车辆位置数组对城市MIMO信道的影响特征

文摘

MIMO信道测量已经完成了城市环境与天线阵列放置在顶部和侧面的测量工具。分析数据表明,该数组在车辆上的立场,以及车辆的位置和方向对发射机、信道特性可以产生相当大的影响。数组元素的屋顶上得到相同的多路径组件,因此,有恒等分布的信道响应。然而,多路径组件的特点,观察到每一方的车辆可以差别很大。具体来说,从车辆阴影结合的方向侧数组元素影响的角分布和权力收到了多路径组件,影响可实现的多样性和信道容量。这可以对系统性能产生重大影响时,应考虑设计和分析车辆信号的技术。

1。介绍

能力的多输入多输出(MIMO)通信系统利用多路径多样性来提高系统吞吐量和健壮性以来被广泛报道的早期作品1,2]。可以找到详细的审查(3]。信号策略用于实现所需的性能取决于渠道的特点。特别是,空间相关性观察取决于数量和角多路径组件到达接收器的多样性(4];这种变化随着移动终端通过物理环境。因此,确定的预期性能MIMO系统,必须有一个良好的信道特征表示。

已研制出许多MIMO系统的模型基于假设的物理结构散射环境,例如,环模型(5)和基于几何随机模型(6]。总结的这些类型的模型中,看到7,第四章]。这些模型通常假设天线在接收数组元素有一个通畅的散射。对于车辆的应用,天线元素是足够接近观察相同的散射;因此,衰落统计和跟踪天线元素是相同的。数组元素由大间距时,例如,在分布式阵列系统,系统变得更健壮的阴影和可以提高系统容量的变化8]。

虽然一个设计良好的通道模型的重要性不能被低估的分析信号策略,收集的数据通常通过测量和实验揭示传播条件明显更具挑战性的经营比产生的模拟。意识到这些真实世界的信号条件可以帮助了解意想不到的系统行为和性能。

多少洞察力已经获得了真正的MIMO信道的特点通过广泛的测量活动。车辆MIMO信道的研究被报道在9- - - - - -17),MIMO信道测量系统使用一个固定端点和一个车辆端点。低流动户外测量活动执行使用移动发射机或接收机安装在手推车上,行走的速度,例如,(18- - - - - -20.]。室外固定无线MIMO通道也被调查了在城市环境中,看到的,例如,(21- - - - - -25]。进一步实验,无线连接的两端移动执行测量vehicle-to-vehicle MIMO信道,在报道26- - - - - -30.]。

彻底调查的文献覆盖车辆分布式天线的测量活动揭示了一个共同的手机的配置:天线安装在顶部的汽车或电车,最大化的区域每个数组元素接收信号能量和减少车辆在通道测量的影响。然而,随着车辆多元素的通信系统越来越普遍,通信工程师面临的实用和审美的限制天线必须安装在从传播的角度考虑不到最佳位置。具体来说,车顶天线不是实践在许多应用程序中;相反,天线元素可以被集成到车身保持汽车的空气动力学的风格。在这种情况下,天线元素没有散射和反射的环境中,一览无遗,因此,同时衰落特性的差异可能观察到不同位置的车辆。

另一个实际限制车辆MIMO系统源于多元素数组的大小要求天线。托管的正交极化数组元素被认为是作为一种手段来减少阵列尺寸不增加元素之间的相关性(11,14,18,20.,21,31日]。正交极化电磁波的传播特性导致可利用的多样性,即使元素位于近(32,第13章)。然而,它已被观察到有停电正交极化通道,导致减少实现多样性和限制总体性能增益(31日]。

在这个调查中,我们比较MIMO信道测量与一个安装阵列通道与数组元素测量安装在一辆汽车。与通常的测量方法一致,第一组测量获得了使用全向四分之一波长单极子的线性阵列定位车辆的顶部。在这种情况下,每个天线接触信号能量从360°方位和车辆的阴影最小化。描述观察到的MIMO信道当车辆屋顶不是用于天线安装,第二组测量获得了使用线性阵列的双极化天线连接到车辆的司机和乘客。然而,当数组元素定位在这种方式,每个数组元素的减少角范围内接收信号能量,结合阻塞或跟踪的车辆增加,导致更大的接收信号的衰减和更少的利用多路径组件。

