4、单输入单输出（SISO）信道模型解析

单输入单输出（SISO）信道模型解析

1. 引言

在无线通信中，信道模型的构建对于准确模拟和分析信号传输至关重要。由于实际环境中反射器的特性难以全面刻画，我们通常采用特定的信道模型来表示给定环境中的典型或平均信道条件。信道模型会因发射机和接收机的天线配置而异，本文主要探讨单输入单输出（SISO）系统在不同环境下的短期衰落信道模型，特别是室内信道模型。

2. 室内信道模型概述

室内信道对应建筑物内的小覆盖区域，如办公室和购物中心。这些环境通常被墙壁完全包围，功率方位谱（PAS）趋于均匀，且由于终端在建筑物内的移动性极低，信道往往是静态的。不过，室内信道条件仍可能随时间和位置变化，因此需要功率延迟剖面（PDP）来表示信道延迟及其平均功率。室内信道通常在静态或准静态信道条件的假设下进行建模。

2.1 一般室内信道模型

2.1.1 2 - 射线模型

2 - 射线模型包含两条射线，一条是零延迟的直接路径（$t_0 = 0$），另一条是有延迟$t_1 > 0$的反射路径，两条路径功率相同。该模型的最大额外延迟$t_m = t_1$，平均额外延迟$\bar{t} = t_1/2$，均方根（RMS）延迟与平均额外延迟相等，即$\bar{t} = \sigma_t = t_1/2$。由于其简单性，2 - 射线模型在实践中很有用，但在实际应用中，第二条路径的幅度通常远小于第一条路径，因此该模型可能不够准确，仅在第一条路径有显著损耗时才适用。

2.1.2 指数模型

指数模型中，平均信道功率随信道延迟呈指数下降，其表达式为：
$P(t) = \frac{1}{t_d}e^{