基于实测数据的MIMO信道容量研究

MIMO技术突破了无线频率资源限制,大幅度地提高了无线通信系统效率,故被认为是无线通信技术未来发展的方向.信息论又预示了无线MIMO系统具有潜在的巨大的信道容量.因此,对MIMO信道容量的研究就显得尤为重要.主要是基于上海室外热点地区实测信道数据,利用MATLAB仿真,分析了各种MIMO天线配置对应的信道容量的性能.     

基于三维射线跟踪的信道特性可视化研究

随着移动用户数量的不断增加,小区的范围越来越小.由于小区之间的统计相似性消失,对电波传播特性进行预测的传统方法已不再适用.考虑了直射、反射和绕射等不同的传播机制,运用三维射线跟踪算法对某微小区的场强及信道容量等传播特性进行研究.根据射线跟踪方法得到多径信息,计算出场强及SISO系统、MIMO系统的信道容量,进一步进行了...     

基于分布式MIMO雷达的检测前跟踪算法研究

近些年来MIMO雷达技术正在逐步兴起并得到了快速发展.因其能够充分利用空间分集和波形分集,所以对弱小目标和雷达截面积闪烁目标都有很好的检测性能.为达到提升对弱小目标的检测概率,运用动态规划将检测前跟踪思想引入MIMO雷达系统,提出了基于MIMO雷达的检测前跟踪方法.MIMO雷达的空间分集特性能够降低检测前跟踪回波积累的时间,从而提高雷达系统对机动目标的检测概率.仿真实验结果表明,基于MIMO雷达的检测前跟踪方法检测性能良好,有效提升了检测概率,是一种有效检测机动弱目标的方法.     

相关无线光MIMO系统的信道容量

空间相关性是制约无线光多输入多输出(MIMO)系统性能的主要因素之一。结合OOK调制技术,建立了相关无线光MIMO系统的信道模型,推导了不同相关机制下无线光MIMO系统的平均信道容量的解析式,分析了其中断性能。采用仿真实验分析了对数正态衰落信道中,空间相关性对均匀圆阵光MIMO系统的平均信道容量和中断信道容量的影响。结果表明,空间相关性的存在使得无线光MIMO系统的平均信道容量减小,中断概率增大;同时完全相关对于系统性能的影响较部分相关而言更为严重。     

基于S参数的共轭匹配MIMO系统注水容量研究

大规模MIMO系统需要在有限的空间里采用多副天线,这将不可避免的引入耦合,耦合会影响MIMO系统性能。研究基于S参数的匹配网络MIMO系统注水容量。通过S参数网络模型,在传输端功率分配上引入注水定理,推导分析不同匹配条件下的容量闭合公式,通过Matlab对不同的接收端匹配条件下的容量进行仿真,包括：无耦合、自阻抗匹配和最优匹配几种情况。结果表明引入注水定理最大化传输端功率并且在接收端最佳共轭匹配的情况下,系统性能得到很大的改善和提高。     

39.5 GHz室内走廊环境毫米波MIMO信道特性研究

目前5 G采用毫米波通信系统,其中39.5 GHz频段为其中关键使用频段需要研究其MIMO信道特性。采用射线跟踪法预测在走廊环境下的39.5 GHz毫米波MIMO信道特性,通过对比仿真和实测结果验证了射线跟踪法的可行性。发现路径损耗斜率较小,说明该环境下毫米波传输较远。同时发现了沿走廊纵向方向收发距离较近时,以直射径为主,LOS分量大,距离较远时有效反射次数较少,角度扩展小相关性强,LOS分量也大,而沿纵向方向中间处具有丰富的散射,NLOS分量增大,所以容量会出现峰值。在此基础上预测了走廊环境下不同区域的2×2、4×4 MIMO以及4×64 Massive MIMO信道容量变化,发现了走廊中间的信道容量高于走廊壁两侧,同时发现采用4×64 Massive MIMO相较于4×4 MIMO可以获得一定的容量增益,但是不会有巨大的提升。     

低压电网信道容量的研究

首先给出了低压电网信道模型在1MHz～10MHz频带内噪声特性的指数规律拟合公式与衰减特性的三阶自回归模型;然后应用信息论的输入功率最优分配算法计算出两种环境下的信道容量,分别为110Mbit／s和170Mbit／s;最后,基于给出的信道模型,给出了应用自适应正交频分复用(OFDM)的低压电网通信系统,在误码率为10^-6时,可达到约100Mbit／s的传输速率。结果表明,在1MHz～10MHz频带内利用中国低压电网实现高速数据的传输是完全可行的。     

山地场景下射线跟踪法的加速技术研究

在用射线跟踪技术预测山地场景下无线电波传播特性的过程中,为了提高射线跟踪算法的计算效率,提出了一种改进的基于区域划分并考虑射线方向性的加速方法。该方法连接发射点与地形三角网模型的四个顶点将地形面划分为四个区域,然后求出发射点发出的各组射线与地形面四条边的交点并根据地形模型中的三角形索引求出发射点与各交点连线所经过的网格,最后根据竖直方向上的射线方向性进一步筛除掉射线不可能相交的三角网格以减少求交次数。文章选取同一山地地形,在发射点和接收点位置相同情况下,分别采用本文提出的加速方法与传统的八叉树加速技术进行仿真并对比分析仿真结果。数值结果表明,当发射射线条数设置为120×181时,本文加速方法比传统的八叉树算法计算效率可提高50.302%,误差为9.547%。因此,相比于八叉树算法,本文所提方法的算法实现更简单,在提高仿真速度的同时可以保持较小的误差,具有一定的参考价值。     

