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应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法

阅读：492发布：2020-05-12

专利汇可以提供应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法，包括以下步骤：信道模拟器生成均匀分布的随机数；信道模拟器根据目标Doppler谱的类型，确定各个参数的功率谱以及累积分布函数；信道模拟器将随机数作为累积分布函数的输入，计算得到相应参数的分布类型；信道模拟器根据不同参数的分布类型，计算得到最终的模拟器时域冲激响应。采用了本发明的应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法，适用于信道模拟器平台，用以建立信道模拟器中的基本信道模型。本发明利用Monte Carlo方法确定合成模拟器时域冲激响应的各个正弦波的相位、Doppler 频率以及时延的分布，简化了实现Doppler谱的流程，降低了信道模拟器的计算复杂度。，下面是应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)信道模拟器生成均匀分布的随机数；
(2)信道模拟器根据目标Doppler谱的类型，确定各个参数的功率谱以及累积分布函数；
(3)信道模拟器将随机数作为累积分布函数的输入，计算得到相应参数的分布类型；
(4)信道模拟器根据不同参数的分布类型，计算得到最终的模拟器时域冲激响应。
2.根据权利要求1所述的应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的随机数的范围为大于等于0且小于1。
3.根据权利要求1所述的应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中各个参数的功率谱为相位、Doppler 频率和时延的功率谱函数。
4.根据权利要求1所述的应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法，其特征在于，所述的步骤(4)中计算模拟器时域冲激响应，具体为：
根据以下公式计算模拟器时域冲激响应：
其中，Nd为路径数，Ne为合成单一路径所需的正弦波数，θn为相位、fn为Doppler频率，τn为时延。

说明书全文

应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及通信领域，尤其涉及信道模拟领域，具体是指一种应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法。

背景技术

[0002] 随着对现代通信系统研究的不断深入，仿真已广泛成为研究信号波形特性、信道传播特性等的重要工具。为了更好的研究不同信号在特定信道下的传播特性，我们需要过程可控、结果可重复实现的信道模拟机制，信道模拟器则可满足此种需求。

[0003] 信道模拟器的一种功能是模拟经历多径衰落的SISO信道和MIMO信道，其中一个重要环节是生成具有Doppler扩展的时域冲激响应。传统的生成Doppler谱的方法分为两种：正弦波叠加法和滤波成型法。其中正弦波叠加法通过对多个确定的正弦波相加得到所需要的时域冲激响应，滤波成型法则通过将经过Doppler滤波器后的高斯白噪声作为信道的时域冲激响应。流程图如图1所示。

[0004] 随着对信道模拟器处理速度的要求越来越高，本发明提出了一种新的Doppler谱生成方法，简化信道模拟器的处理流程，加快数据处理速度。

[0005] 本发明的主要理论依据是通过Monte Carlo方法随机选定合成时域冲激响应所需的每个正弦波的相位和Doppler 频率。根据Monte Carlo理论可以得到相位、Doppler频率以及时延分布与累积分布函数(Cumulative Distribution Function，CDF)的关系，根据这三个参数生成的时域冲激响应则具备相应的Doppler谱。

发明内容

[0006] 本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足耗时低、误差小、复杂度低的应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法。

[0007] 为了实现上述目的，本发明的应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法如下：

[0008] 该应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

[0009] (1)信道模拟器生成均匀分布的随机数；

[0010] (2)信道模拟器根据目标Doppler谱的类型，确定各个参数的功率谱以及累积分布函数；

[0011] (3)信道模拟器将随机数作为累积分布函数的输入，计算得到相应参数的分布类型；

[0012] (4)信道模拟器根据不同参数的分布类型，计算得到最终的模拟器时域冲激响应。

[0013] 较佳地，所述的步骤(1)中的随机数的范围为大于等于0且小于1。

[0014] 较佳地，所述的步骤(2)中各个参数的功率谱为相位、Doppler频率和时延的功率谱函数。

[0015] 较佳地，所述的步骤(4)中计算模拟器时域冲激响应，具体为：

[0016] 根据以下公式计算模拟器时域冲激响应：

[0017]

[0018] 其中，Nd为路径数，Ne为合成单一路径所需的正弦波数，θn为相位、fn为Doppler频率，τn为时延。

[0019] 采用了本发明的应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法，适用于信道模拟器平台，用以建立信道模拟器中的基本信道模型。本发明利用Monte Carlo方法确定合成模拟器时域冲激响应的各个正弦波的相位、Doppler频率以及时延的分布，简化了实现Doppler谱的流程，降低了信道模拟器的计算复杂度。附图说明

[0020] 图1为现有技术的生成Doppler谱的方法的流程图。

[0021] 图2为本发明的应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法的流程图。

具体实施方式

[0022] 为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

[0023] 如图2所示，本发明的该应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法，其中包括以下步骤：

[0024] (1)信道模拟器生成均匀分布的随机数；

[0025] (2)信道模拟器根据目标Doppler谱的类型，确定各个参数的功率谱以及累积分布函数；

[0026] (3)信道模拟器将随机数作为累积分布函数的输入，计算得到相应参数的分布类型；

[0027] (4)信道模拟器根据不同参数的分布类型，计算得到最终的模拟器时域冲激响应。

[0028] 作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(1)中的随机数的范围为大于等于0且小于1。

[0029] 作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(2)中各个参数的功率谱为相位、Doppler频率和时延的功率谱函数。

[0030] 作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(4)中计算模拟器时域冲激响应，具体为：

[0031] 根据以下公式计算模拟器时域冲激响应：

[0032]

[0033] 其中，Nd为路径数，Ne为合成单一路径所需的正弦波数，θn为相位、fn为Doppler频率，τn为时延。

[0034] 本发明的具体实施方式中，具体包括以下步骤：

[0035] 步骤1、生成均匀分布的随机数；

[0036] 步骤2、根据目标Doppler谱的类型，确定各个参数的功率谱以及累积分布函数；

[0037] 步骤3、将随机数作为步骤2中累积分布函数的输入，得到相应参数的分布类型；

[0038] 步骤4、将不同参数的分布类型带入通用时域冲激响应的表达式，得到最终的模拟器时域冲激响应。

[0039] 在本方法在信道模拟器的具体实施例中，具有以下步骤：

[0040] 步骤1、利用随机数发生器产生范围在[0，1)内的均匀分布随机数xn。

[0041] 步骤2、根据目标Doppler谱的类型，确定相位θn、Doppler频率fn和时延τn的功率谱函数pi(i)(i＝θ,τ,f)并根据功率谱函数得到相应的累积分布函数Ci(i)(i＝θ,τ,f)。

[0042] 步骤3、将随机数发生器的输出xn作为累积分布函数Ci(i)的输入，计算得到相应变量的分布。

[0043] 步骤4、将步骤3的结果导入以下公式，求得时域冲激响应：

[0044]

[0045] 其中Nd为路径数，Ne为合成单一路径所需的正弦波数。

[0046] 采用了本发明的应用于信道模拟器平台的实现Doppler谱生成处理的方法，适用于信道模拟器平台，用以建立信道模拟器中的基本信道模型。本发明利用Monte Carlo方法确定合成模拟器时域冲激响应的各个正弦波的相位、Doppler频率以及时延的分布，简化了实现Doppler谱的流程，降低了信道模拟器的计算复杂度。

[0047] 在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

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