基于射线追踪法的卫星通信MIMO信道特性研究

卫星信道的研究一直是卫星通信系统的难点,传统上的研究方法都有很明显的缺陷。将来,卫星移动通信系统会使用MIMO分集技术,这更增加了卫星通信系统研究的难度。而近年来,随着射线追踪法的发展,运用射线追踪法研究卫星通信信道成为现实,具有很多优势。运用射线追踪法,建立了城市环境下卫星移动通信MIMO信道的射线追踪模型,对其空间分集和极化分集性能进行了模型仿真性研究。结果表明,MIMO信道的射线追踪技术能有效提高信道容量。     

室内复杂办公环境中毫米波传播特性仿真和分析

本文基于入射及反弹射线法/镜像法对室内复杂环境中毫米波传播特性进行研究分析。在考虑氧气吸收和相对湿度的条件下,通过比较接收功率研究氧气的吸收对毫米波传播的影响。     

视距传播模式下粗糙度对接收功率的影响

本文基于入射及反弹射线法对视距传播模式下的信道电波传播特性进行研究。在不同粗糙度条件下,针对接收功率的分布情况以及其特点进行了比较分析。仿真结果与文献已知结论一致性良好。     

28 GHz室内毫米波信道路径损耗模型研究

毫米波信道建模是第五代（the 5th Generation,5G）移动通信系统的关键技术,而路径损耗是表征毫米波信道传播大尺度衰落影响的重要参数.为了更好地理解毫米波信道的传播特性,应进行广泛的信道测量与建模.因此,对28 GHz室内环境进行了信道测量,并给出了相应的毫米波信道路径损耗模型,同时基于入射及反弹射线法/镜像法仿真分析了路径损耗传播特性.研究结果表明:实测结果与仿真结果一致性吻合良好,从而验证了入射及反弹射线法/镜像法的正确性;自由空间邻近（Close-In,CI）参考距离路径损耗模型表达式更简洁,鲁棒性更强.最后,本文给出了一种普遍适用的用来表征室内视距（Line-of-Sight,LOS）与非视距（Non-Line-of-Sight,NLOS）环境28 GHz与60 GHz毫米波信道的路径损耗模型.     

射线跟踪法对室内MIMO信道容量的分析

本文采用确定性传播预测模型——三维射线跟踪法（SBR/Image法）对室内MIMO系统的容量进行了分析,并介绍了多输入多输出基本理论。最后,用MATLAB对SISO,SIMO,MISO和MIMO系统容量进行了仿真性研究。结果表明,MIMO技术能有效提高信道容量。     

室内长廊环境中毫米波传播特性仿真和分析

基于入射及反弹射线法/镜像法对室内走廊环境的毫米波传播进行了仿真和分析,仿真结果与测量结果一致性良好,验证了该方法的正确性.同时分析了仿真中得到的接收功率、均方根时延扩展、波达方向、均方根角度扩展和多普勒频移等传播参数,为毫米波通信系统室内覆盖提供了依据.     

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.     

有车隧道环境下电波传播特性的研究

本文基于入射及反弹射线法／镜像法对有车隧道环境的电波传播进行了仿真和分析,通过在仿真中得到的接收功率和时延扩展等传播参数,分析隧道内电波传播的特性,为简化隧道电波播模型提供依据。     

OTA MIMO测试的发展与应用

多输入多输出(MIMO)技术是4G LTE和5G系统的重要技术之一.随着5G通信频率以及通信带宽的的提升,宽带信号在传播链路中幅度和相位不平坦度将引入更大的MIMO空口(OTA)测量不确定性;另外大尺寸无线终端也面临MIMO测量方法选择的问题.为解决这两个问题,文章介绍了MIMO信道模型以及MIMO吞吐率的OTA测试方法:混响室法(RC)、多探头法(MPAC)、辐射两步法(RTS),并比较了不同方法的物理原理和应用差异,提出了基于RTS方法的小耦合箱宽带MIMO测试方法和基于机械臂的大型被测件MIMO测量方法,以指导工程师选择适合的方法进行无线终端的MIMO评估.     

室外微蜂窝小区3.5GHz 电波传播特性仿真和分析

射线跟踪方法是研究室外微蜂窝小区电波传播的有效方法。基于入射及反弹射线法/ 镜像法对室外微小区环境中3. 5GHz 电波传播的路径损耗进行了仿真和分析,仿真结果与文献所给的结果一致性良好,验证了该 方法的正确性。提出了一种新型的射线管判收方法,可有效判断到达接收机的所有射线管。分析了仿真中得到的接收功率、均方根时延扩展、波达方向等传播参数,并比较了视距传播(LOS)和非视距传播(NLOS)的传播特性,这些分析结果可为3. 5GHz 频段无线通信系统的覆盖提供相应的理论依据。     

适合频率选择性MIMO信道的FIR预编码器

改善频率选择性多输入多输出(MIMO)系统的信道容量,具有重要的理论和现实意义。基于最大信道容量准则,提出一种适合MIMO频率选择性衰落信道的预编码新方法。该方法将预编码器建模为一个有限冲击响应(FIR)滤波器,利用秩松弛将原非凸优化问题转换成为半定规划(SDP)问题,并结合特征值分解设计预编码器。仿真实验结果和分析表明,相对于扩展均匀信道分解(EUCD)等其它现有算法,该算法仅需较少的滤波器阶数即可显著提升系统的信道容量,具有较低的实现复杂度。     