球载X射线天文观测自动跟踪与数据采集综合系统

以ＳＴＤ总线为基础,研制了球载天文Ｘ射线探测自动跟踪及科学数据采集综合系统,基现了基于ＧＰＳ的对多个天体的自动跟踪观测。采用双口ＲＡＭ方式设计球上脉冲多道分析器,形成了多ＣＰＵ并行工作的分布式系统。     

电力线载波通信中电网结构参数对信道容量的影响

提出了一种基于传输线理论的信道容量简化算法,在高带宽利用率条件下将信道容量解耦成几个独立的部分,分别用于研究传输距离、单根分支线对信道容量的影响及分支线之间的耦合效果。通过对无分支结构的电力线信道容量分析,提出了信道容量的简化算法及其适用条件。将分支线对信道容量的影响,分解成了对分支线长度及所接负载影响的研究,通过对部分典型负载特征的分析,讨论信道容量对负载的敏感性。利用统计方法研究了分支之间的耦合效应,当电力网中分支相距较远时,该耦合效果可以忽略不计,则信道容量可以看作与传输距离和分支线数量呈线性关系。仿真结果表明,该简化算法与传统计算方法具有较好的一致性,可用于分析不同网络结构对电力线传输性能的影响和信道容量的快速估计。     

正弦高斯脉冲超宽带系统信道容量研究

为了提高超宽带系统性能,在高斯白噪声及多用户下,研究了符合FCC．规定的高斯脉冲的MPPM—TH—UWB通信系统的信道容量。通过蒙特卡洛仿真方法,计算了最优组合的正余弦曲线高斯脉冲及二阶高斯脉冲的信道容量性能。仿真结果表明：优化组合脉冲有利于信道容量提高。该结论对超宽带系统的脉冲设计具有借鉴意义。     

一种用于MIMO系统的动态信道估计技术研究

信道估计是数字通信系统中的一项关键技术。现在应用的MIMO信道估计主要针对非频率平稳衰落信道,所以限制了MIMO技术只能在室内有好的应用。本文在小训练序列的支持向量拟合机（SVR）的基础上提出一种用于MIMO信道估计的自适应多维支持向量拟合机（AM—SVR）,不同于通常用于求解M—SVR二次规划的方法,采用迭代权值最小二乘法大大加速了拟合机的训练收敛速度,同时通过计算机仿真试验讨论了该算法用于MIMO系统的性能。     

Parameter estimation for MIMO system based on MUSIC and ML methods

The frequency offset and channel gain estimation problem for multiple-input multiple-output (MIMO) systems in the case of flat-fading channels is addressed. Based on the multiple signal classification (MUSIC) and the maximum likelihood (ML) methods, a new joint estimation algorithm of frequency offsets and channel gains is proposed. The new algorithm has three steps. A subset of frequency offsets is first estimated with the MUSIC algorithm. All frequency offsets in the subset are then identified with the ML method. Finally, channel gains are calculated with the ML estimator. The algorithm is a one-dimensional search scheme and therefore greatly decreases the complexity of joint ML estimation, which is essentially a multi-dimensional search scheme. __________ Translated from Journal of Electronics and Information Technology, 2008, 30(7): 1552–1556 [译自: 电子与信息学报]     

基于ZF准则的MU-MIMO下行链路联合预编码算法

多用户MIMO技术利用空间多址接入技术（SDMA）能够在相同时频资源上传送多个用户的信息,能够显著提高多用户分集增益,但由于多个用户占据相同的时频资源,系统中存在着用户间及用户自身天线间的干扰,经典的迫零算法可有效消除用户自身天线间的干扰,并不能消除用户间的干扰.结合联合预编码算法,对经典迫零算法进行了改进,同时针对系统中仍存在残存干扰的问题,引入了一个预滤波系数,使得改进的算法可以同时消除用户间及用户自身天线间的干扰.通过搭建系统级仿真平台验证在同一信噪比下,改进的算法相对基于ZF准则的预编码算法提高了系统容量,降低了系统误码率.     

基于空时分组码的多输入多输出系统仿真实现

本文介绍了空时分组码的编解码原理,并给出了空时分组码编译码器的MATLAB实现代码,最后对空时分组码的性能进行了仿真,仿真结果显示空时分组码具有良好的发射分集和接收分集性能。     

非视距环境下Massive MIMO信道的构建与分析

随着下一代移动通信研究的深入,Massive MIMO 技术已成为业界研究的热点。针对 Massive MIMO 系统特有的天线体积大、信道近场非平稳的特性,构建出较真实的信道模型,该模型适用于 Massive MIMO非视距、瑞利平坦衰落环境。在系统仿真中,基站侧采用128根线形排列的天线,基站天线到信道散射体的导向矩阵由精确的波程差来确定,得到发射端相关矩阵,并结合Kronecker模型构建信道。结合不同的预编码方法和散射体分布情况,对比分析了其对 Massive MIMO信道容量的影响。该信道的构建与分析能更准确地反映信道特性,具有较强的理论价值和实践意义。     

基于定量模型的MIMO非线性系统定性控制

对模型中含有不确定因素的MIMO非线性系统给出了一种基于定量模型的定性控制方法，避免了模糊控制器设计中存在主观性和模糊规则难以获取等缺点。此方法具有模糊控制的控制效果，仿真表明了该方法的有效性。