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移动通信已经深入到人们生活的方方面面,但是在某些地方还需要进一步完善,如高速移动时的通信,设备到设备(Device to Device, D2D)通信等。本文着眼于高速移动和D2D通信,对无线通信系统中的无线信道进行研究。对无线信道的研究主要包括信道测量和信道建模。无线通信系统的信道测量与建模是系统设计、传输技术研究与评估以及设备性能测试的基础。因此,本论文首先以移动通信系统电波传播理论为背景,对高速铁路场景和D2D通信进行了实际的无线信道测量和传播特性分析,最后对这两个场景中的无线信道参数进行建模,主要的工作包括以下两方面：(1)对高速铁路高架桥环境的信道测量与信道参数的建模。首先本文对高速铁路的无线传播环境进行分析和总结,接着对现有的测量设备进行改造。改造后的设备同步时间短,基本能够保证发射端与接收端在测量过程中保持同步。对测量得到的数据进行了分析和处理,主要得到了无线信道的路径损耗,阴影衰落,时延扩展和多普勒谱。本论文结合实测数据结果分析了已有文献中的路径损耗公式,发现有些测量结果具有独立特点,并不适应于本论文中的测量场景,有的路径损耗公式能够很好地符合测量结果,本文建议在仿真高速铁路场景路径损耗时可以利用此公式。本文还给出了时延扩展,是为数不多给出高速铁路时延特性的文献,比较已有文献的结果发现,本次测量的结果与已有欧洲测量的结果差异较大。本文给出的多普勒谱验证了目前业界用于求最大多普勒频移的公式符合实际情况,在视距的情况下,处理多普勒频移可以按照最大多普勒频移。(2)基于测量的D2D通信无线信道特性分析与建模。本文研究的D2D通信是在蜂窝网络的辅助下进行的。目前业界对D2D通信的研究都是应用的现有的蜂窝网络信道,没有一个专门针对D2D通信的信道。所以本文首先分析了D2D场景与现有蜂窝网络的差异及其特点,并根据这些特点,专门设计了D2D通信可能应用的几个典型场景进行实际测量。本文分析了传播特性参数路径损耗,Ricean K-factor和时延。在测量路线数较多的场景中,得到的路径损耗衰减指数显示在D2D通信中其动态范围很大,正态分布能很准确地描述这种变化。同时,本文还给出了不同场景下的路径损耗衰减指数分布参数。阴影衰落和Ricean K-factor服从对数正态分布,文中给出了不同场景下的Ricean K-factor分布参数。对于小尺度衰落,均方根时延扩展在室内服从对数logistic的分布,而在室外其随收发端之间距离增加而增加。最后对其他场景的测量路线进行了分析。这些结果可以用来建立D2D通信在不同场景下的信道传播模型,也可以用于对D2D通信技术的评估和系统优化。以上是本文主要得工作内容和创新点,这些研究结果对特定场景的移动通信系统网络规划和新技术研究有一定的借鉴意义。