工作报告,使用通信信道测量得到研究中心(CRC) MIMO测量系统在城市渥太华,加拿大(部分2)。对这些数据的分析发现强烈依赖于接收到的信号组件的位置和极化阵列(部分3)。评估的影响阵列位置MIMO系统性能,接收功率的特点(部分4)和空间多样性(部分5)调查。这两个因素确定信道容量(部分6),常常被用来作为衡量理想化的MIMO系统的性能。由于这种分析,我们得出这样的结论部分7,当不能放置在屋顶上,天线阵的数组元素应放置在车辆车辆阴影的影响降到最低。然而,这样的天线装置,接收到的总功率和多路径组件的数量在每个数组元素可能差别很大。这些场景,需要修改MIMO模型结合的传播特性随时间变化的差异在每个数组位置。

2。测量系统

进行城市MIMO信道的测量在渥太华市中心,加拿大,今年4月,2008年,使用CRC MIMO信道测深仪(详细描述12]。拖车式发射机是停在里昂街,如图1,天线阵列安装在桅杆大约3米街面和面向阵列轴是垂直于大街上。线性阵列组成的由一个波长四分之一波长下垂径向磁单极子天线间隔,。重复的伪噪声序列传输同时从每个数组元素以芯片的速度为12.5兆赫,中心大约2 GHz的频率。

接收机的两组数据进行使用阵列安装在顶部和侧面的测量工具。第一测量的线性数组四分之一波长下垂径向磁单极子天线安装在车的顶部,约2米的高度高于街面和数组的轴定位的方向垂直于旅行(见图2)。一张照片显示天线位置如图3。这个数组中的天线元素有一个大约5 dBi和模式的理论获得全方位的方位但不是高程。这种类型的车顶天线被广泛用于描述移动无线电频道,例如,(33,34),和已被证明33,35)有一个方位天线模式在±3 dB的无方向性。

第二组测量是使用两个元线性阵列与1间距。一个数组是安装在驾驶员一侧的车辆和其他乘客一侧。从街上每个数组定位大约1米的水平。两个司机数组(DSA)和乘客一起数组(PSA)由双极化(纵向和横向)贴片天线与地面厚飞机提供鲁棒性,获得8.5 dBi和3 dB (10 dB)波束宽度72°(134°)方位角和仰角。一个射频开关,安装在每个补丁的元素,被用来替代从每个极化测量;更多细节,参见[36]。排列的阵列的描述如图2;参见图的照片3。

天线接收机由单独的射频同步降频转换器接收到的信号链操作基带。顶部阵列(TA)和侧数组(SA),短的快照得到基带信号采样在50名议员。一个新的收购每一个快照在助教女士和女士每2在每个SA,偏振之间交替,提供一个快照的速度为每个极化女士。为移动接收机旅行的速度8.3米/秒,这个快照的速度大约是8倍和4倍的最大多普勒速度助教和SA,分别超过奈奎斯特速率。测量垂直偏振(VP)和水平偏振(HP)因此可以被认为是几乎同时信道特征的考虑。每个采集的原始采样数据被存储在电脑硬盘和位与传播相关序列来生成一个通道脉冲响应估计为每个链接。窄带信道响应估计被生成的提取复杂的值对应于一个给定的脉冲响应频率点的fft算法估计;这些假定为窄带信道响应频率平坦。

信道测量是在两块或0.5公里的发射机驱动接收者沿着特定的测量路线几乎恒定的速度为8.3米/秒。这些路线被认为是高密度城市环境的办公室和公寓大楼高度显著大于传输或接收天线。顶部和侧天线阵列不能同时使用;因此,路线被迫多次使用助教或DSA和PSA。上午和下午当流量之间的所有测量数据进行低到中度。的两个测量路线,显示在图1,文中讨论了典型的路线运行南北和东西。

