虚拟Massive MIMO信道测量系统的研制

设计并研制了一种低成本的虚拟大规模多天线(以下简称Massive MIMO)无线信道的系统,用于提取无线信道特性。系统由激励信号源、双锥全向天线、时钟同步单元、射频接收单元和数据采集存储单元等模块组成,并通过上位机控制软件控制。文章先介绍了系统实现原理和各部分功能模块的作用,进而通过实验室校准验证所设计的系统能够准确的提取出无线信道传播特性,例如,在多径的测试中可以准确的得到多径数目、多径时延以及多径损耗。另外在角度域的测量中,可以以最大平均误差不大于0.6°得到1×2MIMO的到达角度。     

一种用于MIMO系统的动态信道估计技术研究

信道估计是数字通信系统中的一项关键技术。现在应用的MIMO信道估计主要针对非频率平稳衰落信道,所以限制了MIMO技术只能在室内有好的应用。本文在小训练序列的支持向量拟合机（SVR）的基础上提出一种用于MIMO信道估计的自适应多维支持向量拟合机（AM—SVR）,不同于通常用于求解M—SVR二次规划的方法,采用迭代权值最小二乘法大大加速了拟合机的训练收敛速度,同时通过计算机仿真试验讨论了该算法用于MIMO系统的性能。     

日盲紫外光霾粒子光散射测量方法研究

针对光散射粒子测量方法中测量结果受到外界杂散光干扰这一问题,提出将日盲紫外光应用于光散射粒子测量方法中。利用Mie散射理论仿真了日盲紫外光不同粒径粒子的散射光分布函数,结果表明,日盲紫外光对粒径较小的粒子散射特性良好,能够应用于光散射粒子测量方法之中。利用T矩阵方法计算了日盲紫外光椭球粒子的散射特性,结果表明,在日盲紫外光248 nm处,椭球粒子的消光截面相比等效球形粒子偏小2.82%,散射截面偏小1.95%。最后分析了椭球粒子形变参数与复折射率对其散射相函数的影响,这些分析为光散射粒子测量方法提供了一定的理论依据。     

2.6 GHz频段走廊环境下MIMO信道特性的研究

本文采用高密度8×29MIMO 天线,在2.6 GHz 和20 MHz 带宽情况下测量获得走廊环境下的信道特性。在信道测量时采用了 RUSK 信道探测器来获得高分辨率的测量数据。测量的实际场景选择了典型的办公走廊和半开放式的走廊场景。本文重点分析在不同天线极化方式下的信道时延扩展和信道相关性,同时也分析了不同场景下的天线交叉极化功率比和角度扩展。     

Massive MIMO系统信道状态信息数字PID控制反馈

大规模多进多出(Massive MIMO)系统是5G/6G移动通信技术中提高频谱效率的关键技术,基站需要获得准确的用户信道状态信息进行编码调制以提高频谱利用率.数字PID算法简单、可靠性高,仍然是在工业控制中应用得最为广泛的一种控制方式,Massive MIMO系统信道状态信息数字PID控制反馈设计了 Massive ...     

基于空时编码的水声MIMO通信系统的应用研究

由于水声信道存在严重的频率选择性衰落和多径干扰,使得水声通信系统的数据率和传输信号的信噪比受到极大的限制。为此,提出了一种基于空时分组编码（STBC）的水声多输入-多输出（MIMO）通信编码方案,即＂空时分组扩频编码方案（space time block spread code）＂,该方案应用扩频技术有效地克服了水声信道中多径干扰对STBC正交性的影响。给出了采用频移键控和差分相移键控调制的STBSC-MIMO实现方案,对方案的误比特率性能进行了仿真分析。仿真和试验结果表明,在多径水声信道中,STBSC-MIMO方案可以得到有效的应用。     

地铁隧道中5G通信频段大规模MIMO特性分析

大规模多输入多输出（multiple-input multiple-output, MIMO）技术作为5G移动通信中的关键技术,极大提高了通信容量,是轨道交通通信的重要发展方向。本文在真实的地铁隧道环境中针对3.5 GHz与5.6 GHz频段,对32x32的大规模MIMO系统进行了信道测量。根据测量数据,分析了地铁隧道中大规模MIMO信道特性。发现5.6 GHz频段的路径损耗指数略低于3.5 GHz频段。通过对比极化交叉率,发现拱形隧道内对+45°极化与水平极化有更强的去极化特性。隧道内信号的均方根时延扩展（root mean square delay spread, RMS-DS）普遍分布在10 ns以内。此外,发现信道容量随收发距离的增大逐渐减小, 3.5 GHz频段时32x32的MIMO信道容量为54.64 bit/s/Hz,略高于5.6 GHz频段时的53.35 bit/s/Hz。并且发现当天线阵元的极化方式与信道极化特性相匹配或阵元数目增加时,均会引起信道容量的增加。这些发现可以对未来地铁隧道中大规模MIMO技术的应用提供依据。     

基于实测数据的MIMO信道容量研究

MIMO技术突破了无线频率资源限制,大幅度地提高了无线通信系统效率,故被认为是无线通信技术未来发展的方向.信息论又预示了无线MIMO系统具有潜在的巨大的信道容量.因此,对MIMO信道容量的研究就显得尤为重要.主要是基于上海室外热点地区实测信道数据,利用MATLAB仿真,分析了各种MIMO天线配置对应的信道容量的性能.     

