准静态Rician衰落信道中MIMO信道容量分析

为明确在Rician衰落环境中MIMO系统的信道容量特性,针对准静态Rician衰落信道在收端己知信道状态信息的条件下,对MIMO系统的信道容量进行了分析.分析表明,MIMO信道容量与收发天线间信道矩阵的相关阵的特征值分布有关.推导了准静态Rician衰落信道中该相关阵任一特征值的概率密度函数,得到了秩不大于2的独立同分布MIMO信道的容量表达式,且具有相对较低的计算复杂度.     

MIMO无线通信系统容量研究

多输入多输出技术(MIMO)是无线通信领域中的重大技术性突破。介绍了传统通信系统的信道容量,重点推导了MIMO信道容量的计算公式,描述了各态历经的MIMO系统,采用MATLAB软件对不同条件下的信道容量进行了仿真分析,将传统通信系统的信道容量与MIMO系统的进行比较,证明了MIMO系统的优越性。     

一种MIMO复合信道容量研究

为了解决信道利用率的问题,结合MIMO信道相关模型、路径损耗、阴影衰落以及Rayleigh衰落,提出了一种复合信道模型。通过对信道容量的仿真分析表明,天线空间相关性对信道容量的影响会随天线数量的增加而增大,同时路径损耗与阴影衰落会极大削弱分集增益,导致在发送距离较远时MIMO系统失效。通过容量分析,证明该模型能在实际系统设计中,为天线阵列与传输距离的选取提供数据依据。     

一种MIMO复合信道容量研究

为了解决信道利用率的问题,结合MIMO信道相关模型、路径损耗、阴影衰落以及Rayleigh衰落,提出了 一种复合信道模型。通过对信道容量的仿真分析表明,天线空间相关性对信道容量的影响会随天线数量的增加而 增大,同时路径损耗与阴影衰落会极大削弱分集增益,导致在发送距离较远时MIMO系统失效。通过容量分析, 证明该模型能在实际系统设计中,为天线阵列与传输距离的选取提供数据依据。     

矿井MIMO-OFDM通信系统的信道建模与仿真

在已有矿井MIMO信道模型的基础上,提出了一种基于Nakagami衰落的矿井MIMO空间相关信道模型建模方法。基于Nakagami衰落的非相关MIMO信道,通过计算收发天线间的空间相关性生成MIMO空间相关信道。对所建信道模型的空间相关性及信道容量进行仿真分析。仿真结果证明:MIMO信道的空间相关性随收发端天线单元间距的增大而减小;MIMO信道容量与信道空间相关性以及收发端天线数目有关;减小信道的空间相关性或者增加天线数目,可增加MIMO信道容量。基于Nakagami衰落的矿井MIMO空间相关信道模型适用于矿井无线通信系统。     

MIMO信道容量的隐训练序列分析法

基于隐训练序列的MIMO信道估计模型,利用最小二乘算法的仿真来分析信噪比、数据传输的帧长及收发天线数目与信道容量下限的变化关系.数值模拟结果表明:相同条件下,采用隐训练序列比训练序列能提供更高的信道容量.此外,模型所采用LS方法结构简单,计算量小.     

多输入多输出系统发射天线选择对系统信道容量的影响

针对多输入多输出(MIMO)系统信道矩阵秩亏引起信道容量下降的问题,基于信道容量上限提出了一种发射天线选择方法.该方法利用信道矩阵与发射空间相关矩阵秩相同的特点,重新构建了蕴含模型物理参数的信道模型.在对空间相关矩阵QR分解的基础上,采用随机矩阵理论推导了迫零接收机信噪比的概率密度函数,从而得到了MIMO系统信道容量的上限.该方法不需要已知信道的瞬时状态信息,只取决于衰落的空间相关,计算的复杂度较低,易于实现.仿真结果表明:在低散射环境中,适当地选择发射天线可以使系统的信道容量增加约1 b/s;当接收信噪比大于6.5 dB时,发射端采用均匀圆阵系统的性能要优于采用均匀线阵系统的性能.     