2.1。通道表示

通常情况下,MIMO信道模型是基于假设天线元素分离足够来减少空间相关性但托管,这样复杂的衰落系数为每个收发两用元素对共享一个公共统计分布。对于非常大的数组元素之间的分离或使用定向或极化元素时,假设均匀衰落特性不可能(8]。类似的异构衰落特征可能发生在车辆MIMO系统在城市环境中运营的职位选择挂载数组元素,以及传感器的相对位置移动,将影响多路径组件收到的数量在每个元素,以及相应的权力和到达方向(37]。

MIMO信道响应矩阵采样时间间隔是由一个表示复杂的信道系数矩阵 这样和,是复杂的衰落系数之间的传播元素和接收元素。接收天线的极化的指示,在那里。定义的数组的位置顶部(),司机一边(),或乘客端()。

保护电源助教和SAs的区别,收集到的数据在每个数组位置归一化对收集到的数据在助教使用归一化因子 在哪里样品的总数在测量时间序列和弗罗贝尼乌斯是常态。这次调查的重点是提供洞察有效渠道的差异观察到一个真正的通信系统在每个数组位置。因此,努力仍未消除的影响天线辐射模式或数组元素之间的交叉耦合。

估计的特点,观察到的电台频道,底层统计流程至少要大范围固定。然而,这些统计过程随时间移动系统多路径结构(数量、力量和到达角)观察到接收器的变化。渠道的评估指标必须限制时间间隔超过一个合理的假设的大范围平稳性。技术评估观察讨论了通道测量的稳定性(38,39]。在[40)、音乐分析用于检测变化的数量多路径波方面侵犯合成阵列及其相关的权力和角度不同。介绍了统计测试(41基于多普勒周期图)。两个(40,41],它使用测量数据收集在类似的环境相似的频率和考虑,通常表明,间隔2米可以被视为大范围固定。使用这些结果作为指导原则和假设的车辆速度保持恒定间隔长度,数据分析使用样本段相当于大约2米或13。对于助教,这是样品,情景应用程序。

3所示。多普勒频谱

在城市环境中接收信号能量的空间特性可以改变相当短的距离。作为个人多路径组件的到达角度的变化,一些组件丢失和其他人出现。通过当地的物理特性,比如其他车辆可能导致小规模的变化,而另一些人,例如,十字路口或建筑,导致大范围的变化。在本节中,多普勒频谱的演变是用来调查数组头寸的影响多路径结构的变化。

多普勒频谱估计的修正周期图(42,第14章), 在哪里和是归一化因子应用于布莱克曼窗, 布莱克曼窗提高了估计量的方差减少频谱泄漏造成使用一个有限长度的数据样本。估计使用滑动窗口的复杂通道系数对应于13吗在每个数组和平均超过所有收发两用元素对这样的地位

数据4- - - - - -7显示平均多普勒光谱获得的时间序列不同的阵列两种路线。情节显示收到的演变角度力量沿着测量随着车辆的发展路线。电源在频率到达角,在那里相对于旅行的方向移动接收器。如果多路径组件从静态到发射机与静态对象相互作用后,其最大频率赫兹在m / s。这发生在能量到达从正前方((背后)或)车辆。少量的多普勒谱展品组件与频率比:这是由于多路径组件交互行驶车辆,增加有效的相对速度。然而,很明显,大部分的接收信号能量与环境中的静态对象相互作用后,如建筑。

图4显示了时间序列的平均多普勒光谱获得在TA斯莱特街车辆远离发射机通过狭窄的城市峡谷。信号到达助教是由一个强大的组件从后方的车辆,第一3 s的测量,第二个,弱源从前面。3 s在测量后,向前组件的角度开始过渡到一侧的车辆,以及8年代完全搬到后面。这表明汽车驾驶过去是一个信号源,在这种情况下,一个服务连接月桂大街小巷,斯莱特写字楼之间的街道。信号能量穿过这条小路通过反射从地面和建筑物两侧。的角度信号能量进入斯莱特街,从侧向(降低接收信号能量和)作为车辆通过小巷的入口,约7 - 8 s。

