MIMO空間相關(guān)性近似算法及性能研究.pdf

1、多輸入多輸出(MIMO)是一種在無線鏈路的收發(fā)端都采用多天線的技術(shù),它能有效克服不良環(huán)境的影響,在相同的傳輸條件下能提供比常規(guī)天線系統(tǒng)更好的信號傳輸質(zhì)量,相應(yīng)的也就能夠有效的提高系統(tǒng)的容量。而在現(xiàn)實(shí)無線傳輸環(huán)境中,發(fā)射機(jī)和接收機(jī)尺寸都是嚴(yán)格受限以及散射體不足夠豐富,因此MIMO信道間并不是相互獨(dú)立的,它們存在著相關(guān)性,這將嚴(yán)重影響MIMO天線系統(tǒng)性能的發(fā)揮。因此相關(guān)性技術(shù)成為研究多天線無線通信系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
　　 本文首先

2、研究了線性和圓形兩種天線陣列,比較了兩種天線陣列在各種典型角能量分布下空間相關(guān)性,并在各自精確算法的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了計算空間相關(guān)性的近似方程。通過仿真發(fā)現(xiàn),天線之間的間距以及角能量分布的標(biāo)準(zhǔn)差和角擴(kuò)展成為影響空間相關(guān)性的主要因素。基于以上研究結(jié)果,我們又研究了在多種不同散射環(huán)境下,不同接收天線之間的空間相關(guān)性對信道容量的影響。通過信號傳播的物理特性并且聯(lián)合散射環(huán)境的統(tǒng)計即根據(jù)空間相關(guān)性、天線位置、孔徑大小以及散射體的能量分布等綜合因素推導(dǎo)出

3、了容量表達(dá)式。研究發(fā)現(xiàn)在孔徑大小一定的情況下,增加天線的數(shù)量能使信道容量呈線性增大至一定數(shù)值,而在此基礎(chǔ)上繼續(xù)增加天線數(shù)量將不能獲得明顯的容量增益。最后,本文研究了相關(guān)與非相關(guān)瑞利衰落信道對空時分組碼的影響,運(yùn)用基于等價的單輸入單輸出(SISO)無線通信系統(tǒng)下的正交空時分組編碼(OSTBC)信道模型,分別推導(dǎo)出了M元相移鍵控(M-PSK)調(diào)制下平坦非相關(guān)瑞利衰落信道和相關(guān)瑞利衰落信道下OSTBC精確的符號誤碼率(SER)和誤比特率(BE