基于分布式MIMO矿井无线通信系统的研究

针对矿井巷道的特殊环境以及无线通信问题,通过MIMO系统和分布式天线系统,建立了井下分布式MIMO信道模型。仿真结果表明,分布式MIMO系统具有更高的信道容量。基于分布式天线的灵活设置,分布式MIMO系统既提高了频谱利用率又减少了信号盲区,最终扩大了井下信号覆盖范围,提高了整个系统的信道容量。     

分布式天线系统MIMO信道容量分析

结合了分布式天线系统和MIMO信道特点的分布式MIMO系统可以改善覆盖特性,提高系统容量。提出了包含路径损耗、快衰落和阴影衰落的两层分集分布式MIMO系统。对MIMO信道容量的分析表明,分布式MIMO系统具有良好的信道容量均匀覆盖特性。与传统集中式天线系统相比,分布式MIMO系统可以获得更好的小区平均信道容量。对下行信道容量的数值分析表明,由于“充水”方式功率分配可以充分利用MIMO信道信息,此时的分布式MIMO系统可以比等功率分配条件下的分布式天线系统多获得0.25bit/(s·Hz)每发送天线的信道容量增量。     

MIMO无线通信系统信道容量分析

MIMO技术利用多根天线实现多发多收,在不增加频谱资源和天线发送功率的情况下,可以有效地提高信道容量,使得高速数据传输成为可能。文章对MIMO系统的信道模型进行了深入的研究,然后对不同天线数情况下的MIMO系统容量问题进行了详细分析。     

一种分布式多入多出(MIMO)信道的容量研究

分布式MIMO系统结合了点对点MIMO信道与分布式天线系统两者的特点，能改善链路的质量，提高覆盖面积。本文提出了一种包含路径损耗、阴影衰落与小尺度衰落的分布式MIMO信道模型，分析推导了采用该模型时的分布式MIMO信道容量。通过计算机仿真，研究分析了阴影衰落、Rice信道因子K等因素对分布式MIMO上行信道容量的影响，得出了分布式MIMO信道容量空间分布的特点。     

机舱内分布式MIMO系统信道容量分析

采用自主搭建的信道测量平台测得了机舱环境下分布式MIMO系统的信道冲击响应矩阵。根据实测的信道矩阵分别计算了4种具有不同收发天线数目的分布式MIMO系统的信道容量。为了便于比较,SISO系统的信道容量也通过实测数据进行了计算。计算结果表明：在机舱环境下,采用分布式MIMO系统和采用SISO系统相比能够显著提高系统信道容量,说明分布式MIMO系统可以充分满足未来机舱内无线通信高速率数据传输的需求。     

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。     

MIMO系统与无线信道容量的相关性研究

MIMO系统为无线通信带来了革命性的变化。本文以影响MIMO信道容量的空域相关性为研究对象,首先阐述了MIMO系统的概念及其技术原理,在此基础上,选取六线均匀环形天线排列建立了空间模型,从均匀分布和非均匀分布两个方面,探讨了相关性系数与信道容量的关联,为MIMO系统建立可靠的通信信道起到了积极作用。     

矿井无线通信系统探讨

本文探讨了矿井无线通信的频率特性和系统模型，提出今后技术发展的方向。     

MIMO系统的信道容量

近年来信息论研究表明,MIMO系统具有巨大的理论容量。首先介绍了信息理论中信道容量概念的发展,描述了一个在实验室实时完成的V-BLAST无线通信结构实例,最后讨论了MIMO系统在通信领域的应用。     

无线通信的新技术MIMO

多入多出(MIMO)技术是无线通信领域的重大突破,它充分开发空间资源,利用多天线实现多发多收,在无须增加频谱资源和天线发送功率的情况下,可以使信道容量成倍提高,还可以提高信道的可靠性,降低误码率,极大提高频谱利用率。文中介绍了MIMO技术,包括MIMO的优点、国内外对MIMO系统的主要研究方向及研究重点等。     

一种应用于无线通信系统的MIMO天线

MIMO系统是通过不同的分集技术,以实现在相同带宽和发射功率的条件下大幅改善系统容量和可靠性,减小信道失真。作为系统关键模块之一的天线,则要求有着好的分集特性,并接收较多的这波。这里提出的MIMO天线工作在2．4GHz,天线单元是等边三角形贴片天线。三角形天线的宽波瓣可以使MIMO天线接收更丰富的多径这波,与天线单元的高增益相结合能较好改善MIMO系统的SNR和抗干扰能力。通过对天线端口间的互耦和相关性分析,该系统能实现好的极化和方向图分集,获得高的分集增益。     

