几何随机分布模型的高速铁路山地信道建模

目前,高速铁路(简称高铁)山地地形的无线信道模型构建主要基于部分测量数据,缺乏一定的普适性。针对该缺陷,以山地场景的多输入多输出信道为研究对象,提出一种基于几何随机分布模型(geometry-based stochastic model,GBSM)的3D建模方法。考虑了散射体对无线信号的反射和散射作用,利用基站与移动台为焦点的椭圆柱面和以移动台为球心的球面分别模拟远端散射体和近端散射体,构建3D信道模型;利用冯·米塞斯(VMF)分布模型表征散射体的有效分布,分析散射体的方位角和仰角对信道统计特性的影响,推导出3D信道模型的空时相关函数(space-time correlation function,STCF),空间互相关函数(cross correlation function,CCF)和时间自相关函数(auto correlation function,ACF)的数学表达式。仿真结果表明,基于GBSM的3D模型具有较低的空间CCF和时间ACF值,能更真实地表征高铁山地地形下无线电波的空间多样性,山地地形信道建模的普适性问题得到了有效解决。

基于随机几何的输电场景中无人机信道建模

为了准确描述输电环境中巡检无人机与地面基站之间无线信道,采用随机几何建模法,提出一种基于随机几何的三维信道模型。在该模型中考虑输电线路环境中塔杆,输电线的影响,采用水平圆柱体描述输电设备和周围环境的散射体分布情况,为了防止输电线路产生的电磁场影响无人机巡检作业安全,在模型中设置安全飞行区域,保证巡检安全。针对提出的信道模型,推导并分析了了空-时相关函数,多普勒功率谱密度,电平交叉率和平均衰落时间等信道统计特性。研究了散射体分布情况,无人机运动状态对信道统计特性的影响。仿真结果表明,无人机运动速度大小、飞行方向,散射体分布情况对信道影响显著。理论结果和仿真结果吻合良好,验证了所提模型的正确性和有效性,可以为输电线路场景下巡检无人机与地面基站之间的无线通信系统设计提供理论参考。

基于几何随机的无人机空地信道模型

针对传统无人机空地信道模型不支持三维飞行轨迹和三维天线的问题,通过引入空间旋转矩阵和轨迹参数,提出了一种基于几何随机的无人机空地三维信道改进模型。该模型结合无人机对地通信场景的特殊性,利用时变布尔变量描述视距路径、地面反射径和散射路径的动态生灭过程。同时,文中还给出了二维角度、时延和功率等模型参数的时间演进算法,用于复现无人机对地信道的时变统计特性。数值仿真结果表明,改进模型输出的空时相关特性和多普勒功率谱均与理论值吻合,并且自相关特性与实际测量结果基本一致,该模型可应用于辅助无人机空地无线通信设备的方案优化、算法验证和性能评估等领域。

一种基于Alpha稳定分布的短波宽带信道改进模型

短波信道仿真是评价短波通信系统性能的一种重要手段。针对ITS宽带短波信道模型复杂度较高的问题,提出了基于对称α稳定分布(SαS)的ITS宽带短波信道模型,不仅简化了随机调制函数的生成方法,改善了信道多普勒扩展的灵活性;而且在保持良好的脉冲尖峰特性情况下,降低了噪声与干扰计算复杂度。仿真结果表明,该模型与短波宽带信道的实测数据保持了较好的一致性,可更加灵活高效地应用于实际宽带短波信道模拟系统。

基于多簇的几何随机信道建模与仿真

随着智能交通系统(ITS)的不断发展,车载通信作为其关键技术日益受到关注。无线信道作为车载通信的传播途径,其特性分析十分重要。针对移动轿车经过基站时的信号传播模型进行研究,在散射簇的理论基础上建立了适用于大规模多输入多输出(MIMO)信道的窄带单环模型。通过设置符合实际场景的散射簇参数来模拟和分析信道,模型会更加符合实际信道特征,比经典单环模型有更好的评估效果。在仿真模型中,主要研究了信道的时间自相关函数(ACF)、空间互相关函数和频率互相关函数(FCF)等特性。同时,对不同的散射簇场景进行了对比分析,证明本模型更强的实用性。

带有不完全信息随机截尾试验下几何分布的参数估计

本文得到带有不完全信息随机截尾试验下几何分布参数的近似最大似然估计和近似置信区间以及平均寿命近似MLE的数学期望.

