无线通信系统的MIMO信道测量与建模

在多径信道中,使用多天线的M IMO(多输入多输出)无线系统能够比单天线系统提供更高的信道容量,而信道测量与建模是决定通信性能的一个重要因素。文中对目前国际范围内现有的M IMO信道测量和建模进行了研究,并进行了归纳和分类,同时分析了M IMO信道测量和建模的方法,指出了目前信道测量和建模中存在的问题,并给出了一些针对M IMO信道测量系统设计的建议。     

高速铁路无线传播信道测量与建模综述简

归纳了国内外已开展的高速铁路无线信道测量活动,总结了国际标准化组织关于高速铁路无线信道的相关提案和标准化模型,分类讨论了高速铁路在不同条件下无线信道大尺度、小尺度等方面的衰落特性,得出高速铁路无线信道特征参数受传播环境、位置等因素影响较大;根据高速铁路无线信道实际测量的问题,详细分析了基于理论方法的高速铁路无线信道建模类型,最后提出了未来的研究方向和重点。     

超大规模MIMO信道测量建模研究综述

超大规模多天线技术(Extra-large Scale Massive Multiple-Input Multiple-Output,XL-MIMO),是5G大规模MIMO进一步向更高空间维度的扩展和延伸。随天线数目大幅增加,XL-MIMO部署呈现超大孔径阵列等新形态;其传播信道在5G大规模MIMO信道模型近场传播、空间非平稳等特性基础上,进一步呈现出用户可视区域不同等新特点,因此,需要新的模型架构对其进行描述。基于此,对文献中XL-MIMO相关的信道测量、特征分析与建模方法进行综述。从传统无线信道模型出发,对有限维MIMO、大规模MIMO、XL-MIMO共同的信道建模理论与手段、随阵列尺寸增加所表现出的信道新特性以及新特性所催生的新模型架构进行了详细阐述,对XL-MIMO信道特性下出现的挑战与机遇进行了展望,以期为未来超大规模MIMO传输设计提供重要参考。     

面向5G的大规模MIMO技术综述

未来第5代移动通信系统(5G)中无线数据业务量的爆发性增长推动着研究人员发展新的颠覆性技术.作为5G的关键候选技术之一,大规模多入多出(MIMO)在基站使用远超激活终端数的天线,能增加一个数量级的频谱效率并大幅降低发射功率.首先介绍了大规模MIMO的系统模型和理论性能,其次分析和归纳了在信道测量与建模、信道信息获取、传输方法的研究成果,然后简述了实验和测试进展,最后讨论了未来研究方向.     

一种新的MIMO信道模型

实际无线通信环境中发送天线之间以及接收天线之间存在相关性.针对以上特点,从多径MIMO信道的特性出发,首先建立发射天线相关系数矩阵和接收天线相关系数矩阵,并将它们引入无线信道的莱斯MIMO信道模型中.最后通过分析LOS MIMO信道相关模型和瑞利衰落MIMO信道相关模型,给出了具体的建模步骤.仿真结果表明采用本文方法产生的信道模型的MIMO系统误码率更低,从而验证了该信道模型能够较好地模拟MIMO系统的空间信道.     

基于阵列流形分离的多输入多输出信道模型

基于三维阵列流形分离技术,建立了一种天线独立的随机多输入多输出(MIMO)信道模型。将天线阵列的导向矢量进行球谐基函数展开,实现了天线阵列和无线传播环境的分离。对分离出的无线传播环境部分单独进行基于空间相关性的统计建模,得到了一种天线独立的解析MIMO信道模型。所建模型可方便用于MI-MO系统性能评估与分析设计。以圆柱阵列和球阵列为例,仿真验证了新模型的正确性和有效性。     

基于测量的6 GHz频段大规模多天线信道容量的研究

目前,大多数大规模多入多出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统信道特性的研究都是针对理想的独立同分布瑞利信道条件,其传播环境为"适宜的",即大规模MIMO系统中各子信道是正交的.但在实际的物理信道中,其传播条件是"非适宜的",对"非适宜"条件下大规模MIMO系统信道特性的研究尤为重要.文章基于校园室外场景在6 GHz频段下进行实地无线信道测量,利用奇异值分解,探讨了真实环境中各子信道的正交性,并进行了信道容量的计算和对比.分析结果表明,随着天线数的增加,正交性明显得到提升,当发射端天线数十倍于接收天线数时,容量值提升最为明显,相比于独立同分布的瑞利信道,真实的传播环境下,各子信道并非完全正交,容量值也存在一定的差距,说明在"非适宜"条件下,大规模多天线系统性能并没有获得满增益.     

