超宽带室内信道测量及数据处理技术研究

针对研究室内信道传播特性需要获得信道冲激响应函数的问题,提出了室内超宽带(UWB)信道测量方案,搭建了UWB无线信道测量系统,并对实际信道环境实施测量.根据测量数据,研究了数据处理中的相关技术,并分析和解决了数据处理中的若干实际问题.通过实验得到实际信道的冲激响应,实验结果较好地反映了视距和非视距情况下UWB信道的传输特性,为后续UWB室内信道的建模工作奠定了基础.     

无线传播信道回放模型建模方法及应用

介绍了一种确定性无线信道建模方法——回放模型建模方法，该方法以实时高速的实际无线传播环境测量为基础，能精确复制无线环境的传播特征。首先给出回放模型的建模思路以及对无线信道测量方法和测量仪器的要求：然后重点介绍处理实际外场测量数据形成回放模型的主要步骤和方法，并给出一些典型无线环境的测量和数据处理结果；实际测量和应用例子表明回放模型相对统计模型能更加精确的描述典型无线环境的传播特征，从而在WCDMA等无线系统尤其是物理层系统设计和优化过程中发挥重要的作用。     

超宽带室内多径信道成簇特性仿真与分析

超宽带（UWB）无线信道的成簇特性是UWB信号在室内多径信道中的重要传播特性。在对UWB室内多径信道成簇特性进行分析的基础上，介绍了UWB信道的成簇模型，对UWB信号的基本特征和成簇现象形成的原因及其影响进行分析；采用布朗桥方法对有金属网格玻璃门反射的走廊环境中UWB多径信道的成簇特性进行仿真和分析；将具有成簇现象的UWB信号功率时延谱仿真结果与已公布的测量数据结果进行了比较和验证。为UWB无线信道及其信号传播特性的研究打下较好的基础，具有重要参考价值。     

超宽带室内多径信道特性的最优化分析

分析超宽带(UWB)信道特性并建立合适的信道模型是UWB无线通信研究的重要内容。采用最优化方法分析UWB室内多径信道的特性,并讨论构建UWB信道的数学模型。在此基础上通过引入随机桥过程假设和概率选择性假设,使用最优化方法建立UWB信道冲激响应的有约束布朗桥模型(BBBM);分析BBBM模型有效随机路径判据,给出在最优化框架基础上的建模算法;使用BBBM模型对UWB信道进行仿真分析,得到的UWB信道特性和用实验测量与UTD方法得到的信道特性非常相似,特征参量的取值与实际情况相符。     

IR-UWB系统数据链路层高速传输方案设计

为更好地研究UWB技术,文中设计并实现了一种数据链路层高速传输方案。由于无线UWB通信系统无线信道的不稳定性;只支持单工通信的局限性;给应用层软件开发带来了困难。文中解决了这些难题,实现了在两台计算机之间通过高速UWB通信系统传输流媒体。     

UWB卫星通信系统与窄带系统互扰分析

UWB技术在卫星通信领域推广应用的瓶颈是UWB卫星通信系统与窄带系统的互扰问题。研究了正弦调制高斯脉冲在卫星信道应用的时频域特性,提出了Ka频段UWB卫星通信信道模型,建立UWB卫星通信仿真系统,研究了UWB卫星通信系统和窄带系统在互扰条件下的误码特性,得到了影响互扰的关键因素,提出了适合卫星通信信道传输的UWB信号设计参数,论证了UWB卫星通信系统与窄带系统共享频谱的可行性。     

室内走廊环境高频段宽带无线信道测量与建模

为了验证在高频段进行宽带无线通信的可行性,介绍了针对室内走廊环境进行的14GHz宽带无线信道测量和所获取的信道特征。基于频域信道冲激响应测量方法,设计搭建了宽带无线信道测量平台,较好地克服了高频段电波传播能量实时测量采集的难度。基于实测数据提取信道参数化模型,获取了高频段电波传播特性参数统计分析结果,包括路径损耗与阴影衰落、时延扩展、角度扩展。测试与分析结果表明:高频段电波传播时延小、方向性强,适用于宽带互联通信。     

超宽带无线通信技术(2)

超宽带(UWB)信道的传播特征与传统的窄带信道有显著的差异,UWB系统发送方案和接收机设计需要根据信道特征进行优化.本期讲述UWB信道特征、系统方案及接收机关键技术;上一期介绍了UWB的产生与发展、技术特点、信号成形及调制与多址技术;下一期将介绍UWB的应用前景和标准化情况.     

