城镇建筑对信号传输的影响综述

2城市建筑高度和密度对移动通信信号传输的影响

城镇建筑对信号传输的影响综述

现代城市中,3G蜂窝移动通信系统基站到移动用户终端的无线信号传输可以看作是自由空间传播和建筑物平面的散射,传输的路径增益影响莱斯衰落过程中信号幅度。移动通信信号传输的路径增益由三部份组成:无线信号自由空间传播增益A1。

无线信号在建筑物平面之间散射传播增益A2和无线信号由建筑物平面散射到用户终端传播增益A3。运用无线电波的传输理论可以得到信号传输的路径增益A0为:(公式略)从移动通信信号传输的路径增益A0的表达式可见,随着城市建筑物的平均高度HB的升高以及建筑物的平均间距d的缩小,路径增益A0随之变小,加重移动通信信道的衰落过程,线性MMSE检测器会失去对信号相位的锁定,使误码率升高。

3码分多址系统的衰落模型

在用户数为K的二进制通信系统中,假设信道为慢衰落加性白高斯噪声(AWGN)信道。系统的归一化调制波形为,,,,12sssK第k个用户的传输信号为(公式略)

4自适应信号相位估计器及低复杂性盲MMSE检测器

在快衰落信道中,线性MMSE检测器只能跟踪衰落过程的均值(式略)则线性MMSE检测器无法正常工作。如果在线性MMSE检测器对符号比特(式略)判决之前,消除相位变化对接收信号的影响,则线性MMSE检测器可以正常工作在瑞利信道里。衰落信道中盲MMSE检测器的重要部分是自适应信号相位估计器。因为盲MMSE滤波器的输出信号中,有用信号与干扰和噪声之和的比率较其输入端信号高,则其输出信号(式略)(n~是噪声与剩余多址干扰之和)可以用来估计信号相位。衰落过程中,受噪声影响的增益和相位表示为:(式略)

5仿真结果和结论

在系统仿真中,假设移动终端高度为1.5m,移动基站天线高度为30m,建筑物平均高度为15m,建筑物平均间距为6m,基站的覆盖范围为5km。移动通信系统的处理增益N15,扩频码为戈尔德(Gold)序列,用户数K10,15dB0ENb,ISI=10dB,MAI=10dB,符号速率为9600b/s。衰落过程由白噪声通过三阶低通滤波器产生。盲线性MMSE检测器使用三阶线性自适应均衡器估计信号相位。(图略)表示了低复杂性盲MMSE检测器的误码率。

可见,在多用户检测中,虽然信号相位估计器是次优化的,但是,运用该相位估计器的盲线性MMSE检测器在信道有不同的衰落速率时,具有相似的抑制干扰特性,且根据系统的误码率,其抑制干扰的性能优于传统的匹配滤波检测器和解相关检测器(f8Hzd)。为低复杂性盲MMSE检测器的收敛曲线(5,f8Hzkd)。,盲线性MMSE检测器具有较好的收敛性。在常用盲多用户检测算法中,运用多输入和多输出(MIMO)信道模型,在未知信道响应和用户特征波形时,在某些条件下,可以恢复多用户的信息符号,但是该算法的运算量较大。

本文提出的低复杂性盲线性MMSE检测器,在已知目标用户特征波形的条件下,运用子空间分解技术和辅助向量的次优化检测器,可以简化恢复多用户信息符号的算法。低复杂性盲多用户检测器的重要特点在于该检测器是基于单数值定向参数的,因此,其结构和算法较为简单。考虑了城市建筑物的平均高度和平均密度的变化对移动通信信号传输的影响。在3G蜂窝移动通信系统的设计规划中,不仅要应用无线电波的传输理论,还要考虑城市建设的发展变化,对移动通信系统未来网络的影响。

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