毕业论文_MIMO信道模型的仿真.doc文档44页在线阅读

统的性能在很大程度上会受到信道相关性的影响。

因此，建立有效的能反映道空间相关特性的道模型以选择合适的处理算法并评估系统性能就变得相当重要了。

题意义和研究内容术由于能够在不增加传输信道带宽的条件下成倍的提高无线信道的容量，因而被认为是现代通信技术中的重大突破之，越来越成为无线通信领域的研究热点。

术是未来无线通信系统中实现高数据速率传输改善传输质量提高系统容量的重要途径。

道模型无论是在术的理论研究阶段还是在统的应用阶段都是必需的。

因此，道的建模是论研究中的重要内容。

第页本文在研究了论无线信道的特性以及无线信道的数学模型的基础上，综合考虑了道的各种衰落特性，提出了合理的实现复杂度低的通用的时信道模型，比较全面的反映了线通信系统中信道的空间衰落特性，即信道的空间相关性特性。

通过分析收发两端天线阵列间的空间相关性及其与天线间距波的到达角度角度扩展等空间参数的关系，提出了对此信道仿真的方法，并建立了相应的道模型的仿真，得出仿真结果并进行了分析。

文的结构第章绪论，简单的介绍术以及它的研究现状，指出了术的优势和信道建模的必要性，指明了本文的出发点。

第二章线信道的特点，本章是进行道建模的基础。

道首先也是种无线信道，因此本章先介绍了无线信道的特性，包括它的传播方式衰落特性包括大尺度衰落和小尺度衰落以及由时延扩展多普勒扩展角度扩展引起的衰落类型，并对无线信道的特性作了总结，还介绍了无线信道的数学模型，包括瑞利衰落信道和莱斯衰落信道的数学模型，最后简单的介绍了线信道的各种参数。

第三章道建模，这章是本文的重点和核心部分。

首先概括性的介绍了道建模的方法，然后提出了基于统计特性的信道模型。

建模的过程中，首先介绍了影响该模型的主要参数，之后给出了模型的数学描述。

接着从相关矩阵和相关系数两方面重点研究了道的相关性。

第四章信道模型的仿真，本章首先阐述了第三章所提出的线信道模型的仿真设计思路方法，介绍了仿真的处理流程以及相关衰落的产生，并给出相应的流程图，最后对仿真的结果进行分析。

第五章总结，对全文进行了概括性的总结，明确了今后需要进步研究的问题。

第页线信道的特点对道进行建模离不开对无线信道特性的分析，只有在充分理解了无线信道的各种特性之后，才能更进步，找到用于描述道的合适的数学模型。

与传统的单入单出道所不同的是，对于道，信道信息从原来的二维时间频率扩充到了包含时间频率和空间的三维信息。

因此，为准确地描述道的统计特性，必须引入空间维度。

在了解传统无线信道的多径时延扩展多普勒扩展等统计变量的同时，还必须了解信道的空间特性，比如到达角离开角角度扩展角度功率谱。

本章首先介绍无线信道的特性，再对无线信道的各种特性和分类做个总结，最后介绍线信道的参数特点，为下部分对道的建模作基础。

号传播方式在无线传播环境下进行通信，信号可能要经过许多的障碍物，如大楼街道树木以及移动的汽车等。

信号的传播途径大致可分为四种直线传播在较开阔的地区，如郊区或农村。

然而在城市环境中，直线传播很少见。

反射信号往往经过大的建筑物平坦的地面和高山反射。

反射是信号传播的种重要途径。

折射信号经过障碍物的边界时，经折射绕过障碍物而到达目的地，信号经折射后衰减很大。

因此，在无线信道模型中，般忽略这种传播途径。

散射当信号遇到个或多个较小的障碍物时，出现散射现象，即信号分成了许多个随机方向的信号。

散射在城市通信中为最重要的种传播方式。

信号经散射后很难预测，因此理论上的建模往往建立在统计分析的基础上。

在实际环境中，信号利用障碍物的反射散射或直线传播等，经多条路经到达接收端，即多径传播，从而形成了多径信道。

道衰落无线信道的传播模型可分为大尺度传播模型和小尺度传播模型两种。

大尺度模型主要用于描述发射机与接收机之间长距离几百或几千米上的信号强度变化。

但这两种模型并不是相互的，在同个无线信道中，即存在大尺度衰落，也第页存在小尺度衰落。

般而言，大尺度表征了接收信号在定时间内的均值随传播距离的环境变化而呈现的缓慢变化，小尺度衰落表征接收信号短时间内的快速波动。

因此实际的无线信道衰落因子可表示为式中，表示衰落因子表示小尺度衰落表示大尺度衰落。

尺度衰落特性大尺度衰落是用于描述发射机与接收机之间长距离几百或几千米上的信号强度变化。

实际上，大尺度衰落不仅与时间有关，还与距离和载波频率有关。

为了表达方便，上式中省略了距离因子和载频基于理论和测试的传播模型指出，无论室内还是室外信道，平均接收信号功率随距离的对数而衰减。

，或式中，为路径损耗指数，表明路径损耗随距离增长的速率是近地参考距离，由测试决定为发射机和接收机距离。

在自由空间传播时，为，当有障碍物时，变大。

但此式没有考虑在相同距离情况下，不同位置的周围环境差别非常。

测试表明，对于任意，特定位置的路径损耗，又服从随机正态分布，即式中，为均值的高斯分布随机变量，标准偏差为，单位为数正态分布描述了在传播路为例，耗的功率为见此电路不适合做输出电流过大的电源。

