CN107086894A - 一种高速移动下基于马尔科夫链的mimo信道建模方法 - Google Patents

一种高速移动下基于马尔科夫链的mimo信道建模方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107086894A
CN107086894A CN201710334109.2A CN201710334109A CN107086894A CN 107086894 A CN107086894 A CN 107086894A CN 201710334109 A CN201710334109 A CN 201710334109A CN 107086894 A CN107086894 A CN 107086894A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mrow
msubsup
msub
msup
scattering object
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710334109.2A
Other languages
English (en)
Inventor
廖勇
胡异
沈轩帆
张舒敏
陈玲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing University
Original Assignee
Chongqing University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing University filed Critical Chongqing University
Priority to CN201710334109.2A priority Critical patent/CN107086894A/zh
Publication of CN107086894A publication Critical patent/CN107086894A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/391—Modelling the propagation channel
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

本发明提出一种高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道建模方法。首先，依据高铁场景建立信道模型。其次，根据所建立的模型获得发射端和接收端到散射体簇的方位角等关键信道参数。再者，通过马尔科夫链模型获得传播场景中虚拟链路的时延。接着，由建立的信道模型获得从发射端第i根天线到接收端第j根天线的冲击响应表达式。然后，根据三维坐标系特点得到从发射端到散射体簇、散射体簇到接收端的天线向量，以及发射端到接收端的距离向量。最后通过数学公式推导得到信道冲击响应的数学闭合表达式。该方法具体研究了高铁移动场景下的信道模型，采用了马尔科夫链路模型获取传播场景中虚拟链路时延，并考虑了天线向量、离开角以及到达角参数的俯仰角，使得所建立模型更加贴近实际信道，为设计高质量的超高速移动通信提供坚实的理论基础。

Description

一种高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道建模方法
技术领域
本发明涉及高速移动通信的信道建模方法，特别是在高铁宽带无线通信***下的一种高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道建模方法。
背景技术
随着智能终端及移动互联网业务的高速发展，用户搭乘高铁出行时，有越来越多的移动办公和网络娱乐需求，如电话会议、视频点播、互动游戏、上网等。由于高端商务客户云集，高铁通信逐步成为各运营商品牌展示、获取可观经济利润及拉升高端客户黏合度的新竞争领域。而现有的通信标准主要应用的目标是城市低速移动密集蜂窝小区场景，而没有针对高速移动场景进行专门的设计。因此，如何在高速运行、客流集中、业务容量高、部署场景复杂的高铁内提供高质量的网络覆盖，成为运营商和设备商面临的重大挑战。
不同于以往铁路覆盖，高铁覆盖不仅仅要提供良好的语音业务，而且对数据业务要求很高。高铁覆盖可提供的业务分为4类：安全监控类、媒体信息类、语音类和移动互联网类。安全监控指的是安防，通过通信网络传回实时监控高清画面，保证高铁安全运营。媒体信息和移动互联网类型指在高铁中提供实时IPTV、视频浏览、移动办公和上网等业务。但由于高铁车体损耗大且高速运行会导致严重的多普勒效应，造成高铁无线通信信道的不稳定性，使得网络质量骤降，掉话显著，上网速率低，用户体验差。而现有的蜂窝移动通信***和全球移动通信铁路***(Global System for Mobile Communication-Railway,GSM-R)均不能满足目前以及未来高铁用户对高速数据传输的需求。
目前，对于高速移动下的信道建模方法已有研究人员进行研究。有基于光线跟踪法的几何确定性模型(GeometryBasedDeterministicModel,GBDM)，确定性模型需要大量的实测数据，计算复杂度高。有基于几何的随机信道模型，例如单环、双环和椭圆模型，随机信道模型的信道参数也是基于实测数据来获得，计算复杂度较高。还有非几何随机模型(Non-Geometrical StochasticModel,NGSM)，例如基于高铁无线通信的有限状态马尔可夫链的NGSM，但这类模型仅仅是基于有限的信道状态，对于信道参数的描述不准确。因此，基于现有的建模方法，建模结果与实际结果误差较大。
马尔科夫链是数学中具有马尔科夫性质的离散时间随机过程。该过程中，在给定当前知识或信息的情况下，过去(即当期以前的历史状态)对于预测将来(即当前以后的未来状态)是无关的。马尔科夫链模型可以揭示***在不同状态区间转移的内在规律，修正***因各种随机作用而产生的波动，因此马尔科夫链模型对于波动性较大的数据序列预测效果较好。故将马尔科夫链模型用于获取高速移动下的信道参数，可以降低计算复杂，提高建模准确度。
综上，对于现在已有信道建模的方法，它们的计算方法复杂，建模结果与实际结果误差较大。这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道建模方法。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道建模方法，具体建模过程如下：
