混合分集MIMO系統(tǒng)的信道建模與應(yīng)用.pdf

1、多輸入多輸出系統(tǒng)（MIMO）通過在發(fā)射端和接收端均采用多天線陣列，在不增加系統(tǒng)帶寬和發(fā)送總功率的情況下可以大大提升系統(tǒng)的頻譜利用率和信道容量，因而得到了廣泛的應(yīng)用。
　　MIMO天線所采用的多種分集方式各有優(yōu)劣，將不同天線分集方式相結(jié)合的混合系統(tǒng)也受到了一定的重視。對(duì)于采用混合分集天線的MIMO系統(tǒng)來說，子信道統(tǒng)計(jì)特征因?yàn)槭艿蕉喾矫娴挠绊懚兊秒y以掌握，導(dǎo)致現(xiàn)有面向混合分集天線的MIMO分析模型不同程度地存在著一些問題。因此本文的

2、主要研究目標(biāo)是正確掌握混合分集情況下的子信道統(tǒng)計(jì)特征，從而在混合分集情況下建立更為準(zhǔn)確的MIMO信道模型。
　　在研究混合分集模型的過程中，我們得到了混合分集天線可以進(jìn)一步降低正交極化子信道間相關(guān)性的結(jié)論，并認(rèn)為這些結(jié)論應(yīng)用在六極化MIMO系統(tǒng)上是有價(jià)值的。然而本文在研究六極化MIMO系統(tǒng)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的模型在子信道功率和相關(guān)性方面都存在一些問題，使用此類模型在大多數(shù)情況下無法獲得準(zhǔn)確的結(jié)論，因此還需要進(jìn)行六極化MIMO系統(tǒng)的建

3、模工作。在建模工作完成之后，我們也利用所建立的模型對(duì)六極化MIMO系統(tǒng)的性能進(jìn)行了一些研究。
　　本文在這些方面的主要研究成果和創(chuàng)新如下：
　　1.在不考慮正交極化子信道間相關(guān)性，并且忽略天線極化方向?qū)渭兙嚯x分集相關(guān)性影響的情況下，基于適合該情況的簡(jiǎn)化物理模型對(duì)信號(hào)傳播過程進(jìn)行分析，指出過去模型存在的問題以及正確建模的理論關(guān)鍵所在。然后通過對(duì)功率矩陣和相關(guān)矩陣的復(fù)合應(yīng)用，建立能夠在該情況下確切反映各種分集影響的簡(jiǎn)化分析信道

4、模型。
　　2.基于對(duì)復(fù)雜物理模型進(jìn)行的分析，指出天線極化方向?qū)渭兙嚯x分集的相關(guān)性也有著明顯的影響，而現(xiàn)有的分析模型并沒有考慮到這一點(diǎn)。為了彌補(bǔ)混合分集建模理論在這一方面的缺陷，在本文前一部分研究?jī)?nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，建立能夠反映天線極化方向?qū)嚯x分集相關(guān)性影響的簡(jiǎn)化分析信道模型。
　　3.在考慮正交極化子信道間相關(guān)性的較復(fù)雜情況下，基于復(fù)雜的物理模型對(duì)子信道間的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，指出從單純分集 MIMO系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性

5、估算混合分集 MIMO系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性的傳統(tǒng)模型存在著無法克服的局限性，提出放棄傳統(tǒng)方法而直接使用混合分集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，采用該方法在理論上可以得到最準(zhǔn)確的混合分集分析模型。
　　4.去除過去采用的Kronecker積模型中錯(cuò)誤的功率信息，再以額外建立功率矩陣的方法進(jìn)行補(bǔ)充，得到能夠正確反映子信道功率的多極化MIMO信道Kronecker積模型。
　　5.分析Kronecker積模型在用于多維極化情況時(shí)的局限性，指出使用該方法