UWB无线视频传输关键技术研究

为了方便的研究无线视频在UWB传输过程中的丢包率、吞吐量、时延,对UWB信道模型进行了研究,使用NS2构建了UWB的网络模型。网络模型配置了模拟网络拓扑结构、各层使用的协议,确定了链路的基本特性,从而可以模拟无线视频传输的UWB环境。构建的网络模型可以模拟压缩编码后视频流的无线传输过程。     

UWB的Scholtz信道和其它信道的比较

研究了UWB通信系统的Scholtz室内信道传播模型,进行了信道仿真,仿真结果具有明显成簇现象,与已公布的UWB信道实测结果具有很好的相似性。同时,研究了UWB通信系统的另3种信道传播模型,S—V信道模型、IEEE802．15．3a信道模型和AT＆T信道模型,进行了信道仿真,得到了特征参数。并将Scholtz信道在3种不同房间中的传播特性以及各信道模型在同样的环境中进行了比较。为UWB系统在不同的信道模型上得到的分析值之间的转化提供参考。     

超宽带室内多径信道随机分析模型

使用随机分析方法研究超宽带(UWB)室内多径信道.从UWB信号的基本传播特性出发构建随机分析模型的物理基础.假设UWB信号的多径分量在信道中的传播轨迹是某个随机过程的样本,把UWB信号在信道中传播时发生的传播损耗,和与散射体发生碰撞产生的损耗分开,建立UWB室内多径信道的随机分析模型,包括完全随机的布朗桥模型和有约束的布朗桥模型.使用有约束的布朗桥模型对假设的有8个散射体的不完全随机分布室内环境,以及有金属网格玻璃门反射的走廊环境进行仿真,得到了具有明显成簇现象的UWB信道的功率延迟分布.仿真结果与已公布的UWB信道实测结果具有很好的相似性.     

随机桥方法研究超宽带无线信道

该文使用随机桥方法研究超宽带室内多径信道。首先介绍随机桥理论,分析UWB室内多径信道的物理基础;然后对UWB脉冲信号失真问题和脉冲信号的相位问题进行深入分析。把UWB信号在信道中发生的传播损耗和与散射体发生碰撞产生的损耗分开,假设UWB多径信号的传播路径为布朗桥过程,同时采用双值相位假设,得到布朗桥模型信道冲激响应。对有金属网格玻璃门反射的走廊环境进行仿真,得到的UWB信道功率时延分布与公布的UWB信道测量结果一致。     

随机波束研究超宽带室内多径信道特性

从随机桥过程出发引入随机波束概念,使用随机波束研究超宽带（UWB）室内多径信道的传播特性.将UWB信号多径传播轨迹视作随机过程的样本,得到建模多径信道传播特性的随机波束.使用随机波束构建UWB信道的多径传播模型,并给出使用随机波束方法分析UWB室内多径信道特性的算法.使用该信道模型对实际传播环境进行仿真分析,并与其它建模UWB多径信道的方法进行了比较.仿真得到的UWB信道的功率延迟分布特性与实验测量的结果非常一致,证明此方法的有效性.     

An overview of ultra wide band indoor channel measurements and modeling

In this paper, an overview of reported measurements and modeling of the ultra wide band (UWB) indoor wireless channel is presented. An introduction to UWB technology and UWB channels is provided. Different UWB channel sounding techniques are discussed and approaches for the modeling of the UWB channel are reviewed. The available indoor UWB channel measurement results are consulted and accordingly, the major UWB channel parameters are presented and compared to those of narrowband systems. The novelty of this work is the gathering of different UWB channel parameters, analysis, and comparison. Added with the influence of UWB antenna in channel-modeling as well as the frequency-dependency of the channel parameters, leading to a conclusion on the UWB radio channel modeling.     