设定一个高铁场景，假设在一个宽带MIMO***中有多个散射体簇，将其建模在一个三维坐标系中，如图1。假设发射端与接收端的天线是均匀线阵，发射端有MT根天线，接收端有MR根天线。发射端天线之间的距离为δT，接收端天线之间的距离为δR。假设发射机在三维坐标系的原点，发射端与接收端之间的距离向量为D＝(D,0,0)。第n个散射体簇到发射端的距离向量为第n个散射体簇到接收端的距离向量为发射端第i根天线到接收端第j根天线的直视距离向量为第n个散射体簇到发射端第i根天线的距离向量为第n个散射体簇到接收端第j根天线的距离向量为接收端第j根天线的天线向量为发射端第i根天线的天线向量为接收端天线阵的仰角和方位角为γR(t),ηR(t)；发射端天线阵的仰角和方位角为γT(t),ηT(t)；接收端到第n个散射体簇的仰角和方位角为发射端到第n个散射体簇的仰角和方位角为假设发射端与接收端各有N个散射体簇，且一一配对，每一个散射体簇用Clustern(n＝1,......,N)表示，表示在发射端周围的散射体簇，表示在接收端周围的散射体簇。发射端与接收端的散射体簇之间的传播环境看作虚拟链路。由于列车在高速移动中，对于MIMO天线阵列中阵元并不是每一个空间中的散射体簇都是可见的，即部分散射体簇仅对部分阵元发射的部分具有散射效应；同时随着列车的快速移动，空间中的散射体簇分布相对于列车也在快速的变化进而产生了生死过程。因此，虚拟链路产生的时延也是快速变化的，我们采用马尔科夫链模型来获取虚拟链路的时延
因此，宽带MIMO信道的信道矩阵可以用一个MR×MT的复数矩阵表示，其中j＝1,2,...,MR，i＝1,2,...,MT。在t时刻时延τ时，从发射端第i根天线到接收端第j根天线的信道冲击响应(channel impulse response，CIR)hji(t,τ)可以表示为：
其中，hn,ji(t)表示从发射端第i根天线到接收端第j根天线经过第n个散射体簇的CIR，τn(t)表示第n个散射体簇的时延。
其中，为CIR的直视分量，为CIR的非直视分量，且
其中，Kji为莱斯K因子；P1,ji(Pn,ji)为第一个(第n个)散射体簇的功率能量；fc是载波频率；是直视分量中多普勒因子；直视分量中相位因子；fji,1是第一个散射体簇中非直视分量中多普勒因子；Φji,1是第一个散射体簇中非直视分量中相位因子；同样，fji,n是第n个散射体簇中多普勒因子；Φji,n是第n个散射体簇中相位因子。
又由数学几何关系可得下列式子：
其中，是从t0时刻到t时刻第n个散射体簇到发射端的距离向量差，是从t0时刻到t时刻第n个散射体簇到接收端的距离向量差，是从t0时刻到t时刻发射端第i根天线到接收端第j根天线的直视距离向量差，是第n个散射体簇到发射端的距离向量，是第n个散射体簇到接收端的距离向量；是发射端第i根天线到接收端第j根天线的直视距离向量；是第n个散射体簇到发射端第i根天线的距离向量，是第n个散射体簇到接收端第j根天线的距离向量；c是光速；V是接收端的移动向量；fmax是最大多普勒频率；Φ0是发射端信号的初始相位；λ是波长。
是发射端与接收端散射集群之间虚拟链路的时延，是随机变量，通过马尔科夫链模型可获得，t时刻的虚拟链路时延只与t-1时刻的时延有关，具体表达式如下：
其中，E是随机变量，服从(D/c,τmax)的均匀分布；Δt是t时刻到t-1时刻的时间差；ε是场景因子，与设定的场景相关；σ是时延扩展。
由图一的三维坐标，可以得到下列式子：
其中，是接收端第j根天线的天线向量，发射端第i根天线的天线向量；γR(t),ηR(t)是接收端天线阵的仰角和方位角；γT(t),ηT(t)是发射端天线阵的仰角和方位角；是接收端到第n个散射体簇的仰角和方位角，是独立随机变量，服从广义高斯分布；发射端到第n个散射体簇的仰角和方位角，是独立随机变量，服从广义高斯分布；是第n个散射体簇到发射端的距离向量的模长，是第n个散射体簇到接收端的距离向量的模长，是独立随机变量，服从指数分布。
将式(17)-(23)代入式(7)-(16)，再联立式(2)-(6)求解就可解得基于马尔科夫链的MIMO信道的冲击响应hji(t,τ)。
附图说明
图1高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道散射模型；
图2高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道建模方法的流程图。
具体实施方式
以下，描述本发明的实施方式，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道建模过程如图2所示，具体如下：
步骤1：开始；
步骤2：设定高铁场景，假设在一个宽带MIMO***中有多个散射体簇，将其建模在一个三维坐标系中；假设发射端与接收端的天线是均匀线阵，发射端有MT根天线，接收端有MR根天线；发射端天线之间的距离为δT，接收端天线之间的距离为δR；假设发射机在三维坐标系的原点，发射端与接收端之间的距离向量为D＝(D,0,0)；假设发射端与接收端各有N个散射体簇，且一一配对，每一个散射体簇用Clustern(n＝1,......,N)表示，表示在发射端周围的散射体簇，表示在接收端周围的散射体簇；发射端与接收端的散射体簇之间的传播环境看作虚拟链路，以此建立信道模型；
步骤3：根据步骤2建立的信道模型，得到接收端第j根天线的天线向量发射端第i根天线的天线向量接收端天线阵的仰角和方位角γR(t),ηR(t)；发射端天线阵的仰角和方位角γT(t),ηT(t)；接收端到第n个散射体簇的仰角和方位角是独立随机变量，服从广义高斯分布；发射端到第n个散射体簇的仰角和方位角是独立随机变量，服从广义高斯分布；第n个散射体簇到发射端的距离向量的模长第n个散射体簇到接收端的距离向量的模长是独立随机变量，服从指数分布；
步骤4：随着列车的快速移动，空间中的散射体簇分布相对于列车也在快速的变化进而产生了生死过程；因此，虚拟链路产生的时延也是快速变化的，采用马尔科夫链模型来获取虚拟链路的时延t时刻的虚拟链路时延只与t-1时刻的时延有关，具体表达式如下：
其中，E是随机变量，服从(D/c,τmax)的均匀分布；Δt是t时刻到t-1时刻的时间差；ε是场景因子，与设定的场景相关；σ是时延扩展；
步骤5：得到在t时刻时延τ时，从发射端第i根天线到接收端第j根天线的信道冲击响应(channelimpulseresponse，CIR)hji(t,τ)：
其中，hn,ji(t)表示从发射端第i根天线到接收端第j根天线经过第n个散射体簇的CIR，τn(t)表示第n个散射体簇的时延，根据设定的高铁场景可得出经过第1个散射体簇的CIR：
其中，为CIR的直视分量，为CIR的非直视分量，且
其中，Kji为莱斯K因子；P1,ji为第一个散射体簇的功率能量；fc是载波频率；是直视分量中多普勒因子；是直视分量中相位因子；fji,1是第一个散射体簇中非直视分量中多普勒因子；Φji,1是第一个散射体簇中非直视分量中相位因子；
又由数学几何关系可得下列式子：