无线传播信道回放模型建模方法及应用

介绍了一种确定性无线信道建模方法——回放模型建模方法，该方法以实时高速的实际无线传播环境测量为基础，能精确复制无线环境的传播特征。首先给出回放模型的建模思路以及对无线信道测量方法和测量仪器的要求：然后重点介绍处理实际外场测量数据形成回放模型的主要步骤和方法，并给出一些典型无线环境的测量和数据处理结果；实际测量和应用例子表明回放模型相对统计模型能更加精确的描述典型无线环境的传播特征，从而在WCDMA等无线系统尤其是物理层系统设计和优化过程中发挥重要的作用。     

无线信道建模技术在5G场景下的分析与应用

通过对5G场景下的无线信道建模技术进行分析,给出了不同场景的信道特性和建模方法,并阐述了该技术在理论研究、仿真分析和实际测试中的具体应用方式,为无线信道建模技术在5G中的应用提供参考。     

面向6G的毫米波多频段多天线信道测量系统构建及实测验证

毫米波是5G和6G无线通信系统的关键技术.设计满足6G多频段、多天线、高动态范围需求的信道测量系统是6G无线信道研究面临的首要挑战.针对这一需求,本文构建了一种毫米波多频段多天线信道测量系统,可以覆盖24.25～28.5 GHz、31.8～33.4 GHz、37～42.5 GHz等毫米波频段,支持最高16×16天线配置.首先介绍该信道测量系统的架构与性能指标,提出多通道并行校准方案以及测量数据处理算法;其次,基于该信道测量系统开展26 GHz室内外场景的信道测量实验,分析路径损耗、时延扩展以及奇异值扩展等信道统计特性.通过对实测结果分析,验证了该信道探测器用于毫米波段测量的有效性.     

空时分组码在不同衰落信道的仿真与分析

通过仿真验证了空时分组码的适用信道和其抗衰落性能。介绍了Almouti所提出的正交空时分组码的基本编译码原理,分别在高斯信道、瑞利信道和赖斯信道的状况下对其进行了仿真,并对结果进行了分析。总结了正交空时分组码在不同衰落信道中的性能,通过仿真试验说明空时分组码的适用信道是散射分量丰富的赖斯信道和瑞利信道。     

一种基于无人机MIMO信道的容量分析方法

针对无人机通信环境特点以及多天线系统(Multi-Input Multi-Output,MIMO),建立了具有直射、反射以及散射分量的无人机MIMO三维GBSBCM信道模型,给出了无人机空时频信道相关函数的简要形式;采用信道矩阵分解、信道系数归一化的方法,推导了无人机的MIMO信道相关矩阵的计算方法;根据信道相关矩阵中参数定量分析法,仿真分析了在发射端信道未知条件下的多天线间隔对无人机MIMO信道容量的影响。通过容量的影响分析,对无人机MIMO天线间隔的合理配置具有一定的理论参考价值和实际应用价值。     

牛顿信道的缺陷及其改进

牛顿信道在数字签名的安全性和阈下信道的带宽之间找到了一个折衷点,但我们研究发现了牛顿信道的陷门及其存在的条件,并且提出了避免满足陷门条件的签名参数计算方法,以使阈下收方无能力利用牛顿信道来伪造签名．     

Ricean信道下Turbo码性能研究

针对Ricean衰落信道,在信道估计误差给定的情况下,提出一种新的Turbo码译码度量,推导出信道置信因子Lc新的表达形式。仿真结果表明,与采用传统近似译码度量相比,采用新的译码度量可以提高译码性能,信噪比改善0.1～0.6dB。而且在大主径衰落因子和小信道估计误差的情况下,译码性能优越,接近AWGN信道下Turbo码性能。     

超宽带无线通信信道模型与仿真

根据目前国际上对超宽带无线通信在信道方面的研究,选取几种信道模型,从信道的特征参数出发,分析了他们各自的优缺点。根据IEEE提供的参考数据,选择了修正的S-V信道模型作为系统的信道仿真模型。仿真结果表明,该模型与UWB系统信道的特征参数非常接近,能很好地仿真物理信道的参数。     

高速铁路无线信道测量与信道模型探讨

我国高速铁路(简称"高铁")建设取得了举世瞩目的成就,高铁车地通信问题也成为学术界、产业界研究的热点,本文分析了高铁信道模型的特点,回顾了高铁信道测量和研究的已有成果,归纳了现阶段标准化组织高铁信道提案和模型,研究了高铁无线信道测量和建模的特殊问题,如不同覆盖方式信道模型的差异,小区重叠时无线信道特征,高铁信道互易性问题,非平稳相关散射特征,基于马尔科夫链生灭过程时变信道等问题。     

MIMO-OFDM快衰落信道的压缩感知估计方法

在快衰落多输入多输出(MIMO)-正交频分复用(OFDM)系统中,为了避免传统的信道估计方法中存在大量系数需要估计的问题,利用快衰落信道在角时延多普勒域可稀疏的特性,提出了基于压缩感知的MIMO-OFDM系统快衰落信道估计方法。根据压缩感知的受限等距特性(RIP),推导了一种少量导频随机结构测量矩阵,用于测量快衰落信道在角时延多普勒域稀疏系数。接收端可从这些少量的测量数据中以高概率重构出快衰落信道。理论分析与仿真结果都表明:该方法与传统的信道估计方法相比,所得到的系统数据传输效率及估计性能都有了明显提高。