基于波束选择的毫米波Massive MIMO预编码算法研究

毫米波和M assive M IM O作为下一代移动通信中的关键技术,成为国内外通信领域研究的热点。在楼群密集的城市环境下,基于毫米波的传播特性,构建了城市环境下的毫米波多用户M assive M IM O系统模型,并针对大规模M IM O系统中,消除用户间干扰所用预编码矩阵维度高、系统复杂的特点,依据波束空间信道矩阵的稀疏特性,提出了一种基于波束选择的低维度预编码算法,对无共用波束的用户进行功率分配,对有共用波束、产生干扰的用户进行预编码。仿真结果表明,本文提出的方法在降低系统复杂度的同时又能保证较好的系统性能。所提出的系统模型和低维预编码算法具有较强的理论价值和实践意义,可以为系统后续算法研究以及软硬件设计提供参考。     

无线信道动态分配方案分析

随着多媒体数据业务传输和用户数量的日益增多,无线通信系统有限的无线信道就显得越发珍贵,迫切需要提高系统的容量,合理地分配和利用无线信道资源.文章介绍了信道资源的概念、信道分配的过程和任务以及分配方案性能的评价指标,对无线通信中基于MPEG视频流结构、最大吞吐量、最小传输时间和TDD-CDMA系统中非对称业务思想的4种信道资源分配方案做了阐述和比较,分析了这4种方法在性能上的优点和缺点.     

时变无线信道的小波盲检测算法

本文给出一种新型盲检测算法.在无线通信技术中,盲检测算法由于频带利用率高的优点正受到越来越多的关注.基于隐马尔科夫模型的Baum-Welch(Bw)算法常被用来获取信道的最大似然估计,但该算法要求信道在接收相关序列时,信道特性保持不变.然而在时变无线信道的场合,BW算法的性能会急剧下降.本文基于小波逼近的观点,利用系统结构上的特点,对传统的BW算法进行了改进,提出了一种针对时变无线信道的新型迭代算法(wavelet-assisted BW,WABW).仿真实验表明,WABW算法的性能优越,可用于高速无线通信系统的盲检测.     

相关无线光MIMO系统的信道容量

空间相关性是制约无线光多输入多输出(MIMO)系统性能的主要因素之一。结合OOK调制技术,建立了相关无线光MIMO系统的信道模型,推导了不同相关机制下无线光MIMO系统的平均信道容量的解析式,分析了其中断性能。采用仿真实验分析了对数正态衰落信道中,空间相关性对均匀圆阵光MIMO系统的平均信道容量和中断信道容量的影响。结果表明,空间相关性的存在使得无线光MIMO系统的平均信道容量减小,中断概率增大;同时完全相关对于系统性能的影响较部分相关而言更为严重。     

无线通信实验室信道仿真器的设计与实现

移动无线信道传输特性的仿真对移动通信的研究具有重要意义,本文介绍了一种基于ARM和FPGA设计的信道仿真器。该信道仿真器不仅可以实时模拟移动通信信道的基本性质(移动通信信道的性质是通过误码率变化来实现的),实现移动终端(仿真电台)的集群通信,还可以验证通信网络的组网能力。文中主要介绍了信道仿真器整体的设计及在工程上的实现方法。实验证明,该信道仿真器可灵活改变信道的参数,能够满足多种测试环境的需要,具有一定的使用价值。     

非视距环境下Massive MIMO信道的构建与分析

随着下一代移动通信研究的深入,Massive MIMO 技术已成为业界研究的热点。针对 Massive MIMO 系统特有的天线体积大、信道近场非平稳的特性,构建出较真实的信道模型,该模型适用于 Massive MIMO非视距、瑞利平坦衰落环境。在系统仿真中,基站侧采用128根线形排列的天线,基站天线到信道散射体的导向矩阵由精确的波程差来确定,得到发射端相关矩阵,并结合Kronecker模型构建信道。结合不同的预编码方法和散射体分布情况,对比分析了其对 Massive MIMO信道容量的影响。该信道的构建与分析能更准确地反映信道特性,具有较强的理论价值和实践意义。     

室内多径信道的三维宽带多极化测量方法

针对室内多径信道的特点,提出了一种可对室内多径信道进行三维宽带多极化测量的方法,并设计制作了三维宽带多极化测量系统,利用该系统对典型室内环境的多径信道进行了测量。测量系统的发射端和接收端天线阵列各由一组虚拟的多极化天线阵列构成,多径信道的频域响应由矢量网络分析仪测量得到。利用此系统对典型室内环境中多径信道进行的三维多极化测量结果表明,不同极化方式的电磁波在相同多径环境中的传播特性有明显差异。在不同的测量位置,包括直射和非直射的多径条件下,不同极化的多径信道之间相关系数都很低,证明可以利用不同极化方式多径信道的不相关在室内环境中构建极化分集的MIMO系统。