其中，是从t0时刻到t时刻第n个散射体簇到发射端的距离向量差，是从t0时刻到t时刻第n个散射体簇到接收端的距离向量差，是从t0时刻到t时刻发射端第i根天线到接收端第j根天线的直视距离向量差，是第n个散射体簇到发射端的距离向量，是第n个散射体簇到接收端的距离向量；是发射端第i根天线到接收端第j根天线的直视距离向量；是第1个散射体簇到发射端第i根天线的距离向量，是第1个散射体簇到接收端第j根天线的距离向量；c是光速；V是接收端的移动向量；fmax是最大多普勒频率；Φ0是发射端信号的初始相位；λ是波长；
同样的，根据所设定的高铁场景可得出经过第n(n＝2,3,...,N)个散射体簇的CIR：
其中，Kji为莱斯K因子；Pn,ji为第n个散射体簇的功率能量；fji,n是第n个散射体簇中多普勒因子；Φji,n是第n个散射体簇中相位因子；
又由数学几何关系可得下列式子：
其中，是第n个散射体簇到发射端第i根天线的距离向量，是第n个散射体簇到接收端第j根天线的距离向量；c是光速；V是接收端的移动向量；fmax是最大多普勒频率；Φ0是发射端信号的初始相位；λ是波长；
步骤6：根据三维坐标系得到天线向量以及距离向量等参数，具体表达式如下：
其中，是接收端第j根天线的天线向量，发射端第i根天线的天线向量；γR(t),ηR(t)是接收端天线阵的仰角和方位角；γT(t),ηT(t)是发射端天线阵的仰角和方位角；是接收端到第n个散射体簇的仰角和方位角，是独立随机变量，服从广义高斯分布；发射端到第n个散射体簇的仰角和方位角，是独立随机变量，服从广义高斯分布；是第n个散射体簇到发射端的距离向量的模长，是第n个散射体簇到接收端的距离向量的模长，是独立随机变量，服从指数分布；
步骤7：得到高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道冲击响应hji(t,τ)；
步骤8：结束。
如上所述，本发明采用马尔科夫链获取传播场景虚拟链路的时延，在三维坐标系下获取天线向量、距离向量等参数，经过推导得出第n个散射体簇的CIR、角度扩展、多普勒因子等参数的数学表达式，最终给出了信道冲击响应CIR。该方法可具体得到高铁移动场景下的具有马尔科夫链的MIMO信道模型，为研究高质量的超高速移动通信提供坚实的理论基础。
本发明的有益效果是：
传统的基于实际信道探测仪测量的信道模型耗时、耗力、成本高、计算复杂度高，并且已有的国内外标准化组织出台的高铁信道模型和提案不能满足日益增长的客户需求，采用本发明解决了长期以来，高速移动终端与道旁基站间信道模型的难题。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道建模方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，开始；
S2，设定高铁场景，假设在一个宽带MIMO***中有多个散射体簇，将其建模在一个三维坐标系中；假设发射端与接收端的天线是均匀线阵，发射端有MT根天线，接收端有MR根天线；发射端天线之间的距离为δT，接收端天线之间的距离为δR；假设发射端在三维坐标系的原点，发射端与接收端之间的距离向量为D＝(D,0,0)；假设发射端与接收端各有N个散射体簇，且一一配对，每一个散射体簇用Clustern(n＝1,......,N)表示，表示在发射端周围的散射体簇，表示在接收端周围的散射体簇；发射端与接收端的散射体簇之间的传播环境看作虚拟链路，以此建立信道模型；
S3，根据所建立的模型获得发射端和接收端到散射体簇的俯仰角等关键信道参数；
S4，随着列车移动，获得t时刻的传播场景中虚拟链路时延
S5，由建立的信道模型获得从发射端第i根天线经过第n(n＝1,2,3,...,N)个散射体簇到接收端第j根天线的冲击响应表达式；
S6，在三维坐标系中获得发射端和接收端的天线向量以及散射体簇到发射端和接收端的距离向量；
S7，通过数学推导获得高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道冲击响应hji(t,τ)；
S8，结束。
2.根据权利要求1所述的高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道建模方法，其特征在于，所述S3包括：
根据S2建立的信道模型，得到接收端第j根天线的天线向量发射端第i根天线的天线向量接收端天线阵的仰角和方位角γR(t),ηR(t)；发射端天线阵的仰角和方位角γT(t),ηT(t)；接收端到第n个散射体簇的仰角和方位角是独立随机变量，服从广义高斯分布；发射端到第n个散射体簇的仰角和方位角是独立随机变量，服从广义高斯分布；第n个散射体簇到发射端的距离向量的模长第n个散射体簇到接收端的距离向量的模长是独立随机变量，服从指数分布。
3.根据权利要求1所述的高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道建模方法，其特征在于，所述S4包括：
随着列车的快速移动，空间中的散射体簇分布相对于列车也在快速的变化进而产生了生死过程；因此，虚拟链路产生的时延也是快速变化的，采用马尔科夫链模型来获取虚拟链路的时延t时刻的虚拟链路时延只与t-1时刻的时延有关，具体表达式如下：
<mrow> <mover> <mi>&amp;tau;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>t</mi> <mo>/</mo> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>&amp;epsiv;</mi> <mo>+</mo> <mi>&amp;sigma;</mi> </mrow> </msup> <mo>)</mo> </mrow> </msup> <mover> <mi>&amp;tau;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>t</mi> <mo>/</mo> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>&amp;epsiv;</mi> <mo>+</mo> <mi>&amp;sigma;</mi> </mrow> </msup> <mo>)</mo> </mrow> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mi>E</mi> </mrow>
其中，E是随机变量，服从(D/c,τmax)的均匀分布；Δt是t时刻到t-1时刻的时间差；ε是场景因子，与设定的场景相关；σ是时延扩展。
4.根据权利要求1所述的高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道建模方法，其特征在于，所述S5包括：
