MIMO通信系统下行链路预编码仿真研究

MIMO无线蜂窝通信系统是一种在同一时域和频域中向多个用户提供传输的系统。多用户MIMO技术利用无线通信系统中用户的独立性来增加整个系统的通信性能,从而实现多用户分集和复用。针对单天线用户的线性预编码和针对多天线用户的线性预编码,对联合迫零、迫零和最小均方误差预编码算法进行了仿真和性能对比。对实际通信系统设计具有指导意义。     

协同分集下AF与DF比较

在慢衰落信道中,协同分集是一种新的空间分集方式,其本质是利用分布用户的单天线形成一个虚拟的多天线系统,即形成虚拟MIMO。在其协同方式中,有AF模式和DF模式(编码协同是DF模式的一种特殊情况)。该文针对AF与DF两种基本协同方式进行了详细的比较,并在对称信道和非对称信道下进行了系统的仿真。理论分析和仿真结果表明:在相同的条件下,AF模式相对于DF模式有较大的优势是因为AF模式较DF模式有较大的阵列增益,虽然两者有相同的分集增益,但DF有更大的灵活性。     

时变平衰落信道下结合Doppler分集的MIMO系统性能分析

本文提出一种联合考虑空间分集与Doppler分集方法来提高时变多径衰落信道下高速移动通信系统的性能。给出了联合空间分集与Doppler分集的多天线发送多天线接收(MIMO)系统模型,推导出了时变衰落信道下系统所能获得的最大分集阶为ML(Q+1),并提出了实现该分集增益的编码方法。研究了系统的中断性能,并通过仿真验证了2种分集技术的结合可以带来系统性能的提高。     

地下巷道中无线通信空时编码的研究

目前对多天线发送多天线接收(MIMO)系统的研究,大都基于信道是独立同分布的假设,而巷道通信由于受空间限制和传播环境影响,MIMO各信道之间具有很强的相关性．本研究了地下巷道中强相关MIMO信道下的空时编码性能,推出了在此独特环境下的空时编码的性能界,并提出了一种能够补偿信道相关性对系统性能影响的空时分组编码方案——循环空时分组编码(CSTBC),理论分析和计算机仿真结果表明：该方案放宽了编码对正交性的要求,在地下巷道等强相关无线信道环境下,获得了比传统编码更好的系统性能．     

LDPC编码与空时编码相结合的编码协作方法

采用多天线技术是对抗无线信道衰落的有效手段,但在无线通信系统的用户终端上实现多天线技术较为困难。在单天线的用户间通过协作,共享天线,可以实现虚拟的多天线。利用LDPC编码码字内码元间的相关性,通过在用户间进行协作,对编码码字的一部分进行空时编码,并由多个用户的天线进行发送,可以实现虚拟的MIMO系统,从而获得分集增益。仿真结果显示,在不增加系统带宽和发射功率的条件下,编码协作能显著地提高快衰落和慢衰落信道下系统的性能。     

STBC-MIMO系统中的空频均衡接收方案

提出了一种采用空时分组码(STBC)传输的多输入多输出(MIMO)系统的空频均衡接收方案。该方案对MIMO系统发送端天线进行分组，每组用2根发射天线发送一路独立的经过数据块级STBC编码的数据，以获得发射天线分集增益；在接收端采用单载波频域均衡和串行干扰消除(SIC)技术抵抗频率选择性MIMO- CDMA(码分多址)信道下的各种干扰。考虑了信道估计误差对系统性能的影响，并对算法复杂度进行了分析。仿真结果显示，在接收机复杂度增加不大的情况下，系统性能获得了很大提升。     

天线互耦对室内MIMO无线信道容量的影响

考虑多天线间互耦,建立了多天线系统等效网络模型,导出通用耦合系数矩阵。应用互耦补偿方法拓展了室内多输入多输出(MIMO)无线衰落信道模型的研究,数值分析了天线单元间的互耦对室内MIMO无线信道容量的影响。验证互耦对空域相关性无影响的条件,计及互耦要比不计互耦对信道容量的影响要大,但互耦导致的天线方向图畸变可能产生角度分集的效果,从而降低信道的相关性并提高信道容量。     

基于空时分组编码和天线选择的MB-OFDM超宽带系统

超宽带(UWB)通信系统在未来的短距离高速通信中有很大的发展潜力,为了使系统达到更大的容量和更好的速率,一个可行的办法是采用可以带来空间和多径分集效果的多输入多输出(MIMO)技术和合适的信道编码技术。但在采用多个发送天线/接收天线的同时,所面临的主要问题是和单天线的射频链路相比系统增加了硬件的复杂度和所需的射频链路,增大了超宽带系统的硬件开销。一种有效的降低开销的技术是在发送或者接收端使用基于某些最优准则的选择算法来进行天线的选择。基于传统的MB-OFDM超宽带物理层结构,提出了使用空时分组编码和基于最小误比特率的天线选择算法来改善系统的性能。仿真结果表明,使用天线选择的空时编码超宽带通信系统能在较小开销的情况下,在修正的S-V信道中有效降低了系统的误比特率和提高了系统的传输速率。     

基于准正交编码的MIMO空间光通信技术研究

由于自由空间光通信严重受到大气湍流引起的光强起伏,光束漂移等问题对通信性能的影响,本文研究了大气信道特性并分析了空时分组编码方案,采用MIMO技术提高自由空间光通信系统的性能。基于MIMO技术下的准正交编码方案不仅可以增强信道的抗衰落能力而且可以提供一定的分集增益和编码增益。在Matlab平台下使用蒙特卡罗模拟方法,对系统的信道容量和误码率进行数值研究。仿真结果表明:采用MIMO技术能够提高信道容量,有效改善误码性能,而且分集数越高,通信质量越好。     

三维毫米波通信系统的性能分析

针对基于均匀线阵的毫米波通信系统,建立了三维多输入多输出(MIMO)信道模型,研究了容量与天线间距、载波频率、天线数和收发天线距离的关系。首先,利用信道的正交条件,推导出获得最大系统容量的最优天线间距;然后,分析了天线数的增加以及天线间距偏差所引起的性能变化。仿真结果表明,当收发天线距离在一定范围时毫米波通信系统将获得最大容量,且超过了瑞利信道下传统MIMO系统的容量。