王赛飞 方 勇 王军华

(上海大学，上海先进通信与数据科学研究院，特种光纤与光接入网重点实验室，上海 200444)

1 引言

无线信道的分析与研究对于移动网络规划，移动通信技术的升级与改进等具有重要意义[1]。随着5G通信技术的发展，对无线信道特有的高速移动、分类广泛、快速时变特征缺乏有效的研究方法。传统的基于单一时域或者单一频域角度来表示信道的脉冲响应(CIR，channel impulse response)方法或者基于频域功率谱密度的方法不能建立信道的全局特性表示。已有研究成果表明，如果同时从频域和时域角度出发建立无线信道的特性分析函数，则能够避免以往仅在单一域(时域或者频域)内进行信道时频特性分析的缺陷。尤其是5G无线通信中，大多数终端处于快速移动状态，信道状态信息随时间快速变化，导致信道非平稳，呈现快衰落。研究如何准确同时在时频域表征非平稳时变信道的表示方法已成为近年来的学术热点。

目前针对非平稳快衰落时变信道的时频表示算法主要通过短时傅里叶变换(STFT，short time Fourier transform)、小波变换(WT，wavelet transform)、魏格纳-威尔分布(WVD，Wegener-Ville distribution)构建信道的时频二维分布，再实现对瞬时频率(IF，instantaneous frequency)等特征参量的求解以实现信道的时频表示。文献[2]利用STFT算法实现了对小尺度衰落信道的时频表示，通过窗函数在时间轴上的移动，将信道分割为若干离散片段，利用局部拟平稳原理，采用傅里叶变换对每个离散片段进行处理，从而获得了信道CIR的一系列平稳离散片段频谱，从而实现无线信道的非平稳时变特性的观察与提取。……