在t时刻时延τ时，从发射端第i根天线到接收端第j根天线的信道冲击响应(channelimpulse response，CIR)hji(t,τ)：
<mrow> <msub> <mi>h</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>&amp;tau;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <msub> <mi>h</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>&amp;delta;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;tau;</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，hn,ji(t)表示从发射端第i根天线到接收端第j根天线经过第n个散射体簇的CIR，τn(t)表示第n个散射体簇的时延，根据设定的高铁场景可得出经过第1个散射体簇的CIR：
<mrow> <msub> <mi>h</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，为CIR的直视分量，为CIR的非直视分量，且
<mrow> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mn>1.</mn> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msqrt> <mfrac> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mfrac> </msqrt> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msup> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <msubsup> <mi>&amp;pi;f</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>&amp;Phi;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msup> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mn>1.</mn> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msqrt> <mfrac> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mfrac> </msqrt> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Phi;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msup> </mrow>
其中，Kji为莱斯K因子；P1,ji为第一个散射体簇的功率能量；fc是载波频率；是直视分量中多普勒因子；是直视分量中相位因子；fji,1是第一个散射体簇中非直视分量中多普勒因子；Φji,1是第一个散射体簇中非直视分量中相位因子；
又由数学几何关系可得下列式子：
<mrow> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mi>&amp;Delta;D</mi> <mi>n</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mo>+</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mi>&amp;Delta;D</mi> <mi>n</mi> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> </mrow> <mi>c</mi> </mfrac> <mo>+</mo> <mover> <mi>&amp;tau;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mi>&amp;Delta;D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> </mrow> <mi>c</mi> </mfrac> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>&amp;Delta;D</mi> <mi>n</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>n</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>n</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>&amp;Delta;D</mi> <mi>n</mi> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>n</mi> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>n</mi> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>&amp;Delta;D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>f</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>f</mi> <mi>max</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mo>,</mo> <mi>V</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>V</mi> <mo>|</mo> <mo>|</mo> </mrow> </mfrac> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>&amp;Phi;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>&amp;Phi;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> </mrow> <mi>&amp;lambda;</mi> </mfrac> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> </mrow>
