理论教育 无线电信道测量方法与技巧

无线电信道测量方法与技巧

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5.24 SAGE估计的确定性组件和视距测量的集群组织表5.12 COST 273内的UWB测量(续)方位角延迟范围中传播路径的延迟和衰减聚集在视距测量中可以很明显地看出,如图5.24所示。在参考文献[ZeST05]中的关于联合定位成像实验中的结果使用了即时的参考文献[ZeST04]描述的多天线信道探测,展示了超宽带通信的能力。

无线电信道测量方法与技巧

准备用COST 273进行的测量总结见表5.12。所有测量所使用的频率是大多数实验室可以容易获得的VNA。VNA测量的主要优点是可以获得非常高的测量带宽;频率覆盖从1~11GHz,带宽从2~10GHz。VNA测量原理要求在扫描测量带宽时环境状态保持静止。这是一个主要缺点,参考文献[ZeST04]给出了一个更完善的评估时间变异的信道探测器。这个信道探测器基于最长长度的循环二进制序列,它通过使用同步处理结构支持MIMO测量。首先,它可以覆盖从近似直流到5GHz的带宽。另外,其定位是否合适也已被证明。

给出的VNA测量强调多天线设定,包括SISO、SIMO、双SIMO、MIMO。所有情况都使用虚拟阵列,即一个单天线一步步移动到不同的阵列元素的位置。给定的测量包含预期的大多数应用环境,命名为室内、办公室和家庭环境,还有一个测量强调一种工厂环境。

结果中可以得到一个非常有启发的例子,参考文献[HaTK04a],[HaTK04b],[HaTK05]提出了室内超宽带传播机制的主要机制的深入观察,在图5.24和图5.25表明(见参考文献[HaTK04a])。

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图5.24 SAGE估计的确定性组件和视距测量的集群组织(见参考文献[HaTK04a])

表5.12 COST 273内的UWB测量

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(续)

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方位角延迟范围中传播路径的延迟和衰减聚集在视距测量中可以很明显地看出,如图5.24所示。在这种情况下,镜面反射可以作为主要的互相作用类型,可以与房间的物理结构相应,如图5.25所示。

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图5.25 视距测量的不同环境物理结构的聚合辨识(摘自参考文献[HaTK04a])

参考文献[KuPa02]基于阵列测试,波前可以重构。图5.26显示了这样的波前在办公室环境下通过150cm×30cm的矩形观察阵列。过后大约11ns,直接辐射波到达,如图5.26b所示。过一会儿,从右边发射来的波到达观测阵列,如图5.26b所示(中间和低端)。可以明显观察到交叉波前的干扰。

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图5.26 UWB测量产生的波前(见参考文献[KuPa02])

主要结果是UWB信道是由强烈的、独立的反射决定的,这种反射在大的距离(与波长比较)表现出相干性。它们叠加到密集多径簇上,伴随着熟悉的指数衰减和宽带信道常有的延迟。但是,为了获得低的过剩的延迟,偏离指数延迟的密集多径带来了更低的功率

不像小的分数带宽那样,由天线引起的频率趋向是不容忽视的。比如,链路两端的固定增益天线除了传播信道可能的固有频率依赖性以外,会增加1/f的趋势。

在参考文献[ZeST05]中的关于联合定位成像实验中的结果使用了即时的参考文献[ZeST04]描述的多天线信道探测,展示了超宽带通信的能力。使用了3个天线的结合来确定发送天线的位置。基于这个信息,从测量的信道脉冲响应中抽取多径分量,通过后处理产生环境的图像,如图5.27所示。

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图5.27 UWB成像实验的结果(见参考文献[ZeST05])

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