另外，电路不可以工作在空载状态下。

本次设计的开关电源即在此电路基础上再加级制芯片实现恒流驱动，采用两级驱动的恒流开关电源保证了在恒流精度高稳定性好的前提下能够驱动多路大功率流驱动芯片选择恒流驱动部分由司的用驱动芯片现。

个以冲宽度调变方式工作的的动动电流可以从几个毫安上升到它可以使作在输入电压从到的高效高亮的情况下。

工作频率由外部电容控制可以达到个者串的作时，如果需要改变输出电流的话，只要调节外部的电阻就可以达到改变输出的目的。

图是简单的电路结构图，包括芯片内部结构和外围电路结构。

引脚描述如表示。

图简电路结构图表脚描述表引脚序号引脚名引脚功能入电压值电流判断脚源地动输出脚荡调速电容引脚第页源控制芯片选择本设计使用司的列控制芯片。

它使用先进的制方式。

因为芯片内部集成开关管，所以整个电源结构简洁，工作稳定，效率高。

现阶段流驱动开关电源的功率普遍较小，大都在以内，这个功率正是开关管内置芯片适用的范围。

列控制芯片的特点集成了个的功率荡器高压开关电流源电流限流用户可选及热关断电路，频率抖动降低波成本，自偏置，精确的迟滞热关断保护并具备自动恢复功能。

列内图结构如图所示。

图部结构图列控制芯片的管脚功能漏极引脚功率漏极连接点。

旁路多功能引脚个外部旁路电容连接到这个引脚，用于生成内部供电电源。

作为外部限流点设定，根据所使用电容的数值选择电流限流值。

使能欠压引脚输入使能信号和输入线电压欠压检测。

源极引脚内部连接到源极。

第页开关电源电路功能模块设计路总体参数本文设计的流驱动开关电源使用两级驱动。

设计指标输入，恒压，出，额定功率，效率。

流出，驱动个串联的光率，路输出。

流输入电压和电流的计算直流输入电压是指经过桥式整流器整流后得到电压，因为市电有波动，所以要计算最小直流输入电压最大直流输入电压直流输入电压用于计算开关管耐压最大占空比初次级匝比和桥式整流管参数等。

正常输入电压，即最小输入电压，最大输入电压。

桥式整流管最大导通时间，典型值为输入滤波电容，在输入时，根据经验输出的功率需要输入滤波电容。

大占空比，反射电压，开关管导通压降。

电流波形参数，第页表示电路的工作状态。

，表示电路工作在不连续模式。

因为设计希望电路工作在不连续模式，根据控制芯片的数据手册选择对于变压器初级电流，需要计算初级平均电流初级等效直流电流用于计算初级绕组线径开关管参数桥式整流管参数和变压器参数等。

输出电流的计算对于变压器次级电流，需要计算次级峰值电流次级等效直流电流输出电容纹波电流用于计算次级绕组线径输出整流管参数输出电容和采样电路参数等。

输出整流管和输出电容的设计输入整流电路，选择桥式整流管需要考虑二极管的耐压导通电流第页据计算，可以选用用个选用出整流管的选择要考虑最大反向峰值电压导通电流据计算，考虑路对输出整流管的影响。

选择的输出整流二极管应当具备正向压降低反向漏电流小反向恢复时间短等特点。

选择快速恢复管格。

实际使用时选用肖特基管效率会更高，但由于肖特基管耐压较低，最大耐压已经接近计算值，出现过整流管击穿的现象。

输出电容的大小直接影响输出电压纹波，反激式变换器可以没有输出滤波电感和电容，同时由于恒流设计，所以电容取值应大于恒压控制的电源。

输出电压纹波电压等于电解电容的。

于设计的输出电压比较高，等效电阻低的钽电容耐压较低，耐压较高的钽电容容量又较小。

实际设计制作时，通常用个或多个铝电解电容，紧靠输出端用个高耐压小容量的钽电容并联减少输出电容的等效电阻。

第页入整流滤波电路设计如图所示，输入整流滤波电路包括输入波器整流二部分。

交流滤波主要是滤除交流输入端的共模干扰和差模干扰，其中电感取双线并绕，是为了去除共模干扰。

之间为共模电容。

整流电路般选用满足电流阈值的整流桥。

电感的取值材料的选取要考虑磁芯材料的频率范围要保证最高频率在另外磁导率高。

图输入整流滤波电路位保护电路的设计钳位电路主要用来限制高频变压器漏感所产生的尖峰电压并减小漏极产生的振铃电压。

作用原理是将周期性变化的波形的顶部或底部保持在确定的直流电平上。

种基本的钳位电路比较反激变换器在开关管关断时向次级提供能量，在开关管关断时，初级会产生由次级反射的电压，感应电压的极性和直流输入电压相同，开关管此时需要承受直流输入电压加次级反射电压。

由于反射电压有电压尖峰存在，所以必须有钳位电路保证反向感应电压和直流输入电压之和不超过开关管的最大耐压值。

表几种钳位保护电路做了简单的比较。

综合元件成本空载功耗轻载效率声