<mrow> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>R</mi> </msubsup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mo>,</mo> <mi>V</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>V</mi> <mo>|</mo> <mo>|</mo> </mrow> </mfrac> </mrow>
<mrow> <msub> <mi>&amp;Phi;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>&amp;Phi;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> </mrow> <mi>&amp;lambda;</mi> </mfrac> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mo>+</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mo>+</mo> <mi>c</mi> <mover> <mi>&amp;tau;</mi> <mo>~</mo> </mover> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow>
其中，是从t0时刻到t时刻第n个散射体簇到发射端的距离向量差，是从t0时刻到t时刻第n个散射体簇到接收端的距离向量差，是从t0时刻到t时刻发射端第i根天线到接收端第j根天线的直视距离向量差，是第n个散射体簇到发射端的距离向量，是第n个散射体簇到接收端的距离向量；是发射端第i根天线到接收端第j根天线的直视距离向量；是第1个散射体簇到发射端第i根天线的距离向量，是第1个散射体簇到接收端第j根天线的距离向量；c是光速；V是接收端的移动向量；fmax是最大多普勒频率；Φ0是发射端信号的初始相位；λ是波长；
同理，根据所设定的高铁场景可推广得出经过第n(n＝2,3,...,N)个散射体簇的CIR：
<mrow> <msub> <mi>h</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mn>3</mn> <mo>,</mo> <mo>...</mo> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>h</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>N</mi> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msqrt> <mfrac> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mfrac> </msqrt> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Phi;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msup> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mn>3</mn> <mo>,</mo> <mo>...</mo> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow>
其中，Kji为莱斯K因子；Pn,ji为第n个散射体簇的功率能量；fji,n是第n个散射体簇中多普勒因子；Φji,n是第n个散射体簇中相位因子；
又由数学几何关系可得下列式子：
<mrow> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> <mi>R</mi> </msubsup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mo>,</mo> <mi>V</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mi>V</mi> <mo>|</mo> <mo>|</mo> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mn>3</mn> <mo>,</mo> <mo>...</mo> <mo>,</mo> <mi>N</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msub> <mi>&amp;Phi;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>&amp;Phi;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> </mrow> <mi>&amp;lambda;</mi> </mfrac> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mo>+</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mo>+</mo> <mi>c</mi> <mover> <mrow> <mi>&amp;tau;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>~</mo> </mover> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>,</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mn>3</mn> <mo>,</mo> <mo>...</mo> <mo>,</mo> <mi>N</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，是第n个散射体簇到发射端第i根天线的距离向量，是第n个散射体簇到接收端第j根天线的距离向量；c是光速；V是接收端的移动向量；fmax是最大多普勒频率；Φ0是发射端信号的初始相位；λ是波长。
5.根据权利要求1所述的高速移动下基于马尔科夫链的MIMO信道建模方法，其特征在于，所述S6包括：
