地面用户无线通信信道模型示意图。

图2为本发明的无人机-地面用户无线通信信道在不同天线间距时的空间互相关特性示意图。

图3为本发明的无人机-地面用户无线通信信道在不同莱斯因子和不同无人机运动方向下的空间互相关特性示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种面向无人机-地面用户无线通信的几何统计信道建模方法，包括如下步骤：

步骤1、当无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，计算无人机第p根天线与用户第q根天线间的时变传输路径的函数表达式具体为：

其中，k_p＝(P-2p+1)/2，k_q＝(Q-2q+1)/2，参数P和Q分别表示无人机和路面用户天线的数目；δ_T为无人机任意两相邻天线的间距；δ_R为用户任意两相邻天线的间距；ψ_T为无人机天线阵列与x轴正方向的夹角；ψ_R为用户天线阵列与x轴正方向的夹角；t表示无人机和用户的运动时间；v_T和v_R分别表示无人机和用户的运动速度；γ_T和η_T分别表示无人机的运动方向和x轴正方向以及水平面的夹角；η_R用户的运动方向和x轴正方向的夹角；D表示无人机天线阵列中点映射在水平面上的投影距离用户天线阵列中点的长度，H₀表示无人机天线阵列中点到达水平面的距离。

步骤2、当无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，计算发射角度和接收角度的函数表达式具体为：在当无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，离开方位角和离开竖直角分别计算为：

当信号经直达路径到达地面用户时，到达水平角和到达竖直角分别计算为：

步骤3、无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，计算无人机第p根天线和散射簇间的时变传输路径长度，以及用户第q根天线和散射簇间的时变传输路径长度具体为：

步骤4、当无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，计算发射角度和接收角度的函数表达式具体为：在无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，无人机到达散射簇中第n个(n＝1,2,...,N)散射体的离开方位角和离开竖直角分别计算为：

在信号经散射簇反射到达地面用户时，用户到达散射簇中第n个散射体的水平角和到达竖直角分别计算为：

步骤5、计算无人机和用户间的信号经直达路径传输以及非直达路径传输的信道复冲激函数表达式具体为：在无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，无人机第p根天线与用户第q根天线间传输路径的复冲激函数计算为：

其中，K表示莱斯因子，j为复数，f_c为载波频率，c为光的传输速率，λ为波长；

在无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，无人机第p根天线与用户第q根天线间传输路径的复冲激函数计算为：

其中，N是等效散射体的个数；

是初始随机相位。

步骤6、探索无人机-地面用户无线通信的空间非平稳传输特性具体为：当发射端发出的信号经直达路径到达接收端时，发射端第p根天线和接收端第q根天线间传输链路，与发射端第p′根(p′＝1,2,...P)天线和接收端第q′根(q′＝1,2,...Q)间传输路径的空间互相关特性计算为：

其中，ξ_p′q′(t+τ)表示发射端第p′根天线与接收端第q′根天线间直达路径的传输路径长度；

当发射端发出的信号经非直达路径到达接收端时，发射端第p根天线和接收端第q根天线间传输链路，与发射端第p′根天线和接收端第q′根间传输路径的空间互相关特性计算为：

基于上述推导，图2给出本发明提出的无人机-地面用户无线通信信道的空间互相关特性。仿真结果指出，当无人机或用户相邻两天线间距增大时，信道的空间互相关特性会不断地减小，表明体现出本发明所提模型的空间非平稳特性。从图中还可以发现，当无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，其空间互相关特性要明显高于信号经散射簇反射到达用户的情况。上述理论结果和过去文献结论相吻合，表明图2关于分析无人机-地面用户无线通信信道的空间互相关特性的正确性。

图3描述了无人机-地面用户无线通信信道在不同莱斯因子和不同无人机运动方向下的空间互相关特性。仿真结果指出，在无人机和用户处于运动状态时，当无人机远离水平面运动时，即γ_T＝π/2，不同非直达路径的空间互相关性要明显小于无人机朝着水平面运动时的情况(γ_T＝-π/2)。从图中还可以发现，信道在散射体非常稀疏时(K＝0.01)的空间互相关特性要明显大于信道在散射体密集时(K＝1)的空间互相关特性，表明了莱斯因子K会对无人机-地面用户无线通信信道传输特性造成影响。这一结论和过去研究的仿真结果相吻合，表明上述仿真结果是正确的且符合客观规律。

