LTE-Advanced系统中的MIMO技术性能评估

为了对先进的长期演进技术(long term evolution-advanced,LTE-Advanced)系统中的多输入多输出(multiple input and multiple output,MIMO)技术的性能进行评估,简单回顾了LTE-Advanced系统中的2种MIMO技术,即空间复用和空间分集,并介绍了一种适合LTE-Advanced系统评估的信道模型--IMT-Advanced(international mobile telecommunications-advanced)信道模型.基于该信道模型,通过系统仿真对以上2种关键MIMO技术进行了性能评估.仿真结果表明,不同的MIMO技术、调制方式、码本、复用率及接收方案都对性能有极大的影响.     

一种基于延时信道状态信息的MIMO-OFDM系统自适应功率分配算法

在基于正交频分复用的多输入多输出（multiple-input-multiple-output-orthogonal frequency divided multiplexing,MIMO-OFDM）系统中,适当的功率分配方案能够显著提高系统吞吐量,但是其复杂度往往较高。研究MIMO-OFDM系统的自适应功率分配问题。以系统的和速率最大化为目标,根据延时的信道状态信息在所有空间子信道之间分配功率,同时满足各子信道的误码率约束与系统总功率约束。根据MIMO空间子信道的特点提出了一种复杂度很低的功率分配算法,并分析了算法复杂度。在IMT-2000信道中的仿真表明,提出算法的性能优于已有的次佳算法。     

LTE-Advanced上行SC-FDMA MIMO系统的信干噪比性能分析

LTE上行系统中,使用单载波频分多址技术(SC-FDMA),并采用离散傅里叶变换扩频的正交频分复用多址(DFT-S-OFDMA)技术作为SC-FDMA的实现方案.在LTE-Advanced标准化过程中,考虑采用DFT-S-OFDMA技术作为上行多址方案,同时,为了获得更高的峰值速率和系统性能,决定采用单用户多输入多输出(SU-MIMO)及预编码技术.针对LTE-Advanced系统上行DFT-S-OFDMA方案在MIMO系统中的应用,提出一种信干噪比(SINR)的性能分析方法.该方法基于DFT-S-OFDMA收发机实现结构,利用信道频域响应和噪声方差,接收端采用最小均方误差(MMSE)均衡,分析得到SINR的闭合表达式,获得的SINR能很好地应用于自适应调制编码(AMC)方式的选择.仿真结果表明,多径信道下基于该等效SINR的误块率(BLER)性能曲线能很好地匹配系统在高斯白噪声信道下的性能曲线.     

MIMO阵元方向性对系统性能影响研究

在考虑空间衰落相关性(SFC)的同时引入天线单元方向性,研究基于统计信道模型的终端MIMO多天线模型及性能评估方法.在Kronecker的MIMO信道建模中应用终端波达信号方位角功率谱(APS)模型.利用此MIMO信道模型概念,分析在统计衰落信道中MIMO阵元方向性对系统性能影响,包括对空间衰落相关系数、MIMO多径信道容量和误码率(BER)的影响.仿真和优化结果表明:终端MIMO多天线模型中阵元方向性对系统性能影响显著,合理安排阵元波束方向可增加约10%多径信道容量并明显减小误码率.     

一种基于电磁散射理论的多天线无线信道模型

技术被认为是现代通信技术中的重大突破之一，越来越成为宽带无线接入、3G等无线通信领域的研究热点。研究了现有应用环境下MIMO无线通信系统的信道建模理论与方法，提出了一个基于电磁散射理论的多天线无线信道模型，对其性能进行了计算机仿真，并与相关文献结果进行了比较分析。     

LTE-Advanced MIMO低SNR下调制技术性能研究

采用多输入多输出（multiple input multiple output,MIMO）技术来提高无线信道的传输增益,从而提高调制系统中的信噪比、降低调制系统的比特误码率;仿真量化分析了在LTE-Advanced MIMO不同无线场景中,调制系统中信噪比与MIMO技术的天线数,以及调制系统中信噪比与MIMO技术天线的发射功率之间的关系。仿真结果表明,MIMO技术能提高低功率无线场景中调制系统中的信噪比,进而提高调制系统的可靠性。     

不同无线场景下多用户MIMO-OFDM技术的性能仿真与分析

以IMT-Advanced信道模型为基础,针对多用户MIMO-OFDM技术中的空间复用、空间分集和波束赋形及结合有限反馈的波束赋形等关键技术,研究了多用户MIMO-OFDM技术在不同无线场景下的误码性能。仿真结果表明,采用空间分集技术时系统性能最佳;采用波束赋形技术的系统性能显著优于空间复用;基于有限反馈的波束赋形技术能进一步降低LTE-Advanced系统的误码率。     

基于合作MIMO和分数频率复用的上行蜂窝系统信道容量

通过理论推导和仿真对一个存在同频干扰的上行蜂窝网中的合作多输入多输出(MIMO)系统的信道容量进行了研究,仿真结果表明由于严重的同频道干扰,整个上行蜂窝系统无法实现全频率复用.提出了一种基于分数频率复用(FFR)与合作MIMO相组合的网络结构以及两种系统时频资源分配方案.信道容量计算结果显示:考虑同频道干扰时,对于信道...     

