5、车载通信的无线信道特性与建模模拟

车载通信的无线信道特性与建模模拟

1. 多普勒频移与散射体位置

在车载通信场景中，多普勒频移有两个来源。一是车辆 A 发出的信号到达位置为 x 的散射体时产生，二是反射信号到达车辆 B 时产生。假设两辆车相向行驶，即间距 d2 = 0，同时将散射体置于三个不同区域：车辆 A 左侧（x < 0）、车辆 A 和车辆 B 之间（0 < x < l）、车辆 B 右侧（x > l），这里固定 l = 100m。

1.1 计算步骤

1. 对于每个 x 值，使用特定公式（2.33）计算三个不同区域的多普勒频移。
2. 根据每个 x 值对应的反射分量的分离距离，使用自由空间模型（2.8 - 2.12）计算车辆 B 接收到的功率（单位：dBm）。
3. 由此可得到类似图 2.16 所示的图形。

1.2 散射体位置的影响

从图 2.16 可以看出，在车辆速度和传输频率保持不变的情况下，散射体相对于车辆的位置会改变多普勒频移值。这是因为散射体的位置会影响信号相互作用的角度，最终影响信号接收的角度。此外，当散射体位于车辆视距（LOS）链路之外且距离较远时，接收到的功率会降低，多普勒频移会增加。

我们还可以对不同的车辆间距 l 进行相同的实验，其行为与图 2.17 中 l 从 0 到 100m 的情况类似。

2. 单天线与多天线通信

此前讨论的模型均为发射机和接收机使用单天线的系统。而多天线场景可分为单输入多输出（SIMO）和多输入多输出（MIMO）两种类型。

2.1 MIMO 通信系统的优势