三维移动-移动场景非平稳MIMO信道空时相关性  

Spatial-Temporal Correlation of Non-stationary MIMO Channels under 3D Mobile-Mobile Scenario

作　　者：杨颖 朱秋明 陈小敏[1] 李伟东 陈应兵 

机构地区：[1]南京航空航天大学江苏省物联网与控制技术重点实验室,南京211100 [2]英国赫瑞瓦特大学工程与物理科学学院,爱丁堡EH144AS,英国 [3]中国电子科技集团公司第四十一研究所,青岛233006

出　　处：《微波学报》2018年第1期36-41,共6页Journal of Microwaves

基　　金：国家重大科学仪器设备开发专项(2013YQ200607);江苏省博士后基金资助(1601017C);中央高校基本科研业务费青年科技创新基金(NS2015046,NS2016044);江苏省物联网与控制技术重点实验室基金(NJ20160027);南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金(kfjj20170405)

摘　　要：提出一种三维移动-移动场景的非平稳多输入多输出（multi-input multi-output,MIMO）信道模型,该模型改进了不同信道状态之间衰落相位的连续性,可保证输出多普勒频移的正确性。同时,针对该新模型研究了非平稳衰落特性引起的时变空时相关性,并针对收发端信号角度谱服从通用Von Mises Fisher（VMF）分布情况,详细推导了归一化空域互相关函数和时域自相关函数的表达式。最后,针对低速和高速移动两种场景的仿真结果表明,获得的理论结果与数值仿真具有很好的拟合度,但能极大地减低计算复杂性,进而有效提高了分析和仿真复杂动态场景下MIMO通信系统的效率。In this paper, we proposed a modified non-stationary multi-input multi-output （MIMO） channel model for 3D mobile-to-mobile scenario. The continuity of fading phase between different channel states is taken into account, which can guarantee more realistic Doppler frequency shifts. Meanwhile, this paper investigates the time-variant spatial-temporal correlation properties of the proposed model. For the power angle spectrum （PAS） of the transmitter and receiver following Von Mises Fisher （VMF） distribution, the expressions of the spatial cross-correlation function （CCF） and temporal auto-cor- relation function （ACF） are derived. Simulation results of low-speed and high-speed scenarios show an excellent agreement between derived theoretical and simulated results. Our analytical expressions can greatly reduce the computational complexi- ty, and significantly improve the efficiency of analysis and simulation of MIMO communication systems under complex and dynamic scenarios.

关 键 词：非平稳信道 多输入多输出信道 移动-移动场景 空时相关性 

分 类 号：TN919.3[电子电信—通信与信息系统]