多输入多输出 无线通信 空间相关性 信道容量

多输入多输出 无线通信 空间相关性 信道容量 多输入多输出论文:信道相关性对MIMO系统性能影响的研究 【中文摘要】多输入多输出(MIMO)技术是在通信系统的收发两端放置多根天线的一种通信技术,是近年来无线通信领域理论研究的一个重大突破。该技术能在不增加系统带宽和发射功率的前提下大大增加系统容量、提高系统频带利用率、改善系统的性能,从而成为新一代高数据率、多数据类型无线通信系统的关键技术。本文首先介绍了 并与其他新技术做比较以突出研究的必要性MIMO通信的和基本概念, 和必然性。然后,详细阐述了在MIMO无线通信领域正受到关注的和仍有待解决的基本问题,指出了本文的研究方向。然后给出了MIMO系统中使用均匀圆型天线阵列(UCA)和均匀线型天线阵列(ULA)的基于统计的多径矢量信道模型,推导了各模型下的天线空间相关性精确与近似表达式,通过模拟仿真验证了角能量分布的标准差或角扩展是决定相关性的主要因素,在标准差为10?或更小时,近似公式近似效果很理想,可替代精确分析,并可减少74%的运算时间。其次,基于以上的研究成果,推导了环形天线阵列模型下,MIMO系统的信道容量表达式,通过仿真结果表明,MIMO系统信道容量主要取决于矩阵信道各子信道间的相关性,当相关性为零时,系统容量达到最大值。相关性的增加意味着系统信噪... 【英文摘要】The Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) technology is the most promising breakthroughs in improving system performance, capacity and spectrum efficiency. The performance promised by MIMO is highly depended on the propagation channel models. So the corresponding MIMO radio channel models are established to study and evaluate the system performance.First, we introduce the background and elements of MIMO techniques. Comparison is given between other techniques and MIMO wireless communications to demonstr... 【关键词】多输入多输出 无线通信 空间相关性 信道容量 【英文关键词】Multiple input multiple output Wireless communication Spatial correlation Channel capacity 【索购全文】联系Q1:138113721 Q2:139938848 【目录】信道相关性对MIMO系统性能影响的研究 摘要 5-6 Abstract 6 第1章 绪论 7-13 1.1 MIMO通 信研究背景 7-8 1.2 无线通信的主要技术 8-9 1.3 MIMO系统研究现状 9-12 1.3.1 已取得的进展 9-10 1.3.2 存在的问题 10-12 1.4 本文内容和结构安 排 12-13 第2章 MIMO系统概述及其信道模型 13-24 2.1 无线通信信道物理特性 13-14 2.2 信道衰 落与信道扩展 14-17 2.2.1 传输衰减 14-15 2.2.1.1 大尺度衰落(慢衰落) 14 2.2.1.2 小尺度衰落(快衰 落) 14-15 2.2.2 时延扩展与相干带宽 15-16 2.2.3 多 普勒扩展与相干时间 16-17 2.2.4 角度扩展与相关距离 17 2.3 小尺度衰落统计分布模型 17-20 2.3.1 瑞利(RAYLEIGH)衰落 17-19 2.3.2 赖斯(RICE)衰落 19-20 2.3.3 NAKAGAMI衰落 20 2.4 信道模型 20-23 2.4.1 非频率选择性信道模型 21-22 2.4.2 频率选择性信道模型 22-23 2.5 本章小结 23-24 第3章 MIMO系统信道容量 24-32 3.1 信道容量研究发展史 24-25 3.2 信道容量的一般性描述 25-27 3.2.1 遍历容量 26 3.2.2 中断容量 26-27 3.3 MIMO信道容量 27-31 3.3.1 平均功率分配的MIMO信道容量 27-31 3.3.1.1 单输入单输出(SISO)信道容量 27-28 3.3.1.2 多输入单输出(MISO)信道容量 28 3.3.1.3 单输入多输出(SIMO)信道容量 28-29 3.3.1.4 多输入多输出(MIMO)信道容量 29-30 3.3.1.5 MIMO信道的极限容量分析 30-31 3.4 本章小结 31-32 第4章 MIMO系统天线相关性 32-39 4.1 MIMO系统天线空间相关性 32-35 4.1.1 均匀圆形天线阵列(UCA)模型 33-34 4.1.2 均匀线形天线阵列(ULA)模型 34-35 4.2 仿真结果与分析 35-38 4.3 本章小结 38-39 第5章 天线相关性对MIMO系统信道容量的影响 39-48 5.1 MIMO系统容量 39-41 5.2 环形阵列MIMO系统相关性模型 41-43 5.3 环形阵列MIMO系统信道容量 43-44 5.4 仿真结果与分析 44-47 5.5 本章小结 47-48 第6章 与展望 48-50 6.1 本文已做工作及成果 48 6.2 下一步研究及未来方向 48-50 参考文献 50-53 致谢 53-54 作者简介 54