根据三维坐标系得到天线向量以及距离向量等参数，具体表达式如下：
<mrow> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mi>O</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>T</mi> <mi>j</mi> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>T</mi> <mi>i</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>n</mi> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>T</mi> <mi>j</mi> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>D</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>n</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>T</mi> <mi>i</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>T</mi> <mi>j</mi> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>M</mi> <mi>R</mi> </msub> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <mi>j</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> <msub> <mi>&amp;delta;</mi> <mi>R</mi> </msub> <msup> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <msup> <mi>&amp;gamma;</mi> <mi>R</mi> </msup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <msup> <mi>&amp;eta;</mi> <mi>R</mi> </msup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <msup> <mi>&amp;gamma;</mi> <mi>R</mi> </msup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <msup> <mi>&amp;eta;</mi> <mi>R</mi> </msup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mi>sin</mi> <msup> <mi>&amp;gamma;</mi> <mi>R</mi> </msup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mi>T</mi> </msup> <mo>+</mo> <mi>D</mi> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>n</mi> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>n</mi> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msup> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>cos&amp;xi;</mi> <mi>n</mi> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msubsup> <mi>cos&amp;theta;</mi> <mi>n</mi> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>cos&amp;xi;</mi> <mi>n</mi> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msubsup> <mi>sin&amp;theta;</mi> <mi>n</mi> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>sin&amp;xi;</mi> <mi>n</mi> <mi>R</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mi>T</mi> </msup> <mo>+</mo> <mi>D</mi> </mrow> 3
<mrow> <msubsup> <mi>T</mi> <mi>i</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>M</mi> <mi>T</mi> </msub> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <mi>i</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> <msub> <mi>&amp;delta;</mi> <mi>T</mi> </msub> <msup> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <msup> <mi>&amp;gamma;</mi> <mi>T</mi> </msup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <msup> <mi>&amp;eta;</mi> <mi>T</mi> </msup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <msup> <mi>&amp;gamma;</mi> <mi>T</mi> </msup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <msup> <mi>&amp;eta;</mi> <mi>T</mi> </msup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mi>sin</mi> <msup> <mi>&amp;gamma;</mi> <mi>T</mi> </msup> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mi>T</mi> </msup> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>n</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mi>D</mi> <mi>n</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msup> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>cos&amp;xi;</mi> <mi>n</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msubsup> <mi>cos&amp;theta;</mi> <mi>n</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>cos&amp;xi;</mi> <mi>n</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msubsup> <mi>sin&amp;theta;</mi> <mi>n</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>sin&amp;xi;</mi> <mi>n</mi> <mi>T</mi> </msubsup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mi>T</mi> </msup> </mrow>
其中，是接收端第j根天线的天线向量，发射端第i根天线的天线向量；γR(t),ηR(t)是接收端天线阵的仰角和方位角；γT(t),ηT(t)是发射端天线阵的仰角和方位角；是接收端到第n个散射体簇的仰角和方位角，是独立随机变量，服从广义高斯分布；发射端到第n个散射体簇的仰角和方位角，是独立随机变量，服从广义高斯分布；是第n个散射体簇到发射端的距离向量的模长，是第n个散射体簇到接收端的距离向量的模长，是独立随机变量，服从指数分布。
CN201710334109.2A 2017-05-12 2017-05-12 一种高速移动下基于马尔科夫链的mimo信道建模方法 Pending CN107086894A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710334109.2A CN107086894A (zh) 2017-05-12 2017-05-12 一种高速移动下基于马尔科夫链的mimo信道建模方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710334109.2A CN107086894A (zh) 2017-05-12 2017-05-12 一种高速移动下基于马尔科夫链的mimo信道建模方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107086894A true CN107086894A (zh) 2017-08-22

Family

ID=59607289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710334109.2A Pending CN107086894A (zh) 2017-05-12 2017-05-12 一种高速移动下基于马尔科夫链的mimo信道建模方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107086894A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107171756A (zh) * 2017-05-18 2017-09-15 北京领秀科技有限公司 一种移动散射体信道仿真方法及***
CN111181672A (zh) * 2020-01-02 2020-05-19 成都坤恒顺维科技股份有限公司 一种高铁无线信道建模方法
CN111263327A (zh) * 2020-01-16 2020-06-09 合肥工业大学 一种用于多输入多输出单环模型建模方法及其仿真平台
CN113242063A (zh) * 2021-04-29 2021-08-10 江南大学 基于随机耦合的大规模mimo信道模型建模方法
CN113726463A (zh) * 2021-08-23 2021-11-30 山东交通学院 一种基于有限状态马尔科夫的宽带无线信道建模方法
WO2021175344A3 (zh) * 2021-05-06 2022-03-10 南京航空航天大学 一种无线信道冲激响应动态测量重构方法及装置
CN114301558A (zh) * 2021-12-10 2022-04-08 网络通信与安全紫金山实验室 信道建模方法、装置、电子设备及存储介质
CN114726464A (zh) * 2022-03-07 2022-07-08 东南大学 一种上下行非对称信道模型参数生成方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090186658A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-23 University Of New Brunswick Joint communication and electromagnetic optimization of a multiple-input multiple-output ultra wideband base station antenna
CN104703217A (zh) * 2015-03-31 2015-06-10 重庆大学 一种基于协同椭圆散射随机多链路mimo信道建模方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090186658A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-23 University Of New Brunswick Joint communication and electromagnetic optimization of a multiple-input multiple-output ultra wideband base station antenna