盲分离在MIMO中的应用

多输入多输出MIMO(Multiple-input Multiple-output)技术能够在不占用额外频谱带宽的前提下,有效地提高信道容量和频谱利用率,空时编码STC(Space Time Coding)是MIMO的核心技术。盲源分离BSS(Blind Source Separation)是指在源信号、传输通道特性未知的情况下,仅由观测信号和源信号的一些先验知识估计出源信号各个分量的过程。提出了一种用盲源分离技术来改善MIMO接收性能的方案,通过仿真表明相比原先单一的MIMO模型,这种方案能有效地降低误码率,使系统可靠性得到提高,理论和仿真均表明此方案是可行的。     

天线阵结构对非视距室内MIMO信道容量的影响

采用2维射线跟踪法分析了非视距室内环境中天线间隔、天线阵形对MIMO系统容量和互补累积分布函数(CCDF)的影响。结果表明随着天线间隔减小,MIMO系统容量降低。10%中断容量表明,天线间隔相同时,有独立同分布瑞利信道容量大于线性阵容量大于方阵容量或者圆形阵容量的关系。当天线间隔大于等于3 时,不同天线阵列阵形对容量影响非常小,此时i.i.d.瑞利信道理论容量几乎全部实现。当天线间隔小于等于1 时,天线阵列阵形对容量影响较大,矩形阵和圆形阵MIMO系统容量相差较小,但都显著小于线性阵列系统容量。在非视距的室内环境中,要实现最大的MIMO容量增益,设计天线阵列时应该对天线间隔和阵列阵形综合考虑。     

Antenna Array Structures Effect on Water-Filling Capacity of Indoor NLOS MIMO Channel

1 Introduction Digital communication using MI MO has recently e-merged as one of the most significant technical break-throughs in modern wireless communications .Foschini ,Telatar and others saythat the capacity can beincreasedlinearly with the mini mum antenna numbers of thetransmitter and receiver if the scattering environment isrich and there is no correlation between the antennapairs at the transmitter and the receiver[1 ~2]. Toachieve these capacities coding techniques such asBLAST an…     

3D MIMO信道建模与仿真验证

现有的多输入多输出（MIMO）信道仿真模型主要基于二维（2D）平面,不能反映实际的三维（3D）电波传播环境。在WINNER 2D模型的基础上研究建立3D MIMO信道仿真平台。加入空间垂直维后,天线方向图需要从2D扩展至3D,并对3D天线阵列构成的MIMO系统进行建模。利用实验数据对城市微小区场景进行仿真验证,可以看出三维MIMO信道参数仿真与实验结果符合较好。3D MIMO信道间的相关性要比2D大,但3D MIMO的信道容量相比2D会有比较大的提升。     

MIMO-OFDM系统信道估计算法研究

正交频分复用(OFDM)技术能有效克服多径带来的不利影响,提高频谱利用率;多输入多输出(MI-MO)技术,可以在不增加系统带宽和发射功率的前提下,成倍提高系统容量和带宽利用率。将两者结合的MIMO-OFDM系统是近年来的研究热点,信道估计在提高该系统性能方面发挥着重要作用。基于此,主要介绍MIMO-OFDM系统结构,在此基础上介绍基于导频的信道估计、半盲信道估计和盲信道估计。     

三维MIMO信道物理模型的统计特征

提出以散射矩阵来概括并简化电波传播过程中散射体对电磁波的影响,并对传统的距离分集和极化分集多入多出（MIMO）信道模型进行扩展,建立了一种可以应用于各种分集情况的三维通用MIMO物理信道模型。再以此模型为基础,对三维环境中的MIMO信道统计特征进行了研究,推导出任意情况下交叉极化鉴别度（XPD）和子信道间相关性的计算方法,并进行了仿真验证。仿真结果表明从文中所提出信道模型提取得到的统计特征与理论分析的结果是相符的。     

MIMO无线设备的空间辐射性能测试

随着人们对高速数据服务需求的日益增长,多入多出（MIMO）技术被认为是未来移动通信中的关键技术。相对传统单天线空间辐射性能测试而言,MIMO设备的空间辐射性能测试存在较大区别。空间多径衰落信道环境会直接影响MIMO的空间辐射性能,故研究空间信道模型是MIMO空间辐射性能测试的基础。目前MIMO空间辐射性能测试的方案还在探讨之中,但基本系统框架已经确立．     

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.     

一种减小分布式MIMO同步开销的方法

多输入多输出(MIMO)技术能在不占用额外带宽的前提下,有效地提高信道容量和频谱利用率,成为当前的研究热点。但是由于分布式MIMO天线位置差异,使得分布式MIMO中需要增加时延同步,目前时延同步的方法基本都是在传输信号前额外添加一段用于时延同步的数据头,因此产生了多余的开销,降低了同步效率。针对分布式MIMO系统的时延同步问题,提出了一种将叠加弱信号与盲分离相结合的同步方法,减小了时延同步开销。理论分析和仿真结果均表明此方案是可行的。