多入多出(MIMO)天線系統(tǒng)復(fù)用-分集增益控制技術(shù)研究.pdf

1、面對(duì)當(dāng)今無(wú)線通信更高的數(shù)據(jù)通信速率、可靠的服務(wù)質(zhì)量以及吏大的網(wǎng)絡(luò)容量的要求，多發(fā)多收(MIMO:Multi-inputMulti-output)無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)成為了面對(duì)這些挑戰(zhàn)的最有前途的技術(shù)。MIMO技術(shù)中，將空間分集技術(shù)和信道編碼結(jié)合起來(lái)，這種方式被稱為空時(shí)編碼技術(shù)，而將使用了空時(shí)編碼技術(shù)的系統(tǒng)叫做MIMO系統(tǒng)。編碼與空間分集的結(jié)合開(kāi)創(chuàng)了無(wú)線通信的新紀(jì)元，它可以提供在實(shí)現(xiàn)可靠高速率無(wú)線通信鏈路中面臨挑戰(zhàn)的有效解決方法。本文主要研究

2、了MIMO系統(tǒng)的編碼技術(shù)在控制系統(tǒng)分集和復(fù)用中的應(yīng)用。論文的主要工作內(nèi)容如下:
　　 1.對(duì)MIMO的信道模型及信道容量進(jìn)行了深入的分析和研究:包括基于相關(guān)矩陣信道模型、基于輻射的確定性方法和基于幾何的散射模型三種模型。并在MIMO信道系數(shù)確定、隨機(jī)的不同情況下，對(duì)信道容量進(jìn)行了理論推導(dǎo)，理論研究證明:在無(wú)需額外的帶寬或功率情況下，MIMO系統(tǒng)能夠成倍地提高信道容量。
　　 2.對(duì)MIMO空時(shí)編碼技術(shù)進(jìn)行了深入的分析和研

3、究:包括Alamouti方案的理論推導(dǎo)和在誤碼性能方面進(jìn)行的仿真分析;對(duì)適用于任意發(fā)射天線的空時(shí)分組、準(zhǔn)空時(shí)分組方案的理論推導(dǎo)，及在對(duì)系統(tǒng)分集、增益影響性能方面進(jìn)行的仿真分析。
　　 3.針對(duì)QOSTBC準(zhǔn)空時(shí)分組碼使得復(fù)信號(hào)星座符號(hào)在發(fā)射天線數(shù)不為2時(shí)亦能達(dá)到最大傳輸碼率，但導(dǎo)致了譯碼復(fù)雜度的增加的問(wèn)題。提出了新的改進(jìn)的QOSTBC——基于矩陣對(duì)角化的準(zhǔn)正交空時(shí)分組碼。該方案通過(guò)采用對(duì)矩陣進(jìn)行對(duì)角化來(lái)消除碼字矩陣中的非正交項(xiàng)使

4、得QOSTBC變得具有正交性。在提高碼字速率的同時(shí)，降低了分集增益的損失。仿真結(jié)果表明了其有效性。
　　 4.對(duì)分層空時(shí)編碼的編碼結(jié)構(gòu)和方法進(jìn)行了深入的分析和研究，重點(diǎn)研究了線性、非線性BLAST檢測(cè)算法，通過(guò)理論推導(dǎo)和仿真分析表明:線性BLAST檢測(cè)算法的MMSE算法考慮了噪聲抑制效果要優(yōu)于ZF算法，而非線性BLAST算法利用干擾抵消的思想采用迭代判決反饋的方法使得誤碼傳播得到了一定抑制。非線性算法在性能上實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜度和誤碼性