超宽带室内信道仿真分析

摘要 对超宽带通信室内修正S—V信道模型的进行仿真，在分析S—V信道模型的参数特点的基础上，探讨修正S—V信道模型的数学模型的建立方法，在CM4的非视距(NLOS)信道环境下，用Matlab进行仿真实验，结果表明修正S—V信道模型更接近实际，比S—V信道模型具有更好的信道冲激响应特性，能够更好地应用于超宽带通信系统性能的信道传榆特性研究。
关键词 超宽带；修正信道；Matiab仿真

超宽带(Ultrawideband，UWB)无线通信是一种能够和其他通信系统共享频谱资源的新型无载波通信技术。由于UWB信号的功率谱密度远低于其他通信系统噪声的容许门限，所以基本感觉不到UWB信号的存在，同时为恢复被严重干扰的UWB信号，超宽带通信系统采用信号多次重传的方式提高接收端的信噪比，以保证能够实现信号的有效解调。又考虑到多址接入和保密性的需要，UWB系统为每个用户分配一个惟一的伪随机码，利用这些伪随机码来调制不同用户之间的数据信息，实现多用户通信和提高通信系统的保密性。
目前为止，人们对于超宽带信号的传播问题进行了大量测量，尤其是集中在室内环境信道下的测试较多，由于进行分析的数据量不足，对不同的测量不能进行统一的规范化，已有的超宽带室内统计模型中较为著名的是S—V信道模型，这是一种描述多径按簇分布的信道模型，文中进行仿真研究了修正S—V信道模型，保留原有S—V信道模型中多径成簇到达和能量服从双指数分布的特点，但修正S—V信道模型中每一径的幅度不再服从瑞利分布，而是根据实测结果更加符合对数正态分布，成为研究超宽带系统性能的更好的信道平台。

1 信道测量技术
由于UWB信号的射频带宽通常达到GHz量级，信号传播特性与传统的窄带或宽带连续波信号有着明显的不同，特别在非视距环境下对超宽带信道的测量、分析以及建模将不同于传统的方法，如何获得信道冲激响应是研究信道传播特性的核心问题，因此信道测量是研究信道传输特性的基础。
超宽带通信信道测量技术是利用适当的UWB信号来探索信道，主要有两种测量方法，一是时域测量技术；二是频域测量技术，该技术是利用矢量网络分析仪，在指定频带上选择若干等间隔的离散频率点发射单频信号，得到信道的时域冲激响应及统计量，UWB信道可以用一个时变的脉冲响应表示为

其中，第n径的参数an，τn，θn分别是幅度、时延、相位；N表示多径数目。UWB信道也可以描述为频域自回归模型，表示为

其中，bi是模型参数；p是模型阶数；V(fn)是复白噪声；H(fn，x)是位置x处复频率响应的第n个抽样。