Claims (7)

1.一种面向无人机-地面用户无线通信的几何统计信道建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、当无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，计算无人机第p根天线与用户第q根天线间的时变传输路径的函数表达式；其中，p＝1,2,...P，q＝1,2,...Q，参数P和Q分别表示无人机和路面用户天线的数目；

步骤2、当无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，计算发射角度和接收角度的函数表达式；

步骤3、无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，计算无人机第p根天线和散射簇间的时变传输路径长度，以及用户第q根天线和散射簇间的时变传输路径长度；

步骤4、当无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，计算发射角度和接收角度的函数表达式；

步骤5、计算无人机和用户间的信号经直达路径传输以及非直达路径传输的信道复冲激函数表达式；

步骤6、探索无人机-地面用户无线通信的空间非平稳传输特性。

2.如权利要求1所述的面向无人机-地面用户无线通信的几何统计信道建模方法，其特征在于，步骤1中，当无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，计算无人机第p根天线与用户第q根天线间的时变传输路径的函数表达式具体为：

其中，v_T表示无人机的运动速度，t表示无人机和用户的运动时间，γ_T表示无人机的运动方向和x轴正方向的夹角，η_T表示无人机的运动方向和水平面的夹角，k_p＝(P-2p+1)/2，δ_T为无人机任意两相邻天线的间距，ψ_T为无人机天线阵列与x轴正方向的夹角，D表示无人机天线阵列中点映射在水平面上的投影距离用户天线阵列中点的长度，v_R表示用户的运动速度，η_R表示用户的运动方向和x轴正方向的夹角，k_q＝(Q-2q+1)/2，δ_R为用户任意两相邻天线的间距，ψ_R为用户天线阵列与x轴正方向的夹角，H₀表示无人机天线阵列中点到达水平面的距离。

3.如权利要求1所述的面向无人机-地面用户无线通信的几何统计信道建模方法，其特征在于，步骤2中，当无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，计算发射角度和接收角度的函数表达式具体为：在当无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，离开方位角和离开竖直角分别计算为：

当信号经直达路径到达地面用户时，到达水平角和到达竖直角分别计算为：

其中，v_R表示用户的运动速度，t表示无人机和用户的运动时间，η_R表示用户的运动方向和x轴正方向的夹角，v_T表示无人机的运动速度，γ_T表示无人机的运动方向和x轴正方向的夹角，η_T表示无人机的运动方向和水平面的夹角，D表示无人机天线阵列中点映射在水平面上的投影距离用户天线阵列中点的长度，H₀表示无人机天线阵列中点到达水平面的距离。

4.如权利要求1所述的面向无人机-地面用户无线通信的几何统计信道建模方法，其特征在于，步骤3中，无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，计算无人机第p根天线和散射簇间的时变传输路径长度，以及用户第q根天线和散射簇间的时变传输路径长度具体为：

其中，v_T表示无人机的运动速度，t表示无人机和用户的运动时间，γ_T表示无人机的运动方向和x轴正方向的夹角，η_T表示无人机的运动方向和水平面的夹角，k_p＝(P-2p+1)/2，δ_T为无人机任意两相邻天线的间距，ψ_T为无人机天线阵列与x轴正方向的夹角，H₀表示无人机天线阵列中点到达水平面的距离，v_R表示用户的运动速度，η_R表示用户的运动方向和x轴正方向的夹角，k_q＝(Q-2q+1)/2，δ_R为用户任意两相邻天线的间距，ψ_R为用户天线阵列与x轴正方向的夹角，x_c、y_c和z_c分别表示散射簇在x轴、y轴和z轴上的坐标。

