天线互耦对MIMO无线信道性能的影响

基于多天线系统等效网络模型,导出通用耦合系数矩阵,进一步推导天线单元平均接收功率以及空域相关系数的解析式,分析互耦对平均接收功率以及互耦与平均到达角对MIMO无线信道空域相关性及其容量的影响,并给出互耦无影响与天线单元功率平衡以及互耦解相关的条件,最后给出一些数值结果以指导MIMO多天线设计.     

室内MIMO无线信道:模型和性能预测

提出了一种包含小尺度衰落、相对路径衰落和阴影衰落的室内MIMO信道模型,考虑到室内人员的流动性,并对模型的性能进行了预测,拓展了室内MIMO无线衰落信道模型的研究.实验结果验证了提出模型的性能.得到有用的结论:在低秩的信道,信道容量减少,能合理解释针孔信道容量,在高秩的信道,不考虑相对的路径衰落和阴影衰落的情况下,信道的容量随天线的数目增加和信号相关性的减少而增大.考虑相对的路径衰落和阴影衰落,在LOS传播环境中,若存在丰富的散射传播,信道容量要高得多.     

天线阵列方位对MIMO无线信道性能的影响

分析收发天线阵列的方位对MIMO无线信道的空域相关性及其容量的影响,得出在散射信号角度扩展较小时,这种影响不容忽视,为得到更大的信道容量,应使阵列法线尽可能指向来波/去波平均方向.数值结果证实了天线阵列方位对相关系数的影响,并指出这种影响随天线阵列法线偏离其信号平均方向而增大.仿真结果表明信号角度扩展较小的阵列的方位对信道容量影响更大,增大信号角度扩展可以削弱以至消除这种影响.     

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。     

基于阵列流形分离的多输入多输出信道模型

基于三维阵列流形分离技术,建立了一种天线独立的随机多输入多输出(MIMO)信道模型。将天线阵列的导向矢量进行球谐基函数展开,实现了天线阵列和无线传播环境的分离。对分离出的无线传播环境部分单独进行基于空间相关性的统计建模,得到了一种天线独立的解析MIMO信道模型。所建模型可方便用于MIMO系统性能评估与分析设计。以圆柱阵列和球阵列为例,仿真验证了新模型的正确性和有效性。     

室内MIMO无线信道模型和信道容量研究

本文从工程的实际出发,首先提出一种修正的室内MIMO无线信道模型,该模型有效地修正先前室内MIMO无线信道模型的不足,具有明显吻合室内实际通信环境的特点,然后分析天线方向性以及天线单元间的互耦对室内MIMO无线信道容量的影响.数值模拟验证了这种影响,并得到在一定条件下互耦导致的天线方向图畸变产生角度分集,提高信道容量,互耦对空域相关性无影响的条件以及室内丰富的多径使天线方向性对信道容量的影响不明显等结论.最后,实验也证实理论分析.     

MIMO信道建模方法

对MIMO衰落信道的精确描述是设计多天线无线系统非常重要的一个要求。首先简要介绍了MIMO技术的发展史,同时详细介绍了MIMO信道的建模方法,比较了不同建模方法之问的异同。着重介绍了射线追踪方法构建MIMO信道模型的方法,给出了在确定性环境中的信道矩阵的构建方法。同时给出了信道容量的计算方法。     

基于电磁散射的MIMO物理信道模型的扩展性研究

根据电磁散射和电波传播理论,对电磁波在传播过程中的去极化和损耗情况进行了计算,并以此为基础对已有的MIMO电磁散射物理信道模型进行了扩展,以使其能更好地反映微小区和微微小区的现实环境。文中同时利用扩展后的模型对微小区环境下的信道进行了仿真．并分析了不同天线配置和莱斯因子K对MIMO系统信道容量的影响。     

无线信道仿真技术应对MIMO新挑战

随着无线技术的发展,通信容量和多路通信逐渐对无线信道的性能提出更高的要求,在这样的情况下,无线信道仿真技术在无线标准开发中扮演了越来越重要的角色,本文探讨了无线信道仿真技术的最新进展。     

MIMO信道中衰落信号的空域相关性评估

将MIMO(多输入多输出)信道建立为Nakagami衰落信道,进一步推导单元天线接收多径衰落信号的空域相关系数的通用解析式,并在均匀分布、余弦分布、高斯分布和拉式分布的来波功率角谱下分别进一步评估接收信号的空域相关性,分析各参数对相关系数的影响,比较各种来波功率角谱下相关性的数值结果,这些对于准确分析MIMO系统性能与设计MIMO多天线系统是十分必要的.     