多普勒光谱获得在每个情景应用程序如图5。这些情节展示多路径组件的组合形成了SAs TA频谱是不相交的。例如,强大的组件从附近的后方是最突出的垂直极化(VP) DSA和PSA表明该组件是高度分化,正如预期的那样,作为信号能量的主要机制进入斯莱特从里昂街街和肯特街周围绕射和反射从垂直的墙壁。相比之下,二级信号组件从小巷去极化的信号能量几乎相同在两个偏振的诗篇。减少能源发出的信号到街上的小巷(7 - 8 s)在PSA再次明显;这个信号组件的车辆阴影最DSA。DSA,有越来越多的信号能量从前面车辆沿着斯莱特街,这是进入城市峡谷从银行街和被反射的建筑。观察也较弱的多路径组件,特别引人注目的VP-DSA最后两秒的测量;这些信号反映对象,如停放的汽车和建筑,沿着街道的那一边。虽然类似的对象出现在街道的另一边,这些乘客一边并不强烈的照明能源进入银行街。

多普勒光谱获得助教在肯特街图所示6。在此测量路线,车辆开始与Nepean街附近的十字路口,穿过十字路口与格洛斯特大街(8 - 12 s)和月桂大道(在18到22岁的年代)。信号能量达到肯特街主要是通过这些十字路口。第一3 s的测量车辆的区域向西开放和助教从四面八方接收信号能量弱。然而,随着汽车进入教堂位于中心的阴影之间的块Nepean街和格洛斯特街的权力收到从侧面下降(3 - 5)。接近十字路口肯特街和格洛斯特街十字路口的权力收到侧向车辆增加,直到在十字路口的中心,它主导力量。十字路口车辆出口和进入建筑的阴影肯特街的权力从侧面再次减少而前后持续的力量。此模式重复月桂大道交叉路口,然而,权力从月桂大街街道峡谷远远高于收到格洛斯特街的十字路口。

多普勒光谱通道测量的SAs在肯特街图所示7。与助教,收到所有能量多路径方位方向,更少的权力是来自车辆的前后SAs。从相交的街道,信号能量到达信号的功率组件旅行沿着街道弱得多比斯莱特街在肯特街。助教,信号组件从前后的测量可能源于衍射的结合建筑在十字路口拐角和反射从交通和建筑沿街。SA,然而,阵列的高度越低,方向性的SA元素,和跟踪的车辆导致较低的前方和后方的接收功率。

在助教,在DSA增加移动方法与格洛斯特大街十字路口(6 - 9岁),强烈的信号组件收到辐射出街近垂直于数组中。跟踪的车辆减少了权力接受PSA,然而,力量稍有增加的信号能量反射在东北面建筑的路口,发现作为一个积极的多普勒偏移量。在十字路口(9 - 11),收到了PSA的显著降低。这是归因于反射能量的减少由于公开街道的客运车辆。类似的效果观察到劳里埃大道十字路口(在18到22岁的年代),但接收到的信号功率更高由于更直接的信号通路从发射机月桂大道。在DSA和PSA,接收到的信号功率在惠普遵循类似的模式,副总裁,尽管平均低信号功率大约是5分贝。

上面讨论的多普勒谱表明,根据车辆的位置和方向相对于发射机,显著差异可能存在多路径结构观察到每个数组的位置。潜在的收益是在实现依赖于接收信号空间分集和权力;这些将在以下部分中进行研究。

4所示。接收功率

就像看到的部分3时,天线元素定位在不同的车辆,从车辆阴影结合数组元素降低了方向性的权力收到了一些多路径组件同时放大别人的权力。每个边阵列的接收功率是依赖于车辆的位置和方向是旅行。这种依赖性研究在这一节中。