MIMO-OFDM 系统空时分组编码性能仿真与分析

正交频分复用（OFDM）和多输入多输出（MIMO）技术是解决未来宽带无线通信系统中多径衰落信道和带宽效率两大技术难点的关键技术。分析了 MIMO 系统模型和空时分组码（SBTC）的编解码原理，建立了基于SBTC 的 MIMO-OFDM 的系统模型，并对其性能进行了仿真分析。仿真结果表明，空时编码与 MIMO-OFDM 的结合，能够充分利用空域、频域、时域分集，有效地改善系统性能。     

可见光MIMO通信中金字塔型接收机角度分集优化

为增强室内可见光多输入多输出(MIMO)通信系统的空间复用增益并降低信道相关性,提出一种优化的金字塔型角度分集接收模型.首先采用光线追踪分析方法建立室内系统模型及码间干扰模型,分析了MIMO系统接收平面码间干扰(ISI)以及光功率分布.在此基础上,对接收机分集维度、旋转角、倾斜角以及发光二极管(LED)和光电检测器(PD)的空间布局等参数通过控制变量法进行了优化.数值仿真结果表明,最佳的分集维度是4×4结构;同时,对于传输速率为100 Mbps的4×4 MIMO系统而言,当水平旋转角为45°,倾斜角为50°和LED间距为1.7 m时,系统可获得最大信道容量.通过对分集参数的优化,可有效增强信道分集增益,减少码间干扰,提升接收系统整体性能.     

单用户MIMO技术在不同无线场景下的误码性能比较

以LTE(long term evolution)-Advanced系统为背景,针对单用户MIMO( multi-input multi-output)技术中的空间复用和空间分集,以IMT-Advanced信道模型为基础,在不同的无线场景和不同的调制方式下,对其误码性能进行了深入的数值仿真分析,并结合无线通信场景的特点...     

基于LTE—Advanced的协作通信系统模型分析与研究

针对LTE—Advanced（LTE—A）的高性能、协作通信在增大覆盖范围等方面的优势、MIMO技术在移动终端实现的局限性等,提出了一种基于LTE—A并采用扩展的空间信道模型（SCME）法来描述的协作通信系统模型。基于3GPP定义的Case3（郊区）场景,针对Rican衰落传播环境,对该协作通信系统模型的性能进行了研究。充分考虑了每小区中继站节点参数配置、中继站的部署及发射功率的分配对系统性能的影响,并进行了仿真。且仿真结果表明：基于LTE—A的通信系统模型中所采用的中继技术能实现系统更好的性能。     

基于统计信道模型的MIMO多天线系统性能研究

由于多径效应的存在,MIMO无线传输系统的性能很大程度上取决于衰落信号空间相关性.研究基于统计的传输信道模型,及在此模型下MIMO多天线系统的接收性能.在理想基站天线结构下,用户终端(UT)的波达信号方位功率谱(APS)模型可应用到Kronecker MIMO信道模型中.研究在Kronecker MIMO信道模型中方位功率谱对MIMO分集和多天线系统性能的影响.数值仿真结果表明:此统计信道模型下的参数估计符合理论和经验;提出的统计信道模型及分析法扩展了以前的MIMO信道模型建模,降低了计算和分析的复杂度.     

大规模MIMO系统中基于DFT信道估计的导频污染消除方案

在大规模MIMO系统中,当基站不存在协作时,随着基站天线数的无限增加,快衰落效应和非相关噪声都能被平均掉,导频污染成为制约大规模MIMO系统性能的瓶颈。基于此,本文提出了一种基于离散傅立叶变换(DFT)信道估计的导频污染消除方法,在时域信道冲击响应中通过DFT和IDFT变换把有用的信号长度之外的污染信号当成一个样本,利用有用信号之外的污染信号样本生成一个阀值,通过引入这个预设的判决阀值,筛选出有效的信道冲击响应,消除导频污染造成的干扰。改善了信道估计的性能。仿真结果表明,在大规模MIMO系统的信道环境下,本文提出的方法可以进一步提高信道估计的精度,提高大规模MIMO的性能。     

SC-FDE/MIMO技术在宽带无线接入系统中的应用研究

简要介绍了无线宽带接入系统物理层研究的两种重要技术:单载波频域均衡(SC FDE)技术和多入多出(MIMO)技术。然后,给出SC FDE+MIMO系统的模型结构,并重点讨论了该系统模型的频域均衡系数,以及信道估计和信噪比估计的算法实现。最后,给出SC FDE+MIMO系统的性能仿真结果。     

基于LTE-Advanced上行链路的多级迭代干扰消除检测算法

针对先进的长期演进(long term evolution advanced,LTE-Advanced)上行链路多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)单载波频分多址(single carrier frequency division multiple access,SC-FDMA)系统载波频率偏移(carrier frequency offset,CFO)的影响,提出了基于多级迭代干扰消除检测算法.将传统的单级串行干扰消除(successive interference cancellation,SIC)和并行干扰消除(parallel interference cancellation,PIC)进行混合迭代形成多级的迭代干扰消除检测算法以降低MIMO SC-FDMA系统的误比特率.理论分析和仿真结果表明两级PIC迭代检测算法和SIC+ PIC混合迭代检测算法都能实现MIMO SC-FDMA系统CFO干扰消除的目的,降低了MIMO SC-FDMA系统的误比特率,提高了系统的性能.     

宽带多入多出系统的迭代均衡技术

研究了宽带多入多出(M IMO)系统的迭代均衡技术,M IMO信道的均衡技术可以大幅度地改善通信过程中的瓶颈问题;对几种M IMO空时均衡技术进行分析比较,对现有技术进行研究和仿真分析,得到了新的M IMO均衡技术,提出了若干发展方向。     

几种MIMO信道模型的比较研究

在对MIMO系统的性能分析中,需要建立精确的 MIMO 信道模型.基于系统所在的不换同环境或不同的应用目的,目前存在多种MIMO信道模型和不同的分类方式.以生成方式是否具有物理意义为标准对现有的信道模型进行了分类,介绍了其不同的应用领域,并且选取其中有代表性的模型,给出了他们在同一环境下生成信道矩阵的容量曲线与特征值分布的比较.