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。     

基于天线选择的低秩信道MIMO系统容量研究

最近的研究表明,在衰落信道多天线MIMO系统的容量随发射天线数线性增加.而对于低散射环境,即使信号经历独立的衰落,信道秩的降低也会严重影响系统容量的增加.对于这种低秩环境,选择天线发射或接收可以有效地降低系统的成本.本文研究了天线选择对低秩信道MIMO系统容量的影响.仿真结果表明,对不同的信道条件,适当选择天线发射不仅可以增加信道容量,而且可以降低系统的复杂度和射频成本.适当选择天线接收,在不严重降低系统容量的前提下,也达到了降低系统成本的目的.     

阵元间距对室内MIMO系统信道容量的影响

引入散射体的随机分布模型,讨论了室内微微蜂窝4×4MIMO系统中接收端阵元间距对各子信道间衰落相关性及信道容量的影响.数值模拟结果说明在室内环境有丰富散射体存在且接收端放置天线的空间受限的情况下,阵元间距可做得很小（0.5λ）,便可以得到较大的信道容量,此时相关系数仅为0.1左右,对信道容量的影响很小.     

MIMO相关信道估计中训练序列的最优结构和最佳长度

针对存在空域相关性的多输入多输出（Multiple—Input Multiple—Output，MIMO）信道，首先设计了适用于任何给定长度的最优训练序列，该序列能够充分利用已知的信道相关信息，且具有估计均方误差最小化的特性．在此基础上，分析了相关信道下采用训练估计的数据传输机制所能达到的容量下界，得出了满足估计准确性和数据速率最优折中的最佳训练序列长度．最后，通过仿真验证了本文给出的训练序列的性能和最佳长度取值的有效性。     

3D MIMO信道建模与仿真验证

现有的多输入多输出（MIMO）信道仿真模型主要基于二维（2D）平面,不能反映实际的三维（3D）电波传播环境。在WINNER 2D模型的基础上研究建立3D MIMO信道仿真平台。加入空间垂直维后,天线方向图需要从2D扩展至3D,并对3D天线阵列构成的MIMO系统进行建模。利用实验数据对城市微小区场景进行仿真验证,可以看出三维MIMO信道参数仿真与实验结果符合较好。3D MIMO信道间的相关性要比2D大,但3D MIMO的信道容量相比2D会有比较大的提升。     

时间相关信道的量化反馈算法研究

针对实际通信信道的时间相关特性,提出了一种基于有限状态向量量化（FSVQ）的信道量化算法。算法首先将信道划分为有限个状态,并为每一状态设计一个码本,码本用来量化从对应状态转移而来的信道。接收机只需要反馈信道向量在状态码本中的量化码字的序号。跟不考虑时间相关的向量量化算法相比,该算法能以相同的反馈负荷获得更高的性能。仿真结果表明,当信道相关系数为0.9,发射天线为6个,发射信噪比为0 dB的时候,该算法能提高接收信噪比性能1 dB。     

Introducing Space into MIMO Capacity Calculations

The large spectral efficiencies promised for multiple-input multiple-output (MIMO) wireless fading channels are derived under certain conditions which do not fully take into account the spatial aspects of the channel. Spatial correlation, due to limited angular spread or insufficient antenna spacing, significantly reduces the performance of MIMO systems. In this paper we explore the effects of spatially selective channels on the capacity of MIMO systems via a new capacity expression which is more general and realistic than previous expressions. By including spatial information we derive a closed-form expression for ergodic capacity which uses the physics of signal propagation combined with the statistics of the scattering environment. This expression gives the capacity of a MIMO system in terms of antenna placement and scattering environment and leads to valuable insights into the factors determining capacity for a wide range of scattering models.     

MIMO信道的空间相关特性及信道容量分析

该文针对非频率选择性MIMO衰落信道,建立接收阵列的三维(3D)信道模型,推导出关于空间距离矢量的空间相关函数表达式,并且仿真分析了空间距离矢量对电压相关系数的影响,分析了电压相关系数对信道容量的影响,仿真结果说明电压相关系数与信道容量呈反比关系.