6G研究中的XL-MIMO信道模型：混合远近场区划分与S-V模型扩展

在现代无线通信系统中，超大规模多输入多输出（XL-MIMO）技术作为6G研究的重要组成部分，正在引起广泛关注。XL-MIMO系统旨在应对5G无法满足的复杂环境和严苛性能需求，特别是在毫米波频段，传统的信道模型如平坦瑞利衰落模型已不再适用。PPT内容深入探讨了XL-MIMO系统的信道模型，包括其三个关键区域：感应近场、辐射近场和远场。 1. 感应近场与辐射近场: 在XL-MIMO中，电磁场的划分对于理解信号传播至关重要。感应近场区域主要涉及电荷交互，而辐射近场区域则涉及天线直接发射和接收能量。这些区域的边界通常通过瑞利距离来定义，它与阵列孔径和载波波长有关。在混合远近场模型中，通信研究将更侧重于这两者之间的交互效应。 2. Saleh-Valenzuela信道模型: 这是一种广泛使用的信道模型，用于描述多径传播情况。该模型假设发送端有NT个天线，接收端有NR个天线，存在L个小于天线尺寸的散射体。每条路径有特定的复增益（αl），表示路径衰减和相位变化。到达角（φlr和φlt）以及发射和接收阵列的响应向量也在此模型中起着关键作用。每簇射线的到达时间和衰减遵循特定的概率分布，如泊松过程和随机信道实现。 3. 参数与特性: 参数如簇到达时间（Lam）、射线到达率（lam）、衰减因子（Gam和gam）等用于描述信道的统计特性，如随机信道实现的数量（num_ch）、第一簇射线的功率（b002）以及阴影衰落的标准差（sdi）。模型还包括nlos参数，用于描述非直射（NLOS）路径的影响，这是评估信号质量时不可忽视的因素。 XL-MIMO信道模型的复杂性体现在其对多径传播、阵列效应以及不同区域特性的精确建模。随着6G的发展，对这种混合场区域模型的研究将有助于提升无线通信系统的性能和效率，尤其是在高频段和密集用户环境下。毕业设计中探讨这些内容，不仅要求学生深入理解基础理论，还需具备解决实际问题的能力。