室内双极化MIMO系统信道特性

为了研究双极化多输入多输出（MIMO）系统的信道特性,进行了室内信道测量实验,通过Elektrobit多维信道探测器获得视距和非视距场景下的信道冲激响应.对功率时延谱、均方根时延扩展、信道容量和交叉极化鉴别率等信道参数进行分析,得出电波在水平极化、垂直极化和双极化下不同的传播机理.仿真结果表明,双极化MIMO系统有利于多径分量的产生,相比于单极化系统有显著的信道容量优势.仿真结果对于室内MIMO系统的设计以及系统级和链路级仿真有一定的参考价值.     

MIMO信道容量公式及其渐近界

研究了当发射机未知而接收机已知信道状态信息时,独立同分布的多入多出（MIMO）平坦瑞利衰落信道的各态历经信道容量。首先,利用Wishart矩阵的特征值分布,导出了一个简单闭合的MIMO信道容量公式;然后基于此公式,得到了MIMO信道容量在高信噪比时的渐近界,解析地反映了随着信噪比的逐渐增加,MIMO信道容量与信噪比（以dB为单位）和收发天线数目的最小值呈渐近的线性关系;最后,计算机仿真验证了所提出的MIMO信道容量公式及其渐近界的正确性。     

一种改进的3D MIMO GBSBEM信道模型

为满足MIMO信道的空、时、频特性对新型信道模型的需求,在基于散射体几何分布的单反射椭圆信道模型基础上,引入收发天线间的空间距离、俯仰角等空间矢量参数,构建了基于空间矢量、到达角和多径时延的三维MIMO椭球信道模型.推导出到达角与多径时延的联合概率分布函数表达式,推导出频率选择性衰落条件下模型的空、时、频相关函数表达式.仿真结果表明,提出的模型不仅兼容传统GBSBEM的特性,而且提高了后者的易用性和准确性,扩展其应用范围,适用于对MIMO无线通信系统的信号接收性能进行分析和评估.     

矿井巷道的MIMO信道几何模型及其信道容量分析

多输入多输出(MIMO)技术可以有效提高各种无线衰落信道的信道容量.通过建立矿井巷道环境下MIMO信道的几何模型,推导了该信道模型的空时相关函数,并对矿井下MIMO信道容量进行了数值仿真.仿真结果表明:矿井巷道中空间相关性对MIMO系统容量的影响很大,增加接收端天线数量、增大天线间距和采用自适应功率分配策略可以提高矿井巷道中MIMO系统的信道容量.     

空间相关随机MIMO信道建模

针对几何建模的空间相关信道复杂度较高的问题,提出了一种通用的空间相关随机MIMO信道的建模方法。构建该信道首先需产生随机独立的MIMO信道,其次将该信道进行相位补偿,最后乘上空间相关矩阵。该信道建模采用随机产生方式,同时考虑信道的时延扩展、多普勒扩展、角度扩展等多种信道参数,通过调整某些参数可生成适用于各种MIMO技术研究的信道模型,如智能天线、空间分集、复用等,并且具有计算复杂度低、产生简便的优点。     

水声MIMO信道模型和容量分析

水声通信系统对数据率的更高要求提出了水声信道容量限的问题。信息理论的研究表明,采用多输入多输出(MIMO)结构具有改善信道容量的潜力。文章对MIMO水声信道模型及信道容量进行了研究。借助于瑞利衰落统计模型和射线模型,建立了时变的MIMO水声信道模型,分析了多径时延以及发射、接收阵元数对时变水声信道容量的影响。文中还基于湖试信道测量数据,给出了信道的功率延迟线和不同信道的中断容量结果。仿真和测量的结果表明,相比单输入单输出(SISO)信道,MIMO水声信道可以获得明显的容量改善;而且相比平坦衰落信道,多径MIMO水声信道可以获得更大的容量增益。     

影响MIMO系统信道容量性能的主要因素研究

为了研究多天线系统的信道容量特性,从信息论角度对使用多个发射和接收天线的多输入多输出(MIMO)系统的信道容量进行了理论推导,通过建立MIMO系统模型,分析了频率选择性衰落信道下的MIMO系统信道容量,重点探讨了信道相关性、天线距离以及Rician K-因子等因素对MIMO系统容量的影响,运用信息论理论对其进行了量化的分析,并通过计算机仿真进一步验证了结论。     

MIMO系统中码速率约束下的联合收发优化

从实际的通信要求出发,在给定发射功率和传输码速率条件约束下,对多入多出(MIMO)空间复用结构进行优化,提出了1种新的MIMO系统联合收发算法,从而使得整个系统误码率最小. 该优化方法通过优化后的收发滤波器将整个MIMO系统分解为多个独立并行子信道,然后将简化后的Fischer加载算法应用到该MIMO空间复用系统中,进而求出在这些子信道上进行最优功率分配的算法. 从而实现码速率约束下的联合收发优化. 分析和仿真结果一致表明,在同一MIMO空间复用系统中,在相同的信噪比情况下,码速率越低系统的误码性能就越好. 而当码速率相同时,收发天线数目越多系统的性能就越好.     