Investigation and Modeling of the UWB On-Body Propagation Channel

Wireless Body Area Networks (WBANs) are becoming an increasingly important part of the wireless communication system. In such a communication system various electronic devices carried by a person on his body can be connected. In this paper, we investigate the UWB body area propagation channel. The channel characterization is based on UWB on-body channel measurements. This paper describes the measurement campaign and the basic characteristics of the body area propagation channel extracted from measurement data.     

Antennas and Propagation Measurement Techniques for UWB Radio

The progressive development of Ultra Wide Band (UWB) antennas and microelectronics allows for a wide range of future UWB radio communication applications. The paper focuses on testing and measuring various antennas and propagation aspects important in UWB radio. The ‘Delft approach’ of measuring UWB antennas using time-domain measurement techniques is explained including the diagnostics of antenna mismatch and wave scattering from the inside and the antennas environment. The approach is illustrated with measurements.The experimental time-domain set up allows instantaneous measurements up to 26GHz. After an overview of various UWB antennas some latest developments of a miniaturized antenna are reported. UWB channel measurements in ‘short-range radio’ illustrates that good insight in the propagation of short radar pulses can be obtained. Leo P. Ligthart was born in Rotterdam, the Netherlands, on September 15, 1946. He received an Engineer's degree (cum laude) and a Doctor of Technology degree from Delft University of Technology in 1969 and 1985, respectively. He is fellow of IEE and IEEE. He received Doctorates (honoris causa) at Moscow State Technical University of Civil Aviation in 1999 and Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics in 2001. He is academician of the Russian Academy of Transport. Since 1992, he has held the chair of Microwave Transmission, Radar and Remote Sensing in the Department of Electrical Engineering, Mathematics and Computer Science, Delft University of Technology. In 1994, he founded the International Research Center for Telecommunications and Radar (IRCTR) and is the director of IRCTR. Prof. Ligthart's principal areas of specialization include antennas and propagation, radar and remote sensing, but he has also been active in satellite, mobile and radio communications. He has published over 300 papers.     

Cluster Properties Investigated From a Series of Ultrawideband Double Directional Propagation Measurements in Home Environments

Results from double directional ultrawideband (UWB) channel sounding in a wooden house are described. The double directional channel sounder estimates directional information at both ends of the link, so that we can separate antenna directivity from the channel sounding results. We investigated the dominant propagation mechanisms by introducing cluster analyses. The detected propagation paths from the channel sounding were first classified into clusters in the angular-delay domain, and then properties of the clusters such as standard deviation of path positions, dynamic range of path power, and power distribution of clusters were derived. From the results, we discussed the similarities and differences between the measurement environment and the physical propagation phenomena. Finally, different types of scattering losses of the propagation paths were derived and modeled. The results from sounding and analysis contribute in the development of UWB propagation models and can be used in UWB propagation simulations     

粗糙表面毫米波传播信道特性研究及图论建模

针对具有不同表面粗糙程度的物体,对中心频点60 GHz、超宽带(Ultra Wideband,UWB)10 GHz电波传播信道的影响进行了研究.通过对在微波暗室环境下测量得到的单输入单输出(Single-Input Single-Output,SISO)信道冲击响应进行分析,提取并对比不同粗糙程度物体表面的信道散射与衰落特征参数,而后基于传播图仿真理论,改变模型参数对粗糙表面信道进行模型拟合,据此提出粗糙表面的可变阶次图论(Graph Theory,GT)模型.研究结果表明,不同粗糙程度表面的物体能够导致差异明显的信道衰减统计特征和时延域色散特性,采用不同散射系数的图论模型能够准确复现不同粗糙表面对传播信道的影响.研究成果对采用图论以较低复杂度,快速仿真复杂环境中的毫米波信道具有重要的意义.