CN104703217A (zh) * 2015-03-31 2015-06-10 重庆大学 一种基于协同椭圆散射随机多链路mimo信道建模方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胡剑浩: "基于Max-Log更新的马尔科夫链蒙特卡洛MIMO检测增强算法", 《电子科技大学学报》 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107171756A (zh) * 2017-05-18 2017-09-15 北京领秀科技有限公司 一种移动散射体信道仿真方法及***
CN111181672A (zh) * 2020-01-02 2020-05-19 成都坤恒顺维科技股份有限公司 一种高铁无线信道建模方法
CN111181672B (zh) * 2020-01-02 2020-11-27 成都坤恒顺维科技股份有限公司 一种高铁无线信道建模方法
CN111263327A (zh) * 2020-01-16 2020-06-09 合肥工业大学 一种用于多输入多输出单环模型建模方法及其仿真平台
CN111263327B (zh) * 2020-01-16 2022-06-03 合肥工业大学 一种用于多输入多输出单环模型建模方法及其仿真平台
CN113242063A (zh) * 2021-04-29 2021-08-10 江南大学 基于随机耦合的大规模mimo信道模型建模方法
WO2021175344A3 (zh) * 2021-05-06 2022-03-10 南京航空航天大学 一种无线信道冲激响应动态测量重构方法及装置
CN113726463A (zh) * 2021-08-23 2021-11-30 山东交通学院 一种基于有限状态马尔科夫的宽带无线信道建模方法
CN113726463B (zh) * 2021-08-23 2023-11-17 山东交通学院 一种基于有限状态马尔科夫的宽带无线信道建模方法
CN114301558A (zh) * 2021-12-10 2022-04-08 网络通信与安全紫金山实验室 信道建模方法、装置、电子设备及存储介质
CN114301558B (zh) * 2021-12-10 2024-05-03 网络通信与安全紫金山实验室 信道建模方法、装置、电子设备及存储介质
CN114726464A (zh) * 2022-03-07 2022-07-08 东南大学 一种上下行非对称信道模型参数生成方法
CN114726464B (zh) * 2022-03-07 2024-01-30 东南大学 一种上下行非对称信道模型参数生成方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107086894A (zh) 一种高速移动下基于马尔科夫链的mimo信道建模方法
Guan et al. Towards realistic high-speed train channels at 5G millimeter-wave band—Part I: Paradigm, significance analysis, and scenario reconstruction
CN106357313B (zh) 面向无人机通信的mimo中继信道中断概率计算方法
Guan et al. Channel characterization and capacity analysis for THz communication enabled smart rail mobility
CN109412673B (zh) 面向无人机通信的几何随机信道模型的实时仿真方法
CN108418645B (zh) 一种非平稳移动通信信道建模及参数平滑演进方法
US11611404B2 (en) Four-dimensional over the air performance test method for dynamic scene channel
Bian et al. 3D non-stationary wideband UAV-to-ground MIMO channel models based on aeronautic random mobility model
Lee et al. Path loss exponent prediction for outdoor millimeter wave channels through deep learning
US20170302368A1 (en) Predicting Signal Quality in a Rotating Beam Platform
Yan et al. Channel characterization for vehicle-to-infrastructure communications in millimeter-wave band
CN101719802B (zh) 一种预测短波通信最大可用频率的装置及计算方法
CN108768565B (zh) 一种面向车联网的动态mimo信道建模及参数计算方法
CN106533532A (zh) 移动平台vsat宽带卫星通信仿真***
CN113949439A (zh) 一种面向无人机空对空通信的几何随机信道建模方法
CN111817806B (zh) 一种汽车空口通信性能测试方法和***
CN107783555A (zh) 一种基于无人机的目标定位方法、装置及***
CN114499724B (zh) 一种面向低轨卫星通信的空时频非平稳传输特性分析方法
CN114221720B (zh) 一种基于飞行模拟平台的非平稳信道模拟方法及其***
CN101777958B (zh) 一种预测接收点附近一定范围内群时延的方法
CN107966719B (zh) 一种基于信号解码和概率筛选的单星定位增强***及方法
Pang et al. Geometry-based stochastic probability models for the LoS and NLoS paths of A2G channels under urban scenarios
CN107391794A (zh) 一种台风连续立体风场反演方法
Wang et al. Graph Neural Network enabled Propagation Graph Method for Channel Modeling
CN114422060B (zh) 一种无人机通信信道模型的构建方法和***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170822

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication