文档介绍：目录
第一章绪论 2
引言 2
MIMO研究背景和内容 2
多输入多输出(MIMO)无线通信历史 2
MIMO研究内容 3
MIMO相关技术 4
MIMO信道建模与仿真的发展现状 6
MIMO的意义 6
本论文的内容安排 7
第二章 MIMO信道建模 8
引言 8
MIMO信道建模的必要性 8
MIMO信道建模的基本内容 8
MIMO无线移动传播信道 8
MIMO无线信道概述 9
从SISO信道到MIMO信道的演变 9
MIMO无线信道参数特点 11
MIMO信道模型 12
MIMO系统容量推导 14
本章小结 18
第三章相关性与MIMO系统容量 19
引言 19
系统参数和天线相关性对MIMO信道容量的影响 19
LOS无衰落MIMO信道的相关模型 20
瑞利衰落信道MIMO相关模型 21
角度扩展与相关性 22
本章小节 24
第四章仿真与结论 25
角度扩展对相关系数的影响 25
角度扩展对MIMO信道容量的影响 26
仿真结论 29
第五章总结与展望 30
总结 30
未来的研究方向及展望 30
参考文献 32
致谢 33
附录 34
附录一(仿真程序代码): 34
图片目录
图1- 1 SISO空间流 3
图1- 2 MIMO空间流 3
图2- 1 MIMO信道模型 12
图2- 2 MIMO简化信道模型 12
图2- 3 MIMO等效信道1 15
图2- 4 MIMO等效信道2 16
图3- 1 LOS无衰落信道相关模型 20
图3- 2 瑞利衰落信道MIMO相关模型 22
图4- 1 角度扩展-相关系数曲线1 25
图4- 2 角度扩展-相关系数曲线2 26
图4- 3 容量-信噪比曲线1 27
图4- 4 容量-信噪比曲线2 27
图4- 5 容量-信噪比曲线3 28
图4- 6 容量-信噪比曲线4 28
图4- 7 容量-信噪比曲线5 29
绪论
引言
移动通信的迅速发展,给人们的生活带来了极大的便利,已经成为人们不可缺少的上具。随着移动通信应用的深入,人们对移动通信提出了更高的要求。然而,移动通信的三重动态性特点,给通信的有效性和可靠性带来了极大的挑战。其一,信道的动态性,即无线信道是时变的、随机的。其二,用户的动态性,即用户终端是移动的。其三,业务的动态性,即业务类型动态选择。因此,在大力发展第三代移动通信的同时,世界各国己经开始研究如何以更高的传输速率、更高的服务质量实现多媒体通信。
频谱资源的匮乏己经成为实现高速可靠传输通信系统的瓶颈。一方面,是可用的频谱有限;另一方面,是所使用的频谱利用率低下。因此,提高频谱利用率就成为解决实际问题的重要手段。二十世纪九十年代,多天线系统的理论发展进入了辉煌时代,产生了多进多出(Mutpleinput,MultipleOutput,MIMO)技术,即利用多副发射天线和多副接收天线进行无线传输的技术。
MIMO研究背景和内容
多输入多输出(MIMO)无线通信历史
MIMO技术实际上由来已久,早在1908年马可尼就提出用它来抗御多径衰落。到上世纪90年代中期,信息论的一些新的研究成果的公布才使MIMO技术得到广泛的关注。
1995年,Bell实验室的Foschini和Telata分别提出了多天线信道容量理论,理论表明:在天线链路的衰落相互独立的条件下,MIMO系统的信道容量随着收发天线数的增长而线性增长,这一理论突破了传统单天线的Shannon信道容量限制,展示了MIMO系统具有的巨大的理论信道容量。
此后,分层时空码的提出为MIMO实用化迈出了重要一步。现有的实验系统表明,。它在通信的接收端和发送端均使用多根天线,其基本原理是采用空时编码方式将用户的信号分成多路并行的数据子流,并分别由多个天线同时,同频发送,接收端用多个天线接收并解码之后再将数据子流进行合并,从而得到发送的原始信号。MIMO技术本质上是利用多天线同时发送和接收而形成的多个并行的独立数据子流来提高系统的信道容量和抗衰落能力的。因此,数据子流的独立性和数据在各天线间分配方式是影响系统性能的关键因素。独立数据子流的数目,由天线链路间的衰落相关性决定,因此在MIMO系统中,天线链路间的衰落相关性成为影响MIM