信道估计误差对MIMO系统信道容量的影响研究

为了分析信道估计误差对信道容量的影响,结合MIMO系统接收端信道估计误差的特点,重新构建了MIMO信道的统计模型。利用Wishart分布的性质,推导了当MIMO信道矩阵满秩时,仅接收端已知信道CSI情况下系统信道容量的下限。仿真结果表明,MIMO系统信道容量对信道估计误差比较敏感。     

Turbo编码MIMO OFDM系统多径干扰抵消

正交频分复用(OFDM)利用保护间隔(GI)消除因多径时延而产生的符号间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI),但是太长的GI会占用过多的信道资源。为此,在保持一定GI长度的情况下,提出了利用减法抵消法消除ISI和加法抵消法抵消ICI的多径干扰抵消(MPIC)方法,使得当多径时延大于GI时,仍然可以保持系统的低误码率以及较强的抗多径干扰的优异性能。蒙特卡洛仿真结果表明,有多径干扰的情况下,在Turbo码编码的MIMO OFDM系统中使用提出的多径干扰抵消方法可以更有效地减少ISI和ICI。     

频率选择性衰落环境中MIMO系统信道容量研究

提出了一种频率选择性环境中多输入多输出系统信道容量的分析方法.该方法基于接收均匀圆阵构建了蕴含天线间距、散射角大小和多径数等模型物理参数的衰落空间相关模型。分析了MIMO OFDM系统信道衰落的统计特性。在此基础上利用Wishart分布的性质详细推导了任意天线数的MIMO OFDM系统的信道容量及其上下限。该方法回避了已有方法需要求取信道衰落相关特征值概率密度函数的问题，降低了运算量；并且可以有效地分析在频率选择性环境中模型物理参数对信道容量的影响。仿真结果表明，随着天线间距的增大，系统的平均信道容量也逐渐增大；但当天线间距增大到一定程度后,信道容量变化不明显，散射角越大，信道容量的增长速率越快，当接收信噪比较高时,平均信道容量的上下限接近于其实际值。     

室内MIMO系统采用极化分集时的信道容量

典型的室内传播信道为莱斯衰落信道,可将其分解为LOS传播信道和散射信道.本文假设散射信道为瑞利衰落信道,并根据天线的极化特性,给出了存在极化分集时的LOS传播信道.基于此,本文提出了室内MIMO系统采用极化分集时的信道模型.研究表明:极化分集可以有效提高MIMO信道容量.     

MIMO信道容量分析与仿真

近年来,随着蜂窝移动通信、因特网和多媒体业务的迅速发展,世界范围内对无线通信的容量需求正在迅速增长,但无线通信可利用的无线频谱资源是有限的。为了满足移动通信系统大容量、高速率的需求,提高频谱利用率,学术界提出了多天线发送和多天线接收的多输入多输出(MIMO)系统的概念。理论研究表明,MIMO系统可以大幅度提高信道的容量。     

光多输入多输出系统信道容量的研究

提出了一种发射端不同偏置入射、接收端由多段检测器(MSD)构成检测器阵列的多模光纤多输入多输出(MIMO)系统.通过对MIMO信道矩阵的计算,研究了这种系统的信道容量随激光器和MSD的数目、距离、光束宽度和接收信噪比(SNR)等参数的变化情况.结果表明:光MIMO信道容量随激光器和MSD数目的增加而线性增加,增加入射光斑的尺寸会使信道容量增加的斜率变大并逐渐趋于饱和;入射光斑间的距离和MSD的构成对MIMO信道容量也有较大影响,尤其是当激光器和MSD数目较大时,需要足够大的距离才能提供信道响应在空间的差异性;对于模式足够丰富的N×N的MIMO系统,SNR每增加3 dB,信道容量会增加Nbps/Hz.     

MIMO系统中空时分组编码的信道容量

在多输入多输出（MIMO）系统中，建立空时分组编码模型，在分析瑞利衰落下正交空时分组码接收信噪比的基础上，得到了正交空时分组编码信遗容量的表达式，并采用数值计算的方法对其进行分析论述，得出在接收天线数一定的情况下，增加发送天线数所能得到的信道容量的上界。同时，分析证明，在发送天线数一定时，正交空时分组编码信道容量随接收天线数的增加而增加。在接收天线数一定时，信遗容量也随着发送天线数的增加而增加，但当发送天线数增加到一定数量时容量的增加就变得不十分明显。     

MIMO—OFDM加性信道容量仿真实现

OFDM技术能将频率选择性信道转变为平坦衰落信道,而MIMO技术在平坦衰落信道上可显著提高信道容量,从而大幅度提高频谱效率。本文分析了MIMO—OFDM系统中加性高斯自噪声（AWGN）信道的信道容量。     

具有干扰和协方差反馈的多天线系统信道容量

研究了带有同信道干扰和协方差矩阵反馈的多输入多输出多天线系统遍历信道容量最优化问题.首先利用大数定理,对同信道干扰成分进行等效,通过梯度映射算法得出一种多天线系统遍历信道容量的最优估计算法,最后仿真观察该最优估计算法的性能与性质.结果表明:该算法的性能在大干扰功率与信道相关性较强情况下接近最优的独立注水算法.     