基于反相对称协同MIMO的一种MANET传输机制

针对移动Adhoc网络信道传输性能不佳等问题,提出一种基于反相对称协同MIMO的移动Adhoc网络传输机制,此机制结合反相对称调制法和协同MIMO技术各自的优点,充分利用相邻信道噪声的相关性来提高系统传输性能。通过理论分析和系统仿真得出反相对称协同MIMO传输机制能够获得高于传统协同MIMO传输技术至少4倍的信噪比增益,并且网络传输信道的信道容量和抗噪声性能也得到了进一步提高,使协同MIMO有更大的实际应用价值。     

煤矿井下MIMO系统建模与信道容量分析

针对矿井巷道,给出了一种MIMO相关性信道的建模方法.该方法利用电磁渡在巷道内传播的冲击响应,得到单输入单输出系统的频率响应,从而扩展得到多输入多输出频率响应矩阵;结合相关函数的定义,计算出相关系数;构建出MIMO系统多天线之间的空间相关矩阵;生成MIMO信道的相关矩阵.通过MATLAB仿真,将相关信道和瑞利信道的容量累计概率分布对比,证明了相关性的存在降低了信道的容量,增加天线数目和间距可以降低相关系数,增加信道容量.     

基于MATLAB的A×B MIMO通信系统信道容量仿真

多输入多输出系统A×B MIMO通过在收发端使用多种天线构成系统的方法,有效控制了信道衰减,提高了系统容量、频谱效率及通信质量,是现代无线通信技术领域和无线宽带移动领域的核心技术之一,得到了广泛应用。基于收发端天线数的差异,采用MATLAB软件对A×B MIMO系统中的SISO、SIMO、MISO、MIMO 4种类型信道进行信道容量研究,以及对A×B MIMO系统信道状态信息（Channel state information,CSI)在发送端已知和未知下的信道容量进行比较,验证了MIMO系统的优越性。     

相关信道下基于功率分配的MIMO系统容量分析

采用信道矩阵的分解、奇异值扩展等方法,从天线上的功率分配与信道的相关性这两个角度分析多输入多输出(MIMO)系统信道的相关性和容量。通过仿真分析,发现不同的天线相关程度和功率分配算法的作用是不同的。注水算法能在一定程度上弥补信道相关性所带来的容量损失。而且,当信噪比增大到一定程度时,注水算法的效果越来越接近平均分配算法。     

衰落相关对分布式MIMO信道容量的影响

提出了一种分布式MIMO信道模型,其中包含了路径损耗、相关阴影衰落与相关小尺度衰落,并通过Monte Carlo仿真,比较分析了相关小尺度衰落和相关阴影衰落对分布式MIMO信道容量的影响,并研究了空间阴影衰落相关条件下分布式MIMO信道容量空间分布的特点.仿真实验结果表明,提出的分布式MIMO信道模型能够有效降低小尺度衰落相关性和阴影衰落相关性的影响.图7,参11.     

基于反相对称法的空间分集技术

针对相邻信道之间噪声存在相关性,使得现有的MIMO系统获得的信道容量总是达不到理论计算值的实际情况,将反相对称法与空间分集技术相结合,提出了一种基于反相对称法的空间分集技术,利用噪声的相关性来抑制噪声,提高输出信噪比。通过实际测试证明,当天线间距小于半波长时,噪声相关系数可以达到0.80以上。此时利用该技术可使系统输出信噪比提高9倍以上,仿真结果与理论分析基本吻合。     

不同天线相关分布特性下的MIMO容量性能分析

研究了在无线MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)系统中,天线的相关性对系统容量性能的影响.建立了相关天线MIMO系统仿真模型,给出了相关系数并推导了相关信道容量的表达式,用Monte Carlo法仿真了天线角度扩展分别为高斯分布和均匀分布2种情况,对比分析了信道容量与天线角度扩展以及扩展分布特征之间的关系,为实际的MIMO系统设计提供参考.     

