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。     

基于比例公平用户配对的虚拟MIMO容量

由于手持设备的便携式要求,通常用户手持终端无法配置多天线而只能配置为单天线,为了在上行传输中得到多输入与多输出(MIMO)的增益,虚拟MIMO的概念在3GPP中被提出:通过一个时频资源块调度多个用户从而使得用户群和多天线基站构成虚拟化MIMO的概念。该文对虚拟MIMO中单比例公平用户选择方案的两用户模型进行了和速率推导,得到了在固定接收信噪比下和速率的表达式,并通过仿真证明理论表达式和仿真结果基本吻合。     

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。     

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。     

MIMO系统中一种新的接收天线选择算法

在瑞利衰落信道条件下，通过天线选择可以提高多输入多输出（MIMO）系统的容量，并能有效地降低MIMO系统的复杂度和射频成本，天线选择算法也成为问题的关键。对接收天线选择算法进行了研究，通过连续选择使MIMO系统容量增加最大的天线的方法，用矩阵及行列式运算导出了一种新的接收天线选择算法，并通过仿真和分析与其它算法进行了比较。仿真结果表明，新算法在信噪比较小时，有最大的遍历性容量（ergodic capacity）、中断容量（outage capacity）；在信噪比较大时，同其它算法结果十分接近。新算法更适合于在信噪比较小（信号弱或信遭受噪声恶化严重）时使用。将新算法同Alkhansari算法结合起来，结果更好。     

瑞利相关衰落下MIMO系统的差错率分析

采用空时分组码 ( STBC)的 MIMO系统 ,可有效地对抗无线信道的衰落并获得分集增益和复用增益。推导了空间相关瑞利衰落环境下该系统的误符号率 SEP的闭式结果 ,该结果表明系统的性能主要由MIMO信道协方差矩阵的特征值及其重数决定。对于 2副发送天线 2副接收天线的情况 ,作了计算机仿真 ,仿真结果证明了理论分析的准确性     

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。     

视距MIMO系统有效中继节点布置策略

视距环境下的MIMO系统无法获得空间自由度增益.为了在视距环境下充分发挥MIMO系统的性能,提出了一种次优的中继节点布置策略,能够在增加少量中继节点后获得较佳的系统性能.在该策略中,根据MIMO系统能提供的最大空间自由度确定中继节点的数量,并且根据收发天线阵列的波束主瓣方向确定各个中继节点的位置.仿真结果表明,在较高信噪比时,系统容量优于加入中继节点前,随着信噪声比增加,优势愈明显.并且中继节点位置出现偏差时,系统性能仅存在很小的波动.     

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．     

部分发射天线损毁时 MIMO 雷达信号认知优化

针对电子战环境中多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达部分发射天线遭受摧毁时目标检测问题,提出基于互信息量(mutual information,MI)准则的雷达感知天线状态并再次优化的算法.作为MIMO雷达信号优化设计方法之一,注水法能依据环境状况自适应分配发射信号功率,所提算法能提升分配功率的注水水位,降低天线损毁时目标脉冲响应与目标回波间互信息量损失,进而改善目标检测概率(target detection probability,TDP).仿真结果表明,低检测性能天线损毁时,当信噪比大于0 dB时采用所提方法能提升互信息量;高检测性能天线损毁时,采用所提算法能有效提升互信息量和目标检测概率.信噪比为20 dB时,互信息量提升4.96 nat;若以达到同一检测概率时所需信噪比的减少量表示性能增益,则检测概率为0.8时,性能增益为3.73 dB.     

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。     

空域反相对称法应用研究

现有的空间分集系统为避免信道噪声的相关性,要求天线间距足够大;而反相对称法则是利用噪声的相关性来抑制噪声的,因此天线间距可以较小。实验证实：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。经理论分析,此时利用反相对称法可使系统输出信噪比提高4.5倍以上,仿真结果验证了系统的抗噪声性能。     

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.     

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。     

一种可变放大增益MIMO放大转发中继系统的误码率分析

提出了一种可变放大增益MIMO放大转发中继方案,其中多天线节点同时进行天线选择与波束形成.为了降低系统复杂度与成本,节点选择两个天线进行波束形成.在瑞利衰落信道中分析了端到端误码率,在源节点与目的节点天线数量大于等于2时获得了误码率的封闭表达式.在高信噪比条件下得到了端到端误码率的渐进近似表达式,进而分析了系统分集阶数.最后采用MATLAB仿真工具进行了上述中继方案仿真,证明了解析结果的正确性.     

瑞利相关衰落下MIMO系统的差错率分析

采用空时分组码(STBC)的MIMO系统，可有效地对抗无线信道的衰落并获得分集增益和复用增 益。推导了空间相关瑞利衰落环境下该系统的误符号率SEP的闭式结果,该结果表明系统的性能主要由 MIMO信道协方差矩阵的特征值及其重数决定。对于2副发送天线2副接收天线的情况，作了计算机仿真， 仿真结果证明了理论分析的准确性。     

探讨MIMO智能天线技术在4G中的应用

在已经商用的第三代移动通信系统和正在酝酿的第四代移动通信系统中,为提高信道容量和传输速率以及通信质量,这2种系统都涉及到了MIMO多天线阵列无线传输物理层体系结构这项关键技术。凭在提高频谱利用率方面的卓越表现,MIMO和智能天线成为4G发展中炙手可热的课题。本文采用智能天线与MIMO系统结合,讨论了MIMO技术的优点和未来智能天线的发展趋势同。     

大规模MIMO信号检测算法研究

大规模MIMO技术通过增加基站天线数大幅提高系统频谱效率和能量效率,是未来5G移动通信网络的关键技术。文中在大规模MIMO系统模型下,对多种信号检测算法进行仿真,研究其性能,对大规模MIMO技术的实际应用具有一定的指导意义。对仿真结果的分析表明,当基站天线数远远大于用户数时,简单的线性信号检测算法也能达到很好的系统性能。     

空时码在MIMO系统下的性能比较

多输入多输出（MIMO）无线信道具有分集增益和空间增益,因此MIMO系统比单输入单输出（SISO）系统有更高的频谱利用率．本文分析了V—BLAST的几种经典的检测算法,并进行了仿真;仿真结果和理论分析表明：不同的天线组合和检测算法对MIMO系统的性能都有很大的影响,因此要从更全面的观点来分析空时码．