多输入多输出系统信道容量研究

该文研究接收端采用均圆阵天线阵放置空间有限的条件下,存在相关衰落时MIMO系统的信道容量。建立了衰落相关模型,分析了散射角大小及天线数对信道容量的影响,采用随机理论推导了MN的MIMO系统信道容量的闭式解。分析结果表明,MIMO系统信道容量主要由衰落相关矩阵的特征值决定。仿真结果表明,在接收端空间有限的情况下,天线数增大到一定程度时,信道容量达到饱和,再增加天线数,对信道容量的影响很小。     

平坦衰落环境中多输入多输出系统衰落相关与信道容量研究

为分析模型物理参数和天线排列方式对多输入多输出系统信道容量的影响,提出了一种平坦衰落环境中信道容量的研究方法。该方法基于接收均匀圆阵和均匀线阵分别构建了蕴含模型物理参数的相关矩阵,并利用Wishart分布的性质推导了信道容量上下限。该方法回避了求取衰落相关矩阵特征值的概率密度函数,降低了运算量;可被推广到多天线-频分复用系统。仿真结果表明,天线间距较小时,采用均匀圆阵比均匀线阵的系统信道容量要高;天线间距增大到一定程度后,系统信道容量达到饱和。散射角越大,信道容量的增长速率越快且采用均匀线阵比均匀圆阵系统的信道容量高。接收信噪比较大时,平均信道容量上下限基本接近其实际值。     

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。     

多输入多输出（MIMO）系统信道容量技术

本文讨论了在多输入多输出( Multiple- Input Multiple- Output,MIMO)信道上传输的基本容量极限。首先假设信道矩阵是独立的复高斯变量,按照这种理想环境推导出MIMO信道容量;最后通过对几种固定系数信道容量进行分析得出MIMO系统可以大大提高系统的信道容量     

多输入多输出信道容量研究及天线优化

多输入多输出(MIMO)技术是第三代合作伙伴(3GPP)长期演进(LTE)等先进无线通信技术的关键。MIMO无线系统的大容量实现和其他性能的提高均极大地依赖于MIMO低空间相关度和天线优化配置。根据电磁学的基本理论,基于空间信道模型(SCM)分析了LTE MIMO系统的空间相关性和信道容量。在分析信道容量过程中,结合了互耦情况的信道容量模型并进行了修正。结果表明:在城市微小区和郊区宏小区环境移动台天线间距d_MS=0.4 λ,下行4×4阶天线配置能达到零相关度和12.5 bps/Hz(城市微小区)、10.5 bps/Hz(郊区宏小区)的信道容量。这些配置能广泛应用于LTE系统终端天线阵列中。     

多输入多输出可见光通信的天线布局研究

通过改变LED及光电探测器(PD)的 空间分布,得到不同的天线布局,同时通过改 变LED间距dTX、发射端和接收端平面的高度差h等条件,得到了不同的信道传输矩阵H,仿 真分析了以上各种情况下的室内可见光通信系统(VLC)的性能。结果表明,影 响VLC性能的关键参数包含最小欧式距 离dmin和行列式Det(H)。根据系统的关键 参 数,将天线布局分为圆形布局和格点布局两类,圆形布局是指所有LED或PD均 匀地分布在一个 圆上,而格点布局是指所有LED或PD均分布在二维平面中的格点上。仿真结果表明,当dTX变化时,在采 用圆形布局的系统中,行列式Det(H)是影响误码率(BER)的关键因素 ;在采用格点布局的系统中,dmin和Det( H)均是影响系统误码率的关键因素,但在d TX的一定范围内dmin是决定系统性能的关键因素 。而当h发生变化时Det(H)是影响系统性能的 关键因素。     

同信道干扰下相关多输入多输出信道容量分析

在Rayleigh衰落环境下,研究了具有同信道干扰的多输入多输出(MIMO)信道容量问题,分析了通信用户发送端带有空间相关性的情况。假设接收端完美地知道信道状态信息而发送端不知道,基于矩阵变量分布理论,推导出MIMO信道互信息之矩生成函数的精确闭式表达式。利用该表达式进一步推导出MIMO遍历信道容量的精确表达式。用数值结果验证了分析结果的正确性,并给出各种参数对遍历信道容量的影响。     

多径信号对MIMO系统信道容量的影响

一般的MIMO系统,MIMO-OFDM系统和MIMO MC-CDMA系统是未来宽带无线通信业务发展的候选技术,MIMO技术的研究已经成为通信理论的前沿领域。多径传输会引起频率选择性衰落,码间干扰等许多问题,分别在单用户和多用户条件下,检验多径信号传输对MIMO系统信道容量的影响。     

基于多输入多输出技术的无源雷达信号模型

借鉴正交信号多输入多输出(MIMO)雷达的思想,利用多个照射源信号进行目标探测与定位,可显著改善无源雷达的系统性能。以调频广播信号无源雷达为背景,研究了多照射源条件下的雷达信号模型及相参合成原理,分析了各信号间的相位关系和影响信号相参合成的各种因素。结果表明:只要能有效消除各信号间的差异相位项,实现多照射源信号相参合成、改善无源雷达检测信噪比是切实可行的。     

