WSSUS时变多径无线信道可视化建模及仿真

【摘要】无线信道是无线通信中信号的传输媒体，研究无线信道模型有着十分重要的现实意义。本文就是通过建立无线信道的数学模型，研究无线信道的特性。本文首先对广义平稳非相关散射（WSSUS）假设下的信道模型进行分析，在此基础上，提出抛物线相位特性的无线信道模型，并进行了可视化仿真研究，弥补了Simulink可视化仿真的空白。

【关键词】无线信道；信道模型；WSSUS假设；Simulink；可视化仿真

1.引言

自通信技术诞生以来，通信方式主要有无线通信和有线通信两种，随着人类社会的发展，对通信的实时性和灵活性的要求不断提高，现在人们对通信的要求是在任何地点、时间的情况下可以实现高质量通信。要实现上述的要求，就必须采用无线移动通信技术[1，2]。

而无线通信技术具有优越性的同时也存在着不可避免的缺点，如多径效应、传输衰落和空间噪音等都会影响无线通信的质量。所以在设计无线通信系统的时候，要使得系统中的设备适合信道。不仅如此，对于信息的处理和传输方式也要根据信道的特性而设计。但是，电波传播的多样性无法用精确的数学模型来描述其信道模型，只能通过用数学上随机过程和统计模型的方法建立无线电信号的传播环境来分析和仿真实际物理信道，因此，移动无线信道的建模、分析与仿真将为无线移动通信传输系统的设计与应用奠定基础[3]。无线信道的建模及仿真对研究无线通信技术有着重要的现实意义，本文对无线信道的建模和仿真进行了研究。

2.WSSUS假设

WSSUS假设有两部分组成，一是WSS假设，另外一个是US假设[4，5]，下面分别对这两个假设作介绍。

2.1 广义平稳WSS（Wide Sense Station-ary）假设

首先介绍一下广义平稳的概念[6]，所谓广平稳过程是指一个随机过程：

①其均值与时间无关，为常数；②自相关函数只与时间间隔有关，即。

从物理上，可以将WSS解释为二阶统计量不随时间变化的信道（严格上的平稳要求更高阶的统计量不随时间变化），但是这个解释并不意味着信道冲激响应不随时间发生变化。例如，一个等效窄带情况下的信号幅度是瑞利衰落的，方差不随时间变化，但瞬时衰减是随时间变化的。