无线通信系统一般模型（通信系统信道模型）

无线通信系统一般模型（通信系统信道模型）“n”表示添加到每个接收器天线的噪声。实际上，每个天线都有许多不同的噪声源，但在数学模型中，所有的噪声源都被组合成一个具有一定统计分布的源。例如，n1是进入Rx天线1的所有噪声源的组合。图中显示了Tx天线和Rx天线之间所有可能的相关性，每个相关性都被标记为“h”。“h”的下标以“h_rx_tx”的形式表示。例如，h21表示“tx天线1”和“rx天线2”之间的信道系数。那什么是信道模型呢？这是一种用数学技术来描述的信道行为（特征）。这个过程很复杂，涉及很多的数学公式。如图2所示，有许多发射天线（标记为Tx）和许多接收天线（标记为Rx）。Tx天线数量标记为“t”，Rx天线的数量标记为“r”。例如，如果t＝2且r＝2，则记为2x2mimo配置。

首先理解下什么是信道。

信道是一种物理介质，通过它传输信号。例如，固话通信系统中的电缆（由铜制成）是信道，现在的办公局域网，一台PC可以是发射器，另一台PC可以是接收器，网线就是信道。而像手机这样的移动通信，UE和基站可以是发射器和接收器，它们之间的空气和所有其他障碍物（如山、建筑物等）也是信道。

下面是几种无线信道通信类型：

图1：不同场景信道类型

那什么是信道模型呢？

这是一种用数学技术来描述的信道行为（特征）。这个过程很复杂，涉及很多的数学公式。

如图2所示，有许多发射天线（标记为Tx）和许多接收天线（标记为Rx）。Tx天线数量标记为“t”，Rx天线的数量标记为“r”。例如，如果t＝2且r＝2，则记为2x2mimo配置。

图中显示了Tx天线和Rx天线之间所有可能的相关性，每个相关性都被标记为“h”。“h”的下标以“h_rx_tx”的形式表示。例如，h21表示“tx天线1”和“rx天线2”之间的信道系数。

“n”表示添加到每个接收器天线的噪声。实际上，每个天线都有许多不同的噪声源，但在数学模型中，所有的噪声源都被组合成一个具有一定统计分布的源。例如，n1是进入Rx天线1的所有噪声源的组合。

“x”表示每个Tx天线发射的每个符号（星座图上的一个点）。例如，“x1”表示由Tx天线1发送的符号。

“y”表示每个Rx天线接收到的信号（星座图上的一个点）。例如，“y1”表示由Rx天线1接收的信号。

图2：收发天线之间的相关性

如果直接把图2翻译成一个数学公式，如图3所示。对通信专业科班出身或参与过建模的工程师来说，这种转换很好理解，但对一般无线优化工程师来说，就有一点困难。可以只需拿一根天线（例如y1）试着将每个项（例如h11-x1，h12-x2）映射到图中，你就会明白这些公式是如何得出的。

图3：收发信号数学公式

如果再把这个联立方程（系统方程）转换成向量/矩阵形式，会得到下面的方程。

图4：矩阵表达式

这个简单的方程（y=Hx n）是几乎所有信道建模和信道估计的起点。一旦得到这个系统方程，你需要经历一个漫长，乏味，乏味，混乱的过程，以获得各种其他信息，如图5所示。

图5：信道估计

从广义模式来看，可以得出大致三种不同的典型情况。

每种场景使用的技术也很复杂。