MIMO系统的信道容量研究

多输入多输出技术能够有效提高信道容量和频谱效率,已成为下一代无线通信系统的关键技术之一。文中首先分析了空时信道的模型,在SVD分解的基础上得出了MIMO系统的信道等效于独立并行信道,即随着天线数目的增加,信道容量线性增长,然后针对高斯广播信道和多址接入信道,讨论了MIMO多天线系统的多维信道容量区域,并且着重分析了两者之间的对偶性关系。     

基于MIMO-SAR体制的空频域自适应动目标检测技术研究

多发多收星载SAR使用多天线从不同的相位中心发射正交编码信号,多个接收相位中心接收回波后形成多通道信号,显著增大了空间自由度,有利于地面动目标检测.该文研究了多发多收星载SAR空时自适应信号处理进行地面动目标检测的技术,针对星载SAR回波信号的特点,在研究空频自适应处理算法的基础上,使用基于特征值分解的空频自适应处理算法对多发多收星载SAR的杂波进行抑制,最后完成对动目标的检测.仿真数据处理结果验证了该文方法的有效性.     

MIMO系统信道容量研究

针对单用户MIMO系统信道的容量特性展开研究。首先详细推导了无衰落信道下信道容量表达式,然后重点分析了瑞利衰落信道下,接收端已知信道状态信息,发射端已知信道状态分布时的容量特性。最后分别针对瑞利衰落信道下,采用发射分集、接收分集以及BLAST传输结构的系统容量进行仿真。仿真结果表明:给定发射功率,独立的瑞利衰落信道条件下,MIMO系统容量随最小天线数目的增加而线性增加,极大地提高了系统容量。     

低复杂度水声多输入多输出正交时频空调制通信方法研究

在多输入多输出正交时频空调制(MIMO-OTFS)水声通信系统中,基于消息传递(MP)算法的MIMO-OTFS通信的计算复杂度较高,在实际应用中会增加设备成本。针对上述问题,该文提出一种基于2维虚拟时间反转镜(VTRM)的MIMO-OTFS均衡算法,该算法利用VTRM的时频空聚焦特性,有效提高了均衡性能,并通过改进的2维比例归一化最小均方(IPNLMS)算法进行信道估计,该算法利用时延-多普勒域信道的稀疏特性以较低的复杂度提高了收敛速度,最后通过2维自适应判决反馈均衡算法消除残余的码间串扰,进一步提高系统性能。仿真结果表明,所提均衡算法具有可行性,且在保证相同性能时,复杂度低于MP算法。     

一种新的光码分多址多用户干扰抑制方法

目前光码多分址（OCDMA）系统多采用开关键控（OOK）调制,多用户干扰主要影响发送比特为“0”时的误码率,原因是发送比特“0”时信号中没有光脉冲。据此,提出了一种新的OCDMA多用户干扰抑制方法。研制了一种新型OCDMA系统,通过对比特“0”和比特“1”分别使用同一地址码和它的移位变形,来避免发送比特“0”时无光脉冲的问题,而且接收端采用最大值判决,进一步减小多用户干扰。阐述了其工作原理,系统采用最佳光正交码作为地址码,分析推导了新型系统的误码率表达式,进而对新型系统和常规系统进行误码性能仿真。仿真结果表明,新型系统比常规系统的误码性能改善10个数量级以上。     

基于MIMO构架的光OFDM系统研究

文章在分析无线正交频分复用(OFDM)技术和单模光纤偏振特性的基础上,研究了一种基于多输入多输出(MIMO)框架的光OFDM系统并搭建了实验平台.系统将两路12 Gb/sOFDM信号通过偏振复用为24 Gb/s信号,实现了两路信号的解调输出.实验证明,该系统可扩展光纤信道中的频谱划分,增大信道容量,具有较强的对抗光纤色散的能力.     

超高速大容量光通信技术的发展

本文结合光通信技术的最新发展动向,阐述了光纤、光缆、光器件和复用方式等方面的开发研究成果及其在光通信中的应用。     

光码分多址多用户干扰抑制方法研究

综述了光码分多址(CDMA)多用户干扰的问题及其抑制方法,指出目前光CDMA系统中多用户干扰主要影响发送比特为"0"时的误码率.提出了一种基于最大值判决的并行干扰抑制方法,进行误码性能仿真.仿真结果表明采用上述多用户干扰抑制方法的新型系统比常规系统的误码性能改善10个数量级以上.     

光纤SCM通信系统容量的极限

本文以光纤CATV传输系统为例.研究分析了SCM传输技术中容量的限制。导出了各种副载波调制型式(数字信号的PSK、FSK、ASK,模拟信号的FM、AM和AM-VSB)的容量极限值与系统中主要器件技术参数间的关系。     

光纤扩频通信系统中光编解码器的研究

光编解码器是光纤扩频通信系统中的关键技术。本文分析了光编解码器的工作原理及其最佳设计参数的选取，采用实际制作的光编解码器进行了系统实验。获得与理论分析一致的结果。