时间序列的接收功率估计每个数组被应用长度,计算滑动窗口的测量通道矩阵等 像以前一样,和。窗口的长度,,相当于被选中按照大范围稳定性测量中讨论部分2。1。

4.1。顶级数组和数组

图8显示接收到的渠道权力衡量每个数组斯莱特街。收到在助教,平均10 dB高于要么VP数组和15分贝高于惠普一起数组。

在这个测量路线,接收机远离发射机,接收功率衰减在不同的利率为每个数组的位置。的权力收到DSA在前三秒内快速下降,车辆之间的距离和肯特街的十字路口增加。这一点,加上定向图的信息5表明,大部分的权力收到了DSA在这个区间的两个偏振信号能量的结果反映到肯特街的建筑的北侧斯莱特街。相比之下,VP-PSA仍然相当恒定的电力第一个8岁以上;记得,有一个二次电源通过斯莱特在南边的一个巷子街。HP-PSA,很少有从后方接收信号功率,见图5,接收到的信号通过小巷(7 - 8 s)结果在最大功率车辆到达巷。

权力的阴谋测量在肯特街如图9。作为讨论的部分3,测量线路,信号能量辐射从发射机的方向沿着街相交的峡谷。在十字路口(8 - 12之间的间隔和在18到22岁的年代),总接收功率是由能量传播沿着街道峡谷。在这些地区,权力收到了DSA高于以助教由于定向贴片天线的增益模式。

PSA是由车辆的跟踪信号能量到达沿着街道相交。然而,增加权力观察VP-PSA和HP-PSA车辆进入和离开十字路口。观察图7,反映建筑东侧的十字路口,尤其是东北角落,PSA的直接权力,导致“U -”的权力配置,最低在十字路口的中央,这不是观察到助教。

之间的十字路口,传入的信号能量到达接收数组作为散射和反射能量从周围建筑两边的街道。助教接收6 dB权力高于DSA或PSA在这些地区。这是因为它有一个方位的观察,而情景应用程序跟踪信号到达对面的车辆。此外,如上所述2,10 dB贴片天线的波束宽度是有限的,这意味着信号组件从附近的轴向方向的数组,也就是说,车辆的前方和后方,高度衰减。

4.2。司机和乘客一起

量化不同的权力收到两侧位置数组,数组权利不平衡(API)指标定义对于一个给定的极化率的权力以司机和乘客的车辆,也就是说, 注意,权力是平均每个数组中的所有天线元素,和一个长度滑动窗口相当于13应用。

API测量斯莱特街和肯特街图所示10。斯莱特街表现出最低的api的所有路线测量的平均值−2 dB。如前所述在图8,在DSA随第一3 s;这反映在图中所示的API10 ()。除了3 s, PSA的平均功率超过DSA,对于这两个偏振,主要是由于在7 - 8 s二次电源。相比之下,API在肯特街,测量图10 (b)显示显著的变化在十字路口之间的API和intrablock地区。在十字路口,车辆阴影的PSA定向权力沿着相交的街道,到达API超过16分贝。注意API峰窄峰值比在DSA力量观察图9由于“U -”形状的轮廓在PSA,如上所述。在十字路口,车辆结果的权力收到双方从信号组件从沿街建筑反映。这些地区的权力更均匀分布在每个SA的位置,和API更团结。

4.3。垂直和水平极化

接收信号之间的权力不平衡偏振和交叉极化鉴别(XPD)参数化。在这种情况下,信号传播只在垂直极化;因此,XPD量化信号的程度成为去极化的反射,散射和衍射的物理环境中的对象。

XPD对垂直极化是计算 再次,平均的长度,,相当于大约13所示所有的数组。

XPD测量的时间序列上的司机和乘客一起斯莱特街和肯特街图所示11。为整个这些测量,平均接收功率的副总裁超过惠普;这预计由于的偏振传输信号,因为城市环境的垂直结构,反射和衍射发生主要围绕垂直的表面和角落,限制去极化。DSA斯莱特大街上,最初的峰值后,可能由于强大的组件在拐角处衍射与肯特街,因此垂直偏振,XPD仍然是相当一致的。在PSA;然而,XPD减少车辆趋于斯莱特街的小巷在南边,然后后降低;这表明信号发出的小巷去极化的比传播沿斯莱特在肯特街街的十字路口。

