微小区MIMO信道模型的相关性分析

根据微小区双散射的MIMO椭圆信道模型,分析发送、接收端阵元天线间的信道相关性,考虑到发射端与接收端周围存在大量散射体,且散射体服从非均匀分布,采用Von Mises分布函数描述散射角度的分布情况,从而得到信道相关函数的闭式表达式,并通过仿真分析影响信道相关性的主要因素。实验结果表明,相关系数随天线间距、角度扩展、扩展因子的增大而非单调性减小,为MIMO技术的应用提供了有效理论依据。     

基于MIMO的对流层散射通信信道损耗研究

针对多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)场景下的对流层散射通信信道损耗进行了研究。在设计远距离MIMO通信系统时,链路损耗估计是其中的关键技术,而现有技术在损耗估计时都忽略了波束与散射体碰撞时的能量损耗。根据湍流非相干散射理论,首先将对流层建模为多条可微的曲线,从而与发射和接收天线阵列构成曲边梯形,根据此信道几何模型,计算入射角、反射角和散射角的角度关系;其次,建立了电磁波束射入散射体后散射波在散射体表面的能量分布模型;最后,根据波束传输距离,量化散射信道的损耗,推导得到基于MIMO对流层散射信道的衰落系数和信道矩阵。将仿真计算结果与实际数据进行对比,验证了所提模型在链路损耗估计问题上的有效性和准确性,同时根据仿真结果对接收天线的仰角设计提出了建议。     

基于OSTBC的MIMO无线信道性能仿真

利用导频插入对瑞利衰落信道进行估计,运用正交空时分组编码和最大似然解码,仿真结果显示：插入导频后的误比特率曲线比没有插入导频的误比特率曲线性能有所提高,随着导频数目的增加,系统的误比特率有所下降。估算方法有效提高了信道估算性能,且运算量增加不大。     

建立巷道的MIMO信道几何模型仿真研究

研究了MIMO巷道几何建模技术。依据电磁波在矿井巷道环境中的特点且选用收发端水平角度功率谱作为拉普拉斯分布函数功率谱,仿真了巷道环境下MIMO天线放置角度、收发天线间距、巷道长度、莱斯因子、角度扩展和平均达到角等对空间相关函数的具体影响。仿真结果表明,巷道环境中天线放置角度对相关系数的影响较大;天线间距取较大值时,才能得到较小的相关性;相关系数还要受到天线间距和巷道长度以及角度扩展等的影响,比地面的相关性更大。     

基于叠加训练序列的MIMO信道估计算法

针对提高无线信道的传输性能,提出了改进的基于叠加训练序列的MIMO信道估计算法。利用训练序列与信息序列的不相关特性,在没有带宽损失的情况下初步估计出信道参数;然后利用加权因子对信道参数在相邻信号段之间进行加权平均,得到最终的信道参数。与以往的叠加训练序列估计方法比较,利用算法具有更低的估计均方误差,且适用于时变信道。通过计算机仿真结果表明,估计方法提高了信道传输精度和性能。     

基于部分信道信息反馈的多用户MIMO传输机制研究

在宽带无线通信系统中,多天线技术的实现依赖于多用户MIMO传输机制及信道信息反馈的有效解决.提出一种发送端进行干扰消除的TIE算法及相应的用户选择算法和功率分配算法,并提出一种基于向量量化的部分信道信息反馈机制,可以在多用户环境中提高系统性能并能有效降低信道信息反馈开销.分析了采用部分信道反馈机制的TIE算法的性能,论证了其性能特征.实验结果表明,与其他算法相比TIE算法可以有效地提高系统数据速率,而部分信道反馈机制可以在保持系统数据速率的前提下极大地降低信道反馈信令的开销.     

FastlCA在MIMO信道估计中的应用研究

研究了MIMO无线通信系统的信道估计问题。通过对信道估计和盲分离问题的一致性分析,提出将盲分离的典型算法FastIcA应用于MIM0信道估计问题中,并将信号表征形式从实数域拓展到复数域。针对盲分离次序的不确定性以至造成的估计信道参数不对应的问题,提出了相关系数重新定位法对所得的解混矩阵进行修正,最终用矩阵求逆的方法求得信道估计问题的对应解。仿真实验结果证明了方法的有效性。     

自适应MIMO系统在反馈延时下的性能分析

为了提高无线通信系统的频谱利用率,提出一种简单而实用的开环自适应MIMO系统,利用最优贪婪调度算法,在多用户分集和多天线分集的作用下,有效地改善系统的性能.推导了在反馈存在延时的信道条件下频谱效率和中断概率的闭合表达式、分析了发射天线数、重传、用户数以及延时对系统整体性能的影响.     

