Saleh-Valenzuela 毫米波信道模型

Posted 2022-11-05 爱吃猫咪的花酱

3GPP SCM信道的角度域表示

$$\mathbf{H}(t)=\sum _{l=1}^L\sum _{m=1}^{M_l}{\alpha }_{l,m}{\mathbf{a}}_r\left({\theta }_l+\Delta {\theta }_{l,m}\right){\mathbf{a}}_t^H\left({\phi }_l+\Delta {\phi }_{l,m}\right)\delta \left(t-{\tau }_l-\Delta {\tau }_{l,m}\right)$$

其中各参数的物理含义为

参数	含义
$L$	信号的簇数
$M_l$	第 $l$ 簇中的信号径数
${\alpha }_{l,m}$	第 $l$ 簇第 $m$ 径的信道增益
${\theta }_l$	第 $l$ 簇的参考到达角
$\Delta {\theta }_{l,m}$	第 $l$ 簇第 $m$ 径信号到达角相对于第 $l$ 簇的参考到达角的增量
${\phi }_l$	第 $l$ 簇的参考离开角
$\Delta {\phi }_{l,m}$	第 $l$ 簇第 $m$ 径信号离开角相对于第 $l$ 簇的参考离开角的增量
${\tau }_l$	第 $l$ 簇的参考信号时延
$\Delta {\tau }_{l,m}$	第 $l$ 簇第 $m$ 径信号时延相对于第 $l$ 簇的参考时延的增量

${\mathbf{a}}_r$为接收端（终端）的导引矢量，${\mathbf{a}}_t$为发射端（基站）的导引矢量，均假设基站端和终端的多天线均为均为线性阵（Uniform Linear Array, ULA）排列。当接收端天线数为$N_r$，天线间隔为$d_r$，信号波长为$\lambda$且到达角为$\theta$时，导引向量
$${\mathbf{a}}_r(\theta )={\left[\begin{array}{llll}1& e^{-j2\pi d_r\sin (\theta )/\lambda }& \dots & e^{-j2\pi \left(N_r-1\right)d_r\sin (\theta )/\lambda }\end{array}\right]}^T$$
当发送端天线数为$N_t$，天线间隔为$d_t$，信号波长为$\lambda$且离开角为$\phi$时，导引向量
$${\mathbf{a}}_t(\phi )={\left[\begin{array}{llll}1& e^{-j2\pi d_t\sin (\phi )/\lambda }& \dots & e^{-j2\pi \left(N_t-1\right)d_t\sin (\phi )/\lambda }\end{array}\right]}^T$$

SCM信道模型在UPA下的推广

在均匀平面阵（Uniform Planar Array, UPA）设置下，发送端的离开角（AoD）和接收端的到达角（AoA）需要用方位角（azimuth angle）和仰角（elevation angle）同时确定。

对于接收端，假定UPA处于yz-平面，沿y和z方向各有$N_{ry}$和$N_{rz}$