MIMO水下无线光通信系统性能解析研究

为了消除海洋湍流引起的信号衰落和衰减,在基 于BPSK调制的水下无线光通信(underwater wireless optical communication,UWOC)系统中引入了MIMO(multi-input multi-outpu t)技术。在 假设海洋湍流模型为log-normal分布基础上,得出了球面波光束在弱海洋湍流传输的闪烁 指数计算公 式。借助于Gauss-Hermite正交积分近似公式,推导了UWOC系统分别采用SISO(single-in put single-output)、SIMO(single-input multi-output)、MIMO三种技术,且接收端 采用等增益合并法时, 系统误码率(bit error rate,BER)的解析公式。应用此解析公式,数值仿真观察了系统 误码率在不同 的信噪比下受三种海洋参数(即均方温度耗散率,单位质量液体中的湍流动能耗散率,温度 和盐度波 动的相对强度)以及系统通信距离的影响。仿真结果表明,UWOC系统采用MIMO技术,在较小 的 均方温度耗散率、较小的温度和盐度波动的相对强度、较大的湍流动能耗散率的海洋中,以 及通过较 短的通信链路都可以得到更优的误码率性能。     

煤矿井下小灵通无线通讯系统优化

介绍了煤矿井下小灵通无线通讯系统网络结构和空中接口原理。针对小灵通在煤矿井下使用中存在掉话、切换等问题,结合公网小灵通系统优化经验,提出适合煤矿井下环境的优化方法,这些优化方法从根芩上解决了影响现场使用效果的问题,可综合运用于煤矿井下小灵通系统优化过程。     

煤矿井下小灵通无线通讯系统优化

介绍了煤矿井下小灵通无线通讯系统网络结构和空中接口原理.针对小灵通在煤矿井下使用中存在掉话、切拱等问题,结合公网小灵通系统优化经验,提出适合煤矿井下环境的优化方法,这些优化方法从根本上解决了影响现场使用效果的问题,可综合运用于煤矿井下小灵通系统优化过程.     

MIMO wireless communication channel phenomenology

Wireless communication using multiple-input multiple-output (MIMO) systems enables increased spectral efficiency and link reliability for a given total transmit power. Increased capacity is achieved by introducing additional spatial channels which are exploited using space-time coding. The spatial diversity improves the link reliability by reducing the adverse effects of link fading and shadowing. The choice of coding and the resulting performance improvement are dependent upon the channel phenomenology. In this paper, experimental channel-probing estimates are reported for outdoor environments near the personal communication services frequency allocation (1790 MHz). A simple channel parameterization is introduced. Channel distance metrics are introduced. Because the bandwidth of the channel-probing signal (1.3 MHz) is sufficient to resolve some delays in outdoor environments, frequency-selective fading is also investigated. Channel complexity and channel stationarity are investigated. Complexity is associated with channel-matrix singular value distributions. Stationarity is associated with the stability of channel singular value and singular vector structure over time.     

分布式无线通信系统中的主从协同功控

分布式无线通信系统通过多个基站与移动台协作通信有效地提高了系统的容量和覆盖范围。然而传统的功率控制算法并不适用于移动台同时接收多个基站信号的情况。本文提出了一种基于适用多小区结构的主从协同功控算法。该算法把为移动台服务的基站分为主基站和从基站,各从基站以主基站分配的功率为参考值分配功率,可使整个覆盖区域内的所有移动台达到平衡的信干比,且可适用于任意拓扑结构的,使用全向天线或定向天线的分布式无线通信系统,并可以采用低复杂度和开销的分布式算法实现。仿真结果表明,在不同环境中,与现有的分布式系统中功控算法相比,新算法可以显著地提高整个系统的容量。     

Fading correlations in wireless MIMO communication systems

We investigate the effects of fading correlations on wireless communication systems employing multiple antennas at both the receiver and the transmitter side of the link, so called multiple-input multiple-output (MIMO) systems. It turns out that the amount of transmitter sided channel knowledge plays an important part when dealing with fading correlations. Furthermore, the possible availability of time diversity in a time-selective channel can have essential influence on performance. To study the influence of time-selectivity, the concept of sample-mean outage is introduced and applied to information theoretic measures, like capacity or cutoff rate. It will be shown, that in some cases correlated fading may offer better performance than uncorrelated fading permits, which is due to exploitable antenna gain, that will also be defined in a general form for MIMO systems.