基于MIMO天线多载波系统的最大容量及最优信道选择算法

为了实现多输入多输出（MIMO）系统的最优传输,在加性高斯白噪声信道下分析了MIMO天线的信道容量增益,选而提出在MIMO多载波系统中,对信道进行时-频-空三维划分的理论,并给出了时-频-空三维能量密度谱的概念,从而对能量和时-频资源进行约泉．在此基础上推导并得出了MIMO多载波系统在加性噪声下的最优能量分配准则和MIMO多载波系统的容量上限在最优能量注水解的指导下,对基于MIMO天线的正交频分复用（OFDM）系统进行最优信道选择,并与未经信道选择算法的系统在相同资源约束和信道环境下进行性能比较仿真结果表明,经过信道选择的系统能更有效地保证符号可靠传输,并且系统容量逼近提出的容量上限．     

纯态纠缠源条件下密集编码的信道容量比较

依据量子纠缠能被用来实现量子密集编码，从而增加量子信道的经典信息容量的理论，讨论并比较了在无噪信道中利用纯态纠缠源进行直积态密集编码和纠缠密集编码两种情况下的信道容量上限，得到了应用纠缠编码方式的信道容量不大于应用直积态编码方式的信道容量的结果．     

结合空时分组码和机会调度的多用户MIMO系统容量分析

为了充分利用多用户多输入多输出系统(MU-MIMO)中固有的多用户分集,采用机会调度方案,同时为了有效利用空间分集增益和编码增益,应用空时编码理论抵抗多径衰落和提高系统的性能.在瑞利信道下给出了一种结合空时分组码和机会调度的方案并对其进行了容量分析.基于多项式展开的方法,推导了理想和非理想信道估计时的信道容量的封闭表达式、上界值以及高信噪比和低信噪比时的渐近表达式,并分析了不同信道估计时的容量比.此外,分析了基于空间和多用户分集的遍历容量改善.通过相应的数值计算和蒙塔卡罗仿真很好地验证了理论分析的正确性,并表明：多用户分集提高了该方案的性能,而信道估计误差的存在却引起了信道容量的损失;在不同信噪比区域,遍历容量可用相应的渐近表达式来近似.     

60GHz无线通信系统在PPM调制下的信道容量分析

本文主要研究60GHz无线通信系统在高斯信道下的香农信道容量及在脉冲位置调制(MPPM)下的信道容量。理论分析与推导得到香农信道容量与传输距离的关系函数,由MPPM调制原理及高斯信道的数学模型推导系统在MPPM调制下信道容量与信噪比、信道容量与通信距离间的函数关系,利用Matlab仿真,得到不同条件下的关系曲线。研究结果表明,60GHz无线通信系统在高斯信道下的信道容量是通信距离和信噪比的函数,该系统更适合于短距离无线通信。高进制的PPM调制能够显著的提高系统数据传输速率,当数据率相同时,高进制调制的PPM能够提供的可靠通信距离更远。     

瑞利多径衰落信道下OFDM/OQAM系统容量分析

系统容量是分析通信系统性能的一个重要指标,提出了正交频分复用/偏移正交幅度调制(OFDM/OQAM)系统在瑞利多径衰落信道中的信道容量均值和方差进行研究。分析得到瑞利信道模型的概率密度函数并推导出任意两个相关瑞利信道间联合概率密度函数,进而得到OFDM/OQAM系统在瑞利信道下的容量均值和方差的数学表达式,式中以系统的子载波数、信道的信噪比和多径数目为参数。通过对系统进行仿真,分析子载波数、信噪比和多径数对系统容量均值和方差的影响。仿真结果表明:系统容量均值与信噪比成正比,与系统子载波数成反比;系统的容量方差由系统的信噪比和信道的多径数共同影响决定。     

容量优化的多用户MIMO T-H预编码算法

针对多用户多输入多输出(MIMO)系统的下行链路,提出一种优化系统容量的Tomlinson-Harashima预编码(THP)算法.该算法根据用户子信道的衰落状况,对各个用户分别采用不同的缩放因子进行干扰预抵消处理,有效降低了等效噪声的熵值.同时结合多用户预编码排序算法来改变THP算法的预编码顺序,改善了用户子信道的衰落系数.仿真表明:与传统的THP算法相比,该算法能够有效提高系统容量(特别是在低信噪比情况下).当信噪比为5 dB时,采用该算法的10×10 MIMO系统在容量上有4 (bit*s-1)/Hz的增益.