FastICA在MIMO信道估计中的应用研究

研究了MIMO无线通信系统的信道估计问题。通过对信道估计和盲分离问题的一致性分析,提出将盲分离的典型算法FastICA应用于MIMO信道估计问题中,并将信号表征形式从实数域拓展到复数域。针对盲分离次序的不确定性以至造成的估计信道参数不对应的问题,提出了相关系数重新定位法对所得的解混矩阵进行修正,最终用矩阵求逆的方法求得信道估计问题的对应解。仿真实验结果证明了方法的有效性。     

基于压缩感知的多小区MASSIVE MIMO信道估计

针对多小区多用户大规模多输入多输出（MASSIVE MIMO）系统信道估计在低信噪比情况下估计精度较差的问题,提出了一种基于群智能搜索的果蝇分段正交匹配追踪（FF-StOMP）压缩感知算法。该算法在分段正交匹配追踪（StOMP）求解不同阈值下的信道矩阵参数与归一化最小均方误差的基础上,采用果蝇优化算法动态搜索出最小归一化均方误差与其对应的阈值,达到自适应参数设定的目的。仿真结果表明,与StOMP算法相比,信噪比在0~10 dB情况下,所提出的FF-StOMP算法信道估计性能能够提升0.5~1 dB;信噪比在11~20 dB时,信道估计性能能够提升0.2~0.3 dB。当小区用户数发生变化时,所提出的算法能实现自适应信道估计,能够有效提升MASSIVE MIMO系统低信噪比情况下的信道估计精度。     

Experimental investigation of MIMO relay channels statistics and capacity based on wideband outdoor measurements at 2.35 GHz

Relay,which serves to enhance the performance of future communication networks,is one of the most promising techniques for IMT-Advanced systems.The potential performance improvement of relay is investigated in this work.Our investigation consists of two steps.In the first step,to obtain a better understanding of the fundamental properties of relay channels,we conducted outdoor measurements at 2.35 GHz with 50 MHz bandwidth in a typical urban area of China.Three links constituting the relay transmission,i.e....     

一种基于MIMO预编码的多径分离方法

针对选择性MIMO信道多经分离问题,提出了一种基于预编码的收发联合设计方案。该方案中的每路发射矢量及其解码矩阵处于其他时延信道的共同零空间,把选择性信道多径分离为空间正交的若干平坦子信道,从而使平坦信道的预编码研究成果可以直接应用于选择性MIMO信道,解决了传统Z域处理中未消除ISI的问题,复杂度为Z域方法的L(多径数目)倍。仿真结果表明,该算法具有较好容量性能和误码率性能。     

基于拉普拉斯分布天线阵列下MIMO性能研究

多天线系统是可以克服多径干扰的影响并增加频谱使用效率的系统.MIMO系统的容量增加主要取决于无线电信道的空间相关性性能.主要研究了MIMO天线阵列系统的性能,包括MIMO空间时间相关性和天线阵列配置,推导了当角能量遵循拉普拉斯分布时均匀线性阵列、均匀圆阵的衰落相关性解析公式,并分析了两种天线阵列下的系统信道容量.通过计算机程序模拟仿真验证了分析结果,验证结果表明当阵元间距增大或者衰减因子减小(角度扩展增大)时,空间衰落相关性减小,系统信道容量增大,提升了系统性能.     

基于逆滤波器的时变MIMO信道跟踪算法

对时变多发多收（MIMO）无线数字信道,在信道接收端应用逆滤波器算法,得到无线MIMO数字系统的信道冲击响应函数,并将此函数作为初始值,应用改进的粒子滤波器算法,完成时变MIMO数字系统的盲信道跟踪。该算法同时利用了信号的时间分集信息和空间分集信息。计算机仿真表明,与仅利用信号空间分集信息的逆滤波器算法相比,该算法在输入信号小信噪比情况下有更好的全局收敛特性;与卡尔曼滤波算法相比,得到的归一化信道误差更小。     

基于几何随机的无人机3D信道模型

针对无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)信道,提出了使用二维单环和三维半球体建模的无人机信道模型.在提出信道模型的基础上,推导并分析了参考模型和仿真模型的空—时相关函数(space time correlation function,STCF)、多普勒功率谱密度(Doppler power spectral density,DPSD)和二阶统计特性如包络电平交叉率(level crossing rate,LCR).研究了不同的参数对UAV信道统计特性的影响,并将所提模型分别与单球模型和测量值对比.结果表明,莱斯因子、移动散射体速度等对信道特性有显著影响,所提模型时间相关性比单球模型高约20％,并与测量值拟合良好,验证了模型的准确性.     

3D non-stationary vehicle-to-vehicle MIMO channel model for 5G millimeter-wave communications

Vehicle-to vehicle (V2V) is one of the most challenging scenarios in the fifth-generation (5G) millimeter-wave (mmW) mobile communication networks. Existing models cannot be utilized without development for compatibility with modern measurements, which have proved that the wide-sense stationary (WSS) modeling assumption is valid only for very short intervals. In this paper, a novel three-dimensional (3D) geometry-based stochastic model (GBSM) for non-stationary (non-WSS) narrowband V2V multi-input-multi-output (MIMO) channel with both 3D fixed and moving scatterers around the transmitter (Tx) and the receiver (Rx) is proposed. The azimuth angle of departure (AAoD), elevation angle of departure (EAoD), azimuth angle of arrival (AAoA) and elevation angle of arrival (EAoA) of the 3D moving scatterers have been considered as time varying angles, and this makes the model non-stationary. Based on the proposed model, the statistical properties, including space-time correlation function (STCF), space-Doppler power spectral density (SD-PSD), level crossing rate (LCR), and average fade duration (AFD) are derived and compared with those of measured data and state-of-the-art channel models. Finally, the close agreement between results reveal that the proposed 3D model with 3D moving scatterers reflects the real-world V2V channel characteristics, especially in 5G mmW networks.     

高速铁路环境下的MIMO信道建模及仿真

根据高速铁路环境下电波传播特性,基于多入多出(MIMO)无线散射信道模型,提出一种高速铁路无线环境下的MIMO无线信道模型,详细分析了其构建过程,并通过仿真得出MIMO信道的空域相关性随天线单元间距的增大而减小,拓展了MIMO信道衰落模型的研究。