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无线信道建模方法综述摘要：通过信道建模以预测电波传播特性是构建无线通信的基础。文章简要介绍了统计性和半确定性建模方法较为详细的论述了确定性建模方法并概述了各方法的主要分类列举了各类型中经典的信道模型最后指出了3种方法的优缺点。关键词：无线通信；信道建模；研究方法无线通信数据信息主要是以无线电波为载体通过无线信道来传输的由于无线信道所在环境复杂多变这就导致电波会以不同的传输方式（直射、反射、散射等）到达接收点从而使接收信号与发射信号并不相同。因此只有精确预测无线信号的电波传播特性例如路径损耗（pathloss）和延迟扩展（phasedelay）才能为无线网络提供合理设计、部署和管理策略。无线信道模型是对无线信道的一个抽象描述它能够很好的反映实际环境中信号的传输规律为无线网络的规划优化、无线系统的设计、测试和定型提供重要的参考依据已经成为近年来研究的热点。截至目前对无线信道的研究已取得了巨大的成果。通过总结可以得出无线信道建模的方法可以分为3种即统计性建模方法、确定性建模方法以及半确定性建模方法。1.统计性建模方法统计性建模方法也称为参数建模法主要依赖于信道测量是基于无线信道的各种统计特性建立的信道模型。该方法通过对某一区域进行实际测量从大量的实测数据中归纳出信道各种重要的统计特性来得到无线传播的经验公式并以此运用到实际传播环境中其他建筑材料结构相似的区域。统计性建模方法可细分为参数化的实际统计建模方法和基于物理传播的理论建模方法。参数化统计建模方法将接收信号视为许多电磁波的迭加以构建信道衰落的特征。将通过直射、反射和散射等方式传播的射线用幅度、时间、空间三维坐标上的脉冲序列来表示直接对时延扩展、多普勒扩展和角度扩展等参数进行建模。这类模型有广义平稳非相关散射（WSSUS）模型和Clarke模型。基于物理传播的理论建模方法通过描述传播环境中存在的散射体的统计分布利用电磁波传播的基本规律构建衰落信道模型。该方法主要应用在MIMO信道的研究中主要借助一些重要物理参数如到达角（AOA）、离开角（AOD）与到达时间（TOA）等描述信道特征与散射分布。根据无线信道测量的侧重点和所采取的方法的不同统计性建模又可以分为信道冲激响应建模和随机信道建模。信道冲激响应建模侧重于无线信道多径衰落建立的模型多为抽头延迟线模型。这类模型包括S-V模型、SIRCIM模型、-K模型等分别适用于不同类型的环境。随机信道建模法多用于窄带通信系统的建模主要是预测一个大范围内的信号强度变化规律或概率密度函数。这类模型主要有目前比较成熟的瑞利衰落模型、莱斯衰落模型以及对数正态衰落模型、Suzuki模型、Clarke模型将莱斯模型和对数正态衰落模型进行组合的莱斯对数正态模型等。2.确定性建模方法确定性建模方法是利用传播环境的具体地理和形态信息依据电磁波传播理论或者光学射线理论来分析并预测无线传播模型。该方法要求得到非常详细的信道环境信息如地理特征、建筑结构、位置和材料特性等环境描述的精度越高确定性模型越接近实际传播情况。与统计性建模的主要区别是确定性建模不需要进行大量的实测只需传播环境的详细信息就可对信号的传播做出较为精准的预测。由于计算量的限制确定模型方法大多应用于如室内等较小范围的信道建模。常用的确定性建模方法包括射线跟踪法和时域有限差分法（FDTD）。2.1射线跟踪法射线跟踪方法最早出现在20世纪80年代初常用于近似估算高频电磁场。它的基本原理是几何光学（GeometricOptic）认为电磁波的能量可以通过直径无限小的射线向外辐射。但由于在几何光学中只考虑直射、反射和折射射线而无绕射射线因此引入几何绕射理论GTD（GeometricTheoryofDiffraction）和一致性绕射理论UTD（UniformTheoryofDiffraction）来补充。射线跟踪法的基本思想是：将发射点视为点源其发射的电磁波作为向各个方向传播的射线跟踪每条射线考虑所有通过直射、反射、散射等传播方式到达接收机的射线将这些射线的场强矢量叠加就可得到接收点处的信号强度、相位、方向等信息从而实现传播预测。射线跟踪法将射线的跟踪分为3个部分：射线发射、射线跟踪和射线接收。因此该方法一般分3步进行：（1）以发射天线为原点确定发射角构造射线集；（2）对发射射线集的每根射线进行跟踪记录每条射线的传播路径当射线场强小于接收场强阈值或射线反射次数大于规定值时停止追踪；（3）把所有到达接收点的射线场强矢量叠加即可得到总的接收场强。实际应用中射线跟踪技术主要包括镜像法、射线发射以及射线管的射线跟踪技术。一般对