文章目录
- 一 TDL
- 二 CDL
- 三 CDL TDL区别
TDL:(Tapped Delay Line,抽头延迟线)
CDL:(Clustered Delay Line,集群延迟线)
一 TDL
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定义:由一组不同衰落系数和不同时延的抽头组成。全频率范围为:0.5GHz~100GHz,最大带宽2GHz ,TDL是简化模型,本身为SISO设计,但可通过重复多次加引入空间相关性对MIMO信道建模
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分类:
- NLos信道场景:TDL-A、TDL-B、TDL-C,TDL-A和TDL-B有23个抽头,TDL-C有24个抽头
- Los信道场景:TDL-D、TDL-E,TDL-D有 13 个抽头,TDL-E有14 个抽头,每个抽头延迟和相对功率不同
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抽头特性
- 每个抽头的多普勒频移有典型的Jakes频谱形状(常用瑞利衰落模型,频谱形状为U型谱)和最大多普勒频移fD( f D = ∣ v ∣ λ 0 f_D=\frac{|v|}{\lambda_0} fD=λ0∣v∣)
- TDL-D TDL-E是LOS路径。所以其第一个抽头服从Ricean fading分布
- 这些抽头,多普勒频普在多普勒频移 f s = 0.7 f D f_s=0.7f_D fs=0.7fD处还包含一个峰值,幅度为生成衰落分布时指定K因子。‘
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每个TDL模型都能在延迟上进行缩放,以使模型达到期望的RMS(Root Mean Square)延迟扩展
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TDL模型适用于窄带信道建模,其多径的分辨率较低,在一个可分辨率的附加时延内,可能有两个或多个多径信号到达,但这些多径信号不可分辨,其适量组合成单一多径信号的瞬时幅度和相位。
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TDL信道模型的信道系数
h ( t ; τ ) = ∑ N = 1 N a n ( t ) μ n ( t ) δ ( t − τ n ) h(t;\tau)=\sum^N_{N=1}a_n(t)\mu_n(t)\delta(t-\tau_n) h(t;τ)=N=1∑Nan(t)μn(t)δ(t−τn)
a n ( t ) a_n(t) an(t)是n个抽头的增益
μ n ( t ) \mu_n(t) μn(t)是由多条不可分辨路径组合得到的瑞利衰落信号
τ n \tau_n τn是n个抽头的时延
二 CDL
- 定义:频率范围:0.5GHz~100GHz,最大带宽为2GHz
- 分类
- NLos信道场景:CDL-A、CDL-B、CDL-C
- Los信道场景:CDL-D、CDL-E
- CDL簇数量最多有24个,可以表征更多波束
- 信道脉冲响应为:
h ( τ ; t ) = ∑ l = 0 ∞ ∑ k = 0 ∞ a k , l ( t ) e j φ k , l ( t ) δ ( τ − T l − τ k ) h(\tau;t)=\sum^\infty_{l=0}\sum^\infty_{k=0}a_{k,l}(t)e^{j\varphi_{k,l}(t)}\delta(\tau-T_l-\tau_k) h(τ;t)=l=0∑∞k=0∑∞ak,l(t)ejφk,l(t)δ(τ−Tl−τk)
a k , l 、 φ k , l a_{k,l}、\varphi_{k,l} ak,l、φk,l是第 l l l簇中第 k k k径的增益和相位
T l T_l Tl为第l簇的延时
τ k , l \tau_{k,l} τk,l为第 l l l簇中第 k k k径的延迟
三 CDL TDL区别
- CDL引入簇,簇是具有相似到达角、离开角、和时延的多径集合
- 除了时延和功率两个参数外,CDL模型增加了离开方位角(AoD)、到达方位角(AoA)、离开天顶角(ZoD)、到达天顶角(ZoA),用来表征信道模型的空间特性,为3D信道设计,更好表征空间相关性。
- TDL和CDL可以根据实际仿真需要调整均方根时延扩展
τ n , s c a l e d = τ n , m o d e l ∗ D S d e s i r e d \tau_{n,scaled}=\tau_{n,model}*DS_{desired} τn,scaled=τn,model∗DSdesired - CDL/TDL-D和CDL/TDL-E的LOS信道模型,可以调整K因子,设期望调整的K因子为Kdesired,CDL/TDL功率为:
K m o d e l = P l , m o d e l L O S − 10 l o g 10 ( ∑ n = 1 N 1 0 P n , m o d e l / 10 ) K_{model}=P^{LOS}_{l,model}-10log_{10}(\sum^N_{n=1}10^{P_{n,model}/10}) Kmodel=Pl,modelLOS−10log10(n=1∑N10Pn,model/10)
功率调整完成后,需要对时延扩展重新进行计算。
调整K因子的本质
:调整各个簇、抽头之间的功率。K因子越大,第一个簇、抽头中视距径功率越大,在通信中视距径分量占比重越大 - 角度调整
CDL预定义的角度值可以通过引入角度平移和缩放来推广,平移改变平均角度,缩放改变角度扩展
ϕ n , s c a l e d = A S d e s i r e d A S m o d e l ( ϕ n , m o d e l − μ ϕ , m o d e l ) + μ ϕ , d e s i r e d \phi_{n,scaled}=\frac{AS_{desired}}{AS_{model}}(\phi_{n,model}-\mu_{\phi,model})+\mu_{\phi,desired} ϕn,scaled=ASmodelASdesired(ϕn,model−μϕ,model)+μϕ,desired
参考
5G通信中的TDL模型
移动通信基础(13)TDL、CDL、信道相关性
TDL、CDL信道模型简述