基于随机点过程的IEEE802.15.3a超宽带信道模型研究

基于随机点过程理论分析了IEEE802.15.3a超宽带信道模型,提出了信道模型的数学模型来解决其易于计算机仿真而难于理论分析的问题。得到的数学模型分成四个统计独立的部分,包括一个确定值、两个有限二维泊松过程以及一个有限二维泊松簇生过程。利用该数学模型求出了IEEE802.15.3a信道模型在一定时间窗内到达的平均多径数、平均多径数密度分布以及功率延迟分布,得到了闭合的表达式。表达式的计算结果和计算机仿真结果相吻合,从而验证了该数学模型的有效性。

宏蜂窝环境下3D非对称几何信道模型研究

宏蜂窝环境下提出3D非对称几何信道模型.移动台MS位于3D散射区域半椭球的中心,基站BS采用方向性天线,辐射到椭球左右两部分的波束宽度不相等,导致MS端的空间特性是非对称的.该模型利用空间几何关系,分别推导出BS端和MS端到达角、到达时间的概率密度函数、累积分布函数的闭环表达式.通过Matlab仿真,绘制出信道参数统计图形,扩展了信道模型的研究渠道和应用.

超几何分布高精度模型研究

本文为了推导超几何分布连乘模型,根据它的分式性质,对随机变量进行了两种分类。一种为0的情况,另一种为1, 2, ???, n情况。通过对两组元素的组合式超几何分支模型,分别进行了数学变换,推导出计算机不会溢出的超几何分布连乘模型。此模型准确地计算超几何分布全元素0, 1, ???, n的概率值,并N大时计算机不会溢出。

基于几何的高速铁路协作MIMO信道建模

协作MIMO技术通过协作发射或协作接收的方式可以将干扰信号转变为有用信号,在高铁无线通信中引入该技术,能解决回波信道响应和提高系统容量。为了掌握协作MIMO技术在高铁场景中的信道特性,该文基于几何随机散射理论,提出一个高速铁路协作MIMO信道模型,简单调整该模型中的几个关键参数即可适用于高速铁路的多种场景。基于该模型计算信道冲激响应,推导多链路空间相关函数,进行数值计算、仿真分析和实测数据验证。仿真结果显示,直射分量越强,散射分量的角度扩展越小,多链路的空间相关性越强。散射次数越少,散射分量空间相关性越强。使用北京-天津高铁段LTE专网的实测数据验证理论模型的正确性。这些结论有助于认知协作MIMO信道和进行有效的测量活动。

纤维混凝土中纤维随机分布细观机理的研究

从纤维增强混凝土材料中纤维分布的实际情况出发 ,依据随机数学和体视学原理 ,建立了纤维分布随机过程的数学模型 ,研究了纤维动态转移过程 .编制钢纤维分布细观几何参数的动态实测计算机系统 ,研究了纤维分布的细观几何参数和细观机理 ,模拟纤维三维分布 .研究结果表明 ,纤维的分布确实是随机的且本文所建立的模型能较好地反映纤维的分布 .

计算超几何分布的数学期望与方差的一种简便方法

超几何分布的数学期望和方差，如果按照定义直接计算比较麻烦，本文利用一种摸球模型的结果以及数学期望和方差的性质，给出了求超几何分布的数学期望和方差的一种简便方法，同时用该方法证明了常用的一个组合计算公式。

随机变量及其分布考点突破

一、高考定位概率模型多考查独立重复试验、相互独立事件、互斥事件及对立事件等知识;而离散型随机变量的分布列及期望也是考试中的＂热点＂,并且多以解答题形式出现,常考查独立事件的概率,超几何分布和二项分布的期望等。

随机变量及其分布考点突破

概率模型多考查独立重复试验、相互独立事件、互斥事件及对立事件等知识；而离散型随机变量的分布列及期望也是考试中的“热点”，并且多以解答题形式出现，常考查独立事件的概率，超几何分布和二项分布的期望等。

超几何分布与二项分布辨析

超几何分布与二项分布是2个重要的概率模型,它们之间有区别也有联系.本文以错解辨析的形式具体阐明这一问题.1错解辨析,感性认识例从某初中随机抽取16名学生,经校医用对数视力表检查得到每位学生的视力,其中＂好视力＂（不低于5.0）4人.

用数学建模法搞定随机变量的分布列

数学建模法是一种极其重要的思想方法,它是把实际问题抽象成数学语言符号,构建数学模型,从而解决实际问题。其一般步骤是：分析实际问题→构建数学模型→建立数学关系式→解数学关系式→回归实际问题。建模法在随机变量的分布列考点的应用中,主要体现在古典概型、超几何分布概型、二项分布概型（特殊的二项分布（两点分布）和普通的二项分布）的解题中。

往年高考随机变量及其分布考情回放

1.离散型随机变量分布列的计算 离散型随机变量分布列的计算,是均值和方差计算的基础,又是概率计算的延伸,涉及到排列、组合、二项式定理和概率的知识,综合性强,因而是高考考查的重点.特别是两点分布、超几何分布和二项分布等重要的概率模型,应用性强,更是高考命题的重中之重.求离散型随机变量的分布列时,应明确随机变量可能取哪些值,然后计算其相应的概率填入相应的表中即可.

二项分布与超几何分布的区别与联系

在人教版《数学选修2-3》的课本中,第二章《随机变量及其分布列》分别介绍了两种离散型随机变量的概率分布:超几何分布与二项分布。通过实例,让同学们认识模型所刻画的随机变量的共同特点,从而建立新的模型,并能运用两个模型解决一些实际问题。然而部分同学不能准确地辨别要解决的问题是超几何分布还是二项分布,对这两个模型的定义不能很好地理解,一遇到含“取”或“摸”的题型,就认为是超几何分布,不加分析,滥用公式。事实上,超几何分布和二项分布确实有着密切的联系,但也有明显的区别。

高速移动环境大规模MIMO信道建模与性能分析

基于几何随机分布模型GBSM的信道建模方法,建立高速铁路系统中深沟堑场景下大规模MIMO的三维3D信道模型。模型中实际散射体等价为随机分布在接收端的虚拟圆柱体表面的等效散射体,使用虚拟的球体表征Massive MIMO的不平衡特性;分析信道统计特性中的时空特性,得出空时相关函数STCF的闭式表达式。通过对STCF进行傅里叶变换得到相应的多普勒频谱密度。仿真表明,闭式表达式正确,3D模型比2D模型更好地反映了实际的电磁波传播场景,影响STCF绝对值的主要是移动台天线阵列的仰角,基站侧天线阵列仰角的改变几乎不影响STCF绝对值。

三维非平稳V2V信道建模及统计特性研究

针对车-车(Vehicle-to-Vehicle,V2V)通信场景复杂多样且无线信号呈现三维传播的特点,提出了一种双簇散射体架构的三维非平稳随机几何信道模型(Geometry-Based Stochastic Model,GBSM)。该模型考虑了直射路径、单跳路径、多跳路径和虚拟等效链路,可适用于车联网通信环境各种信号传播场景。在此基础上,针对该模型理论推导了三维场景下信道的统计特性,包括归一化空时相关性、多普勒功率谱(DPSD)、电平通过率(LCR)和平均衰落持续时间(AFD)的理论表达式。仿真结果表明,推导的理论结果和数值仿真及实测结果都比较吻合,从而验证了理论推导的正确性及信道模型的有效性。该模型可用于车联网通信场景下无线通信系统的方案设计和性能分析。