在肯特街,在DSA XPD显著增加车辆进入和退出的十字路口,但低在十字路口。这表明一个信号组件是反射的表面相交的内街路口,因此,一个强大的惠普组件接收。边缘的十字路口,一些权力通过一种机制有利于垂直copolarization到达,如衍射建筑周围的角落或反射的墙。这种效果是减少PSA作为组件沿着街相交的车辆跟踪。

一般来说,类似的平均去极化特性测量车辆的每一方。在所有的测量路线,90%的时间测量车辆的一侧是在0 - 6 dB,测量的另一边。

5。多样性

中观察到的部分3,接收到的多路径组件依赖于数组的位置在街上的车辆和车辆的方向。这可能产生重大影响的多样性特征,本节通过研究的多样性指标(43] 在哪里跟踪矩阵的论点和吗,,是估计自相关矩阵的特征值

如前所述,的价值对应于大约2米或13。在高度相关频道,eigenspectrum包含少量的显著特征值和。或者,当通道富含有角度地分布式多路径组件之间的传播路径,这样每个收发两用元素是独立的,特征值会更均匀分布。

多样性以每个数组斯莱特街图所示12。助教,多样性高最初然后滴在2 s,占主导地位的信号到达哪里附近的后方车辆,见图4。作为从二级信号能量来源,月桂大道和斯莱特街之间的小巷,增加和移动从前面的车辆,多样性又超过三个。有一个轻微的减少车辆通过小巷,对应信号的损失中讨论部分3。车辆已通过小巷后,几乎所有的信号功率收到后,导致空间多样性的丧失。

VP-DSA,第一次3 s多样性较低,当有一个占主导地位的信号组件从后方的车辆。除此之外,周围的多样性保持相对稳定,直到9 s:虽然总接收功率很低(见图5(一个)),收到宽角范围。在过去的3 s,从正面贡献减少,多样性下降。HP-DSA相当恒定的多样性在整个测量因为疲软的多路径组件的角度范围是相当大的,而且没有控制组件,导致更均匀的特征值。

VP-PSA,小巷的多样性最高的方法是,当有多个多路径组件到达大角传播(见图5 (c))。作为助教,过去的开幕式,多样性下降,因为信号的大部分能量来自单一方向,导致一个自相关矩阵用更少的主导特征值。HP-PSA遵循了类似的趋势,除了多样性较高的4 s因为附近的信号从后方车辆的强大与其他信号组件相比,因此,特征值更均匀。

的多样性,计算使用(9),肯特Sreet如图13。在助教和DSA,十字路口外的多样性最高,从广泛的角度信号到达(参见数据6和7)。在十字路口,大多数的信号功率到达沿着街相交,在一个相当窄角,导致主导特征值和低的多样性。注意,这是相反的接收功率特性中观察到的部分4.1。PSA,多样性是最低在出入境的路口,那里的力量再次收到从一个狭窄的范围的角度,在这种情况下,建筑在十字路口的东北角。在十字路口的中心和十字路口,多样性高,反映了权力,虽然弱,到达角的范围。惠普的数组有副总裁同行类似的多样性特征。

6。能力

虽然能力并不是一个完整的指标体系将如何执行在一个给定的环境中,它并没有提供一个上限可实现的最大吞吐量。各态历经容量没有信道状态信息的天线系统的发射机被定义为(44), 在哪里是确定的,信噪比,是单位矩阵,和期望这是接管的距离13。