移动端到移动端3D MIMO宽带信道建模与仿真

提出了一种基于几何的适用于宽带多输入多输出(MIMO)移动端到移动端无线信道的随机散射模型.假设有效散射体位于三维(3D)双柱体的表面,将已有的窄带模型扩展到宽带并且把载频和带宽引入模型中,利用仿真实现信道,通过实现的信道矩阵进一步开展信道特征和参数研究,与现有的解析方法相比更加简单直接.通过对3D双柱体和二维双环散射模型的比较发现,3D模型对应的功率延迟分布的归一化功率和均方根时延扩展比二维的小,3D信道容量有一定的提升.     

CSI对天线相关MIMO系统容量影响的仿真分析

研究了在无线MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)系统中,天线相关时,发射端已知信道状态信息(CSI)和未知CSI两种情况对系统容量的影响。建立了天线相关MIMO系统模型,给出了相关系数并推导了相关信道容量的表达式,用Monte Carlo方法仿真了天线角度扩展为均匀分布时,信道状态信息与系统容量之间的关系。     

荷叶状空间信道模型与MIMO多天线系统分析

针对市郊移动通信环境,在三维空间域信道模型中分析和研究线阵列和环阵列多入多出多天线系统． 采用荷叶状空间信道模型,在计算波达信号概率密度函数的基础上,着重从天线阵列导向矢量和信道自相关函数两方面导出线阵列和环阵列天线阵元间的信号衰落相关性的表达式,阐明天线阵元间距和角度参数对信号衰落相关性的影响机理． 分析结果与实际信道测量结果相比较,信道容量与实际信道测量结果较为吻合． 天线阵元间距和波达信号角度扩展对多入多出多天线系统性能起到决定性作用．     

15-谜问题的可达性判定

定义了15-谜问题的6个动作规则,在此基础上证明了15-谜问题解的存在性判定的充分必要条件,其充分性的证明过程是一个构造性证明方法,提供了求解15-谜问题的一个解的可实现算法;同时,对此结论进行了扩展,对于给定的一初始格局和任一目标格局,证明了初始格局可达目标格局的的充分必要条件,其结论有助于构造问题的状态空间与限界函数。这两个结论从理论上完全解决了15-谜问题,对获得最优算法提供了理论基础。     

移动性对MIMO无线信道性能的影响

提出了MIMO无线信道动态收发模型,分析了收发天线的运动对MIMO无线信道空域相关性及其容量的影响,得出其影响是由收发天线的初始位置及其运动速度决定的,空域相关性随天线单元间距增大而减小,随散射信号角度扩展增大不是一致减小,存在使相关性达最小的角度扩展值,并通过数值模拟得到了验证,拓展了MIMO散射无线衰落信道模型的研究。     

相关信道下MIMO-OFDM系统的各态历经容量公式

通过将离散频域表示的信道冲击响应矩阵等效为由多径闻相关和收发两端空城相关三者所确定的“Kroneeker”相关信道模型．推导出频率选择性瑞利衰落信道中MIMO-OFDM系统在同时具有这3种相关性条件下的各态历经容量公式．该公式为评估各种相关性对于MIMO-OFDM系统容量的影响提供了一个简单而有效的工具．在多径间相互独立时．各态历经容量的表达式比较简单；当多径间相关时．各态历经容量可进一步表示为一个积分形式．并由MonteCarlo仿真给出了3种相关性、多径时延扩展和子载波数目对各态历经容量的影响．     

Nakagami-m信道下有限反馈多天线系统性能分析

为了探讨Nakagami-m衰落信道下反馈比特数、接收天线数与系统性能之间的联系,为实际系统应用提供理论依据,针对多个发送天线单个接收天线(MISO)系统,分析了采用随机向量量化(RVQ)有限反馈波束成形时系统的性能,推导出了平均比特错误概率和中断概率闭式解,并将得到的闭式解扩展到基于接收天线选择的多输入多输出(MIMO)系统.仿真结果表明,获得的平均比特错误概率和中断概率闭式解的理论值与实际系统仿真结果一致,验证了所得结果的正确性.     

OAM-MIMO通信系统的信道容量研究

轨道角动量（OAM）具有独特的模分复用（MDM）方式,可以大大提高传输容量.为了提高系统的信道容量和频谱利用率,提出了一种结合OAM和多输入多输出（MIMO）技术的OAM-MIMO复用通信系统,可以在不增加带宽和天线发射功率的情况下提高信道容量和频谱利用率.采用巴特勒矩阵作为相移器,馈送信号给均匀圆形阵列天线（UCA）,使得每个UCA可以同时并且独立地生成携带多种不同OAM模态信号的载波,从而显著提高系统的信道容量.实验结果表明,OAM-MIMO复用通信系统的信道容量和频谱利用率在宏小区、微小区环境下得到了很大提高.     

一种新的MIMO-OFDM自适应信道估计算法

基于经典的多输入多输出 正交频分复用(MIMO－OFDM)系统离散傅里叶变换(DFT)信道估计方案,提出了一种新的自适应信道参数估计算法,该算法能在一个OFDM导频符号内准确地估计出信道冲激响应、多径时延和噪声方差. 首先通过DFT信道估计得到初步估计值;然后提出了联合估计算法估计出各个接收天线上的噪声方差和多径时延,利用多径时延估计值提取信道初步估计中多径点上的信息,有效去除非多径采样点上的噪声. 仿真和分析表明,相比传统固定多径数目的估计算法,该算法能自适应地跟踪信道噪声能量和多径时延的变化,提高信道估计的精度.