室内MIMO无线信道模型和信道容量研究

本文从工程的实际出发,首先提出一种修正的室内MIMO无线信道模型,该模型有效地修正先前室内MIMO无线信道模型的不足,具有明显吻合室内实际通信环境的特点,然后分析天线方向性以及天线单元间的互耦对室内MIMO无线信道容量的影响.数值模拟验证了这种影响,并得到在一定条件下互耦导致的天线方向图畸变产生角度分集,提高信道容量,互耦对空域相关性无影响的条件以及室内丰富的多径使天线方向性对信道容量的影响不明显等结论.最后,实验也证实理论分析.     

分布式MIMO系统信道容量分析

首先推导了分布式MIMO点对点链路遍历信道容量的近似表达式或理论下界,然后给出小区平均遍历容量的表达式.在此基础上,研究D-MIMO与C-MIMO系统分别在BT和ST两种天线选择机制下的平均遍历容量.最后通过仿真,证明了所推导理论表达式的正确性,同时比较了两种MIMO系统的信道容量.     

MIMO信道容量的研究与仿真

MIMO技术可以在不增加带宽和发射功率的情况下提高信道容量和频谱利用率。本文使用MATLAB建立SISO、SIMO、MISO、MIMO等无线信道,进行综合仿真并分析。通过仿真,我们得知,MIMO不但能有效地提高信道的容量,同时可以改善信道的平均信道容量和中断信道容量。     

分布式天线系统MIMO信道容量分析

结合了分布式天线系统和MIMO信道特点的分布式MIMO系统可以改善覆盖特性,提高系统容量。提出了包含路径损耗、快衰落和阴影衰落的两层分集分布式MIMO系统。对MIMO信道容量的分析表明,分布式MIMO系统具有良好的信道容量均匀覆盖特性。与传统集中式天线系统相比,分布式MIMO系统可以获得更好的小区平均信道容量。对下行信道容量的数值分析表明,由于“充水”方式功率分配可以充分利用MIMO信道信息,此时的分布式MIMO系统可以比等功率分配条件下的分布式天线系统多获得0.25bit/(s·Hz)每发送天线的信道容量增量。     

LTE系统中多用户MIMO容量分析

首先简单介绍了LTE通信技术,在此基础上分析单用户MIMO系统容量以及相应的功率分配问题,随后对多用户MIMO系统功率分配问题做了简单介绍,并给出上行链路和下行链路的容量区域表达式,最后给出4种信道情况下容量之间的关系。     

闭环MIMO的容量损失研究

首先建立了闭环MIMO(multiple-input-multiple-output)的系统模型,推导出了闭环MIMO容量损失与反馈信道速率之间的数学关系。通过仿真这个数学关系,得出了在不同信噪比、天线数、中断概率下,容量损失相对于反馈信道速率变化规律的相关结论。这个数学关系和这些结论,为实际的闭环MIMO系统设计提供了一定的基础依据,对综合考虑信噪比、天线数、中断概率、闭环MIMO容量损失和反馈信道速率的系统设计有参考意义。     

Ergodic channel capacity of the spatial correlated rayleigh MIMO channel

The theoretical capacity of the spatial correlated Rayleigh multiple input multiple output (MIMO) channel is an important issue in MIMO technology. In this article, an ergodic channel capacity formula of the spatial correlated rayleigh MIMO channel is provided, which is deduced when two antennas exist at either the transmitter or the receiver. The multi-dimensional least-squares fit algorithm is employed to narrow the difference between the theoretical formula capacity and the practical capacity. Simulation results show that the theoretical capacity approaches the practical one closely.     

阵元间距对室内MIMO系统信道容量的影响

引入散射体的随机分布模型,讨论了室内微微蜂窝4×4MIMO系统中接收端阵元间距对各子信道间衰落相关性及信道容量的影响.数值模拟结果说明在室内环境有丰富散射体存在且接收端放置天线的空间受限的情况下,阵元间距可做得很小（0.5λ）,便可以得到较大的信道容量,此时相关系数仅为0.1左右,对信道容量的影响很小.     

基于分布式MIMO矿井无线通信系统的研究

针对矿井巷道的特殊环境以及无线通信问题,通过MIMO系统和分布式天线系统,建立了井下分布式MIMO信道模型。仿真结果表明,分布式MIMO系统具有更高的信道容量。基于分布式天线的灵活设置,分布式MIMO系统既提高了频谱利用率又减少了信号盲区,最终扩大了井下信号覆盖范围,提高了整个系统的信道容量。     

Average channel capacity for Rayleigh fading spread spectrum MIMO systems

In this paper, a novel approach to the problem of estimating the average channel capacity (in the Shannon sense) assigned to each user of a spread spectrum (SS) multiple‐input multiple‐output (MIMO) system operating in a Rayleigh fading environment, is presented. The analysis leads to a closed‐form expression which fully conforms to the upper bound of the channel capacity value of a non‐fading AWGN channel when the transmitted signal bandwidth tends to infinity proving the validity of the described analysis. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

MIMO系统的物理层安全性

针对闭环多输入多输出(MIMO)预编码,分析了符号随机加密特性以及系统的安全容量,针对信道和预编码矩阵估计存在误差的情况,分析给出了窃听者接收信干噪比的上界。仿真分析表明,在同样信噪比下,安全容量随着收发天线数增加而增大,即使窃听者信噪比略好仍然具有无法窃听的安全容量。存在估计误差时,窃听者接收信干噪比降低,且预编码矩阵估计误差对其影响更严重。