的能力估计每个数组斯莱特街和肯特街图所示14和15分别基于估计总数和平均信噪比20 dB的助教。趋势遵循功率测量,如图8和9,非常密切。增加多样性只有很小的影响,主要是在低的接收功率,可以观察到不同的偏振测量的DSA在最后几秒钟斯莱特街和两边的车辆在第一个5 s在肯特街。助教上的能力远远大于在SAs在两个测量,由于更高的权力。

指标,提出了MIMO信道模型验证包括空间结构形式的角或多普勒功率谱,多样性,和能力(45]。从数据14和15,很明显,能力是由接收功率和其他渠道特征不是很敏感。天线阵列的元素在不同位置接收不同的平均力量在给定位置的车辆;因此,每个元素是一个更合适的度量平均接收功率为这些场景验证MIMO信道模型。

7所示。结论

在车辆MIMO系统中,数组的位置在车辆系统性能至关重要。天线元素放置在车辆方面得到只有一个子集的多路径组件接收到车顶的阵列由于其降低了波束宽度和车辆的跟踪。结果,权力收到了一系列侧通常是6 - 10 dB不到一个安装数组除外情况数组是指向发射机。在这种情况下,在每一方的权力得到数组的区别是测量高达20分贝。然而,当一个强大的、定向的多路径组件减少多样性的一个数组,其他的多样性数组可能更高。在理论信道容量方面,多样性的差异通常会被更大的接收功率。

宽阔的接收功率的变化表明,MIMO系统侧式接收器阵列可能需要更高的接收机灵敏度,或更高的传输能量,和一个更大的动态范围,比系统与天线安装在车的顶部。

一般来说,从能力的角度来看,最佳的性能结果数组元素安装在顶部的工具,也就是说,传入的数组元素的接触多路径组件最大化。然而,如果这样的安排是限制,数组元素应该分布在车辆,以确保足够的信号接收功率,至少,数组元素的一个子集。虽然这可能会导致一个数组元素之间的权力不平衡,它将限制接收机的易感性车辆和阴影的帮助提高多路径的多样性。

大多数分析MIMO信道模型参数化是基于假设的有效信道特征观察到每个数组元素是相似的。然而,部分的多普勒谱3显示显著差异在观察传播特性可能存在双方和顶级的汽车是由典型的模型。

一个额外的挑战出现如果车辆周围的天线元素定位;在这种情况下,必须修改通道模型派生的差异观察传播特征在每个数组位置在任何给定的时间。特别是,分析通道模型必须考虑每个天线的接收功率的不同元素。

针对基于路径MIMO信道模型、多路径组件的方向起着至关重要的作用在接收功率和多样性,因此,在系统容量。前面的章节中描述的观察表明,通道的特点是高度依赖于位置;例如,功能在城市路口导致显著不同的接收信号结构比在城市峡谷。基于路径模型所面临的挑战是将集群在现实的位置复制这些影响。

尽可能多的测量已经在过去十年里使用屋顶天线阵列,有趣的是考虑是否可以使用这些测量获得合适的定位在汽车天线的模型元素,例如,使用详细的车辆和天线的辐射模式的总和。这个工作的观察表明,车辆本身的阴影,或者阻碍,信号组件可能被反射或散射的远端发射机接收天线元素之前。这也是一个反光的物体可能会增加近侧信号组件。获得一个适当的模型测量了单独使用典型的车顶的数组需要确定这部分接收的能量会被跟踪和删除,以及反映信号能量并添加它。这不是被认为是一个现实的方法,特别是使用测量从车顶的数组的类型用于这项工作,不提供一个全方位的模式。此外,安装在车顶的阵列大约是两倍高于街面的侧数组,这可能进一步介绍不准确。

需要进一步的实验工作来调查的影响天线位置不同的车辆和使用信道模型的推导和验证。传播特性的显著差异被观察到当数组元素是安装在不同的车辆位置,而这些设计MIMO系统时应考虑车辆的应用。这需要适当的模型,考虑了瞬时差异观察到每个数组的位置,因此可以充分利用可用的多样性。

承认

作者感谢CRC先进的天线技术组设计贴片天线用于这项研究。

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