东南大学
硕士学位论文
MIMO-OFDM物理层的信道估计技术
姓名：罗辉
申请学位级别：硕士
专业：通信与信息系统
指导教师：曹秀英
20070301
第二章无线通信系统的信道特性
方向，则角度口９］ａ＋ｄａ之间到达电波的功率为匕ｌｄｏｔＩ／２万，其中匕是所有到达电波的平均功率。
来自角度口和一口的电波引起相同的多普勒频偏，使信号的频率为：
．１＝｜ｃ＋｛ｍＣＯＳｆ】ｆＬ２．５１
由式（２．５）知，接收信号的频率确扩展到五一厶到五十厶范围，这就是多普勒频展。时间选择性衰落信号的幅度变化符合瑞利分布，通常称为瑞利衰落。瑞利衰落随时间急剧变化，又被称为“快衰落”。但瑞利衰落的中值场强只产生比较平缓的变化，故称为“慢衰落”。如图（２．１）所示。
图２．１频率扩展导致时间选择性衰减
多普勒频偏厶为入射角口的函数，当入射角从口变化到口＋础，信号的频率从，变化到
厂＋ａｆ。因此，频率从ｆ到，＋ｄｆ之间的射频功率为：
Ｄ
ｓＵ）ｌ矽｝二芝ｌｄ口１０＜口＜万（２．６）
万
其中，Ｓ（／）为接收信号功率谱。公式（２．６）还考虑到了多普勒频偏关于入射角的对称性。
由公式（２．５）有ａｆ＝一厶ｓｉｎｆｚｄａ（２．７）
又ｓｉｎ口：打磊：
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图２．２时延扩展导致频率选择性衰减
２．２３角度扩展（空闻选择性衰落）和相关距离
接收端的角度扩展指的是多径信号到达天线阵列的到达角度的展宽。同样，发射端的角度扩展指的足由多径的反射和散射引起的发射角艘宽。在某些情况下，路径的到达角（或发射角）‘ｌ路衿时延是统计相关的。
角度扩展（Ａｎ百ｅｓｐｒｅａｄ）给出接收信号主要能量的角度范围，产生空间选择性衰落（ｓｐａｃｅ
ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｆａｄｉｎｇ），意即信号幅值与天线的空间位置有关。
随着智能天线和多输入多输出（ＭＩＭＯ）系统的引入，信道信息从原来的二维一时间、频率，
扩充到包含时间、频率、空间的三维信息，充分利用了诸如到达角（ＡＯＡ）之类的空间角度的信息。角度扩展和相关距离是描述空间选择性衰落的两个主要参数。
所有的角度信息都与散射环境密切相关。移动环境主要有以下三种散射体：
（１）移动台周围的本地散射体
（２）基站周围的本地散射体
（３）远端散射体。如远离基站和移动台的山脉，建筑物等。
角度扩展△是＿Ｌ玎来描述空间选择性衰落的重要参数，是由移动台或基站周围的本地散射体以及远端散射引起的，它与角度功率谱（ＰＡＳ）Ｐ（口）有关。所谓角度功率谱（ＰＡＳ）是信号功率谱密度在角度上的分布。考虑到微小区和微微小区，基站和移动台周围都分布着较多的散射体．所以它们
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