用于自动毫米波WPAN信道探测的功率角度延迟谱后处理时间对齐方法

《IEEE Open Journal of Instrumentation and Measurement》：Postprocessing Time Alignment Method of Power Angular Delay Profile for Automated mmWave WPAN Channel Sounding

　　

摘要：

精确的传播信道测量与建模——包括角度和延迟特性——是毫米波通信系统设计的基础。因此，通常会使用可定向天线以及严格的时间同步机制来获取具有同步标准时间轴的功率角度延迟曲线。然而，时间同步需要耗费大量精力来确保在测量期间或之后的时钟同步，这阻碍了大规模传播信道数据库的构建。为此，本研究旨在通过完全自动化PADP获取流程，开发一种更为高效的信道探测系统。首先，提出了一种自动化的数据驱动后处理方法，可从非同步的PADP中重建出同步的PADP，从而无需再考虑时钟同步的问题。该方法非常适合毫米波无线个人区域网络场景中的简单信道探测需求。通过对针对WPAN系统设计的射线追踪仿真，并全面分析各种测量参数的影响，验证了该方法的有效性。仿真结果表明，在无噪声环境中，该方法在超过99%的情况下，无论接收器位置及接收天线旋转角度如何，其时间对齐误差均小于1纳秒。此外，实际实验也显示，使用该方法获得的同步PADP的对齐均方根误差低于1纳秒。这些结果充分证明了该方法在毫米波WPAN系统信道探测中的应用可行性。