高速鐵路寬帶無線通道測量與建模技術

第1章 緒論
1.1 高鐵寬帶移動通信系統發展趨勢
1.2 高鐵寬帶移動通信傳輸新技術
1.2.1 移動中繼
1.2.2 DAS
1.2.3 MIMO/mMIMO
1.2.4 CoMP
1.2.5 毫米波
1.3 高鐵寬帶無線通道研究意義與挑戰
1.4 高鐵寬帶無線通道測量與建模研究現狀
1.4.1 高鐵寬帶無線通道測量研究現狀
1.4.2 高鐵寬帶無線通道建模研究現狀
1.5 高鐵寬帶無線通道模型標準化進展
第2章 無線通道測量與建模理論
2.1 電波傳播機制
2.1.1 自由空間傳播
2.1.2 反射和透射
2.1.3 繞射
2.1.4 散射
2.2 通道衰落特性
2.2.1 大尺度衰落特性
2.2.2 小尺度衰落特性
2.3 通道測量技術
2.3.1 時域通道探測
2.3.2 頻域通道探測
2.3.3 多天線通道探測
2.4 通道建模方法
2.4.1 統計建模
2.4.2 確定性建模
2.4.3 基於幾何的隨機建模
2.4.4 基於傳播圖的隨機建模
第3章 高鐵寬帶無線通道測量方法
3.1 高鐵寬帶無線通道測量的指標要求
3.2 基於WCDMA信號的高鐵寬帶無線通道測量方法
3.2.1 WCDMA信號
3.2.2 通道沖激響應提取
3.2.3 通道可辨識性分析
3.2.4 半實物模擬驗證
3.3 基於LTE信號的高鐵寬帶無線通道測量方法
3.3.1 LTE信號
3.3.2 通道沖激響應提取
3.3.3 通道沖激響應性能分析
3.3.4 定時偏差補償
3.3.5 MATLAB模擬驗證
3.4 基於移動虛擬天線陣列的高鐵多天線通道測量方法
3.4.1 基本原理
3.4.2 理論驗證
第4章 高鐵寬帶無線通道測量系統
4.1 基於標準通道探測器的高鐵寬帶無線通道測量系統
4.1.1 Propsound通道探測器
4.1.2 系統搭建
4.1.3 時鐘同步方案
4.2 基於LTE網絡的高鐵寬帶無線通道測量系統
4.2.1 系統架構
4.2.2 硬件設計
4.2.3 軟件設計
4.2.4 實驗室校準與驗證
4.3 高鐵場景下寬帶無線通道測試
4.3.1 鄭西高鐵通道測試
4.3.2 京津高鐵通道測試
4.4 高鐵寬帶無線通道測量數據處理
4.4.1 測量設備系統響應消除
4.4.2 噪聲門限選取
4.4.3 多徑搜索
4.4.4 大尺度和小尺度數據獲取
4.4.5 虛擬多天線數據獲取
4.4.6 多鏈路數據獲取
第5章 高鐵寬帶無線通道特徵
5.1 高鐵通道大尺度衰落特徵
5.1.1 路徑損耗
5.1.2 陰影衰落
5.2 高鐵通道小尺度衰落特徵
5.2.1 萊斯K因子
5.2.2 多徑特徵
5.2.3 多普勒特徵
5.2.4 角度特徵
5.3 高鐵通道非平穩特徵
5.3.1 遊程檢驗
5.3.2 平穩間隔
5.3.3 生滅過程
5.4 高鐵多天線通道特徵
5.4.1 空間相關性
5.4.2 通道容量
5.5 高鐵多鏈路通道特徵
5.5.1 相關矩陣共線性
5.5.2 和速率容量
第6章 高鐵寬帶無線通道模型
6.1 基於CDL的高架橋場景通道建模
6.1.1 多徑簇提取
6.1.2 多徑簇模型
6.1.3 模型驗證
6.2 基於射線跟蹤的隧道場景通道建模
6.2.1 模擬與驗證
6.2.2 擴展模擬
6.2.3 大尺度衰落分析
6.2.4 小尺度衰落分析
6.3 基於傳播圖的路塹場景通道建模
6.3.1 傳播圖模型
6.3.2 通道沖激響應生成
6.3.3 模型驗證
6.3.4 模擬結果與分析
6.4 基於幾何的高鐵MIMO通道建模
6.4.1 參考模型
6.4.2 相關函數與多普勒功率譜
6.4.3 半經驗MIMO通道模型
6.4.4 模擬模型
6.4.5 模擬結果與分析
6.5 基於幾何的高鐵多鏈路MIMO通道建模
6.5.1 幾何模型
6.5.2 通道沖激響應
6.5.3 多鏈路互相關函數
6.5.4 數值結果與分析
6.6 基於幾何的高鐵動態多鏈路mMIMO通道建模
6.6.1 3D幾何模型
6.6.2 寬帶通道沖激響應
6.6.3 簇時空演化
6.6.4 多鏈路空間互相關函數
6.6.5 模擬模型
6.6.6 模擬結果與分析
6.6.7 模型驗證
第7章 機器學習在高鐵無線通道研究中的應用
7.1 高鐵通道場景識別
7.1.1 概述
7.1.2 數據集生成
7.1.3 特徵融合方式
7.1.4 深度神經網絡
7.1.5 新型場景識別模型
7.1.6 模型設置
7.1.7 性能評估
7.1.8 場景相關性分析
7.2 高鐵通道多徑分簇
7.2.1 概述
7.2.2 GMM聚類算法
7.2.3 基於VB-GMM的多徑分簇算法
7.2.4 S_Dbw指數
7.2.5 基於密度的多徑分簇評價指標
7.2.6 合成數據驗證
7.2.7 實測數據驗證
7.3 高鐵通道特性預測
7.3.1 概述
7.3.2 數據集生成
7.3.3 空時通道預測模型
7.3.4 超參數確定
7.3.5 預測精度評估
7.3.6 計算覆雜度評估
參考文獻