5.如权利要求1所述的面向无人机-地面用户无线通信的几何统计信道建模方法，其特征在于，步骤4中，当无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，计算发射角度和接收角度的函数表达式具体为：在无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，无人机到达散射簇中第n个散射体的离开方位角和离开竖直角，其中n＝1,2,...,N，分别计算为：

在信号经散射簇反射到达地面用户时，用户到达散射簇中第n个散射体的水平角和到达竖直角分别计算为：

其中，v_T表示无人机的运动速度，t表示无人机和用户的运动时间，γ_T表示无人机的运动方向和x轴正方向的夹角，η_T表示无人机的运动方向和水平面的夹角，D表示无人机天线阵列中点映射在水平面上的投影距离用户天线阵列中点的长度，v_R表示用户的运动速度，η_R表示用户的运动方向和x轴正方向的夹角。

6.如权利要求1所述的面向无人机-地面用户无线通信的几何统计信道建模方法，其特征在于，步骤5中，计算无人机和用户间的信号经直达路径传输以及非直达路径传输的信道复冲激函数表达式具体为：在无人机发出的信号经直达路径到达地面用户时，无人机第p根天线与用户第q根天线间传输路径的复冲激函数计算为：

其中，K表示莱斯因子，j为复数，f_c为载波频率，t表示无人机和用户的运动时间，c为光的传输速率，λ为波长，v_T表示无人机的运动速度，η_T表示无人机的运动方向和水平面的夹角，γ_T表示无人机的运动方向和x轴正方向的夹角，v_R表示用户的运动速度，η_R表示用户的运动方向和x轴正方向的夹角；

和

分别是直达路径的时变离开方位角和时变离开竖直角；

和

分别是直达路径的时变到达水平角和时变到达竖直角；

在无人机发出的信号经散射簇反射到达地面用户时，无人机第p根天线与用户第q根天线间传输路径的复冲激函数计算为：

其中，N是等效散射体的个数；

是初始随机相位，ξ_pq表示发射端第p根天线与接收端第q根天线间直达路径的传输距离，ξ_pn(t)和ξ_qn(t)分别表示发射端第p根天线和接收端第q根天线到达散射簇的时变传输距离，

和

分别表示信号到达散射簇的时变离开水平角度和时变离开竖直角度，

和

分别表示信号到达接收端的到达水平角度和到达竖直角度。

7.如权利要求1所述的面向无人机-地面用户无线通信的几何统计信道建模方法，其特征在于，步骤6中，探索无人机-地面用户无线通信的空间非平稳传输特性具体为：当发射端发出的信号经直达路径到达接收端时，发射端第p根天线和接收端第q根天线间传输链路，与发射端第p′根天线和接收端第q′根间传输路径的空间互相关特性计算，其中p′＝1,2,...P，q′＝1,2,...Q，具体为：

其中，j为复数，f_c为载波频率，ξ_p′q′(t+τ)表示发射端第p′根天线与接收端第q′根天线间直达路径的传输路径长度，λ为波长，v_T表示无人机的运动速度，η_T表示无人机的运动方向和水平面的夹角，γ_T表示无人机的运动方向和x轴正方向的夹角，v_R表示用户的运动速度，η_R表示用户的运动方向和x轴正方向的夹角；

当发射端发出的信号经非直达路径到达接收端时，发射端第p根天线和接收端第q根天线间传输链路，与发射端第p′根天线和接收端第q′根间传输路径的空间互相关特性计算为：

其中，ξ_pq表示发射端第p根天线与接收端第q根天线间直达路径的传输距离，

和

分别是直达路径的时变离开方位角和时变离开竖直角，

和

分别是直达路径的时变到达水平角和时变到达竖直角，ξ_pn(t)和ξ_qn(t)分别表示发射端第p根天线和接收端第q根天线到达散射簇的时变传输距离，ξ_p′n(t+τ)和ξ_q′n(t+τ)ξ_q′n(t)分别表示发射端第p′根天线和接收端第q′根天线在运动时间为t+τ时到达散射簇的时变传输距离，

和

分别表示信号到达散射簇的时变离开水平角度和时变离开竖直角度，

和

分别表示信号到达接收端的到达水平角度和到达竖直角度。

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