大规模多天线阵列波束赋形技术研究

本文主要研究第五代移动通信系统中的多播波束赋形技术,重点对Massive MIMO(Massive Multi-Input Multi-Output)场景下的波束赋形进行研究。本文研究了常见的无线配置形式,并将几种常见配置方式进行对比,研究不同阵列的不同特性。重点研究互阻抗模型,给出了理论分析结果并进行仿真验证,同时基于互阻抗信道模型,研究了波束赋形技术和多播技术。在多播问题上,我们提出了一种解决方案并进行证明,得出最优的波束赋形案。最后,在安全性方面,我们提出了相关系统模型,并得出满足能量回收要求的最佳安全性波束赋形。

基于GPS多天线阵列的变形监测系统

GPS多天线阵列变形监测系统是一种新型的GPS变形监测方法。基于开发和应用,介绍了该系统的组成(控制中心、数据通讯、远程GPS数据采集)。系统的硬件部分为针对桥梁、大坝或边坡的特点而研制的变形监测数据采集与控制系统,从而实现全天候稳定可靠的数据采集。系统的软件部分为针对多种手段获得的各种数据进行综合处理和灾害预报的计算机软件系统。

面向6G的多天线近场无线通信与感知

未来移动通信系统对低功耗、泛在接入、极高频谱效率的迫切需求,驱动了多天线近场通信与感知场景所占的比例越来越大。其突出特征是多天线阵列尺寸与无线链路距离可以比拟,电磁信号传播的球面特征表现的更加充分,不再适合采用传统远距离通信中的均匀平面波假设。

高速列车车载多天线系统传输方案及容量分析

在对高铁视距SIMO(single-input multiple-output)下的直线多天线阵列接收进行三维建模的基础上,分析了车载N组阵列合并接收的信道容量,发现合并后的信道容量在基站附近会得到提升,但是存在抖动,而且很快衰减到香农容量,单纯地增加接收天线阵列组数N并不能获得平稳容量增益。研究还发现,调整阵列的参数并将阵列进行分组,适当改变每组阵列的权重值可获得稳定容量增益。计算机数值仿真结果也表明,适当的设置会使得列车在不同速度下克服驶过基站时的容量振荡,并获得平稳的信道容量。

一种用于MIMO系统的快速天线选择算法

在多径衰落环境中,MIMO系统的信道容量随天线数的增加呈线性增加,发射/接收天线选择方法能以很小的性能损失换取射频成本的大幅度降低,使MIMO系统不完全受射频成本的限制。为快速选择出使系统容量最优的发射/接收天线子集,该文提出一种快速天线选择算法的改进算法。该算法通过实时更新优化参数,大大降低计算复杂度。仿真结果表明,该算法在不影响系统容量的情况下大大减少了计算时间。

基于统计信道模型的MIMO多天线系统性能研究

由于多径效应的存在,MIMO无线传输系统的性能很大程度上取决于衰落信号空间相关性.研究基于统计的传输信道模型,及在此模型下MIMO多天线系统的接收性能.在理想基站天线结构下,用户终端(UT)的波达信号方位功率谱(APS)模型可应用到Kronecker MIMO信道模型中.研究在Kronecker MIMO信道模型中方位功率谱对MIMO分集和多天线系统性能的影响.数值仿真结果表明:此统计信道模型下的参数估计符合理论和经验;提出的统计信道模型及分析法扩展了以前的MIMO信道模型建模,降低了计算和分析的复杂度.

基于MIMO系统的快速天线选择算法

在多径衰落环境中,MIMO系统的信道容量随天线数的增加呈线性增加,发射/接收天线选择方法能以很小的性能损失换取射频成本的大幅度降低,使MIMO系统不完全受射频成本的限制。为快速选择出使系统容量最优的发射/接收天线子集,提出一种快速天线选择算法的改进算法。该算法通过实时更新优化参数,大大降低计算复杂度。仿真结果表明,该算法在不影响系统容量的情况下大大减少了计算时间。

基于LS检测误差准则的天线选择算法研究

研究了无信道状态信息下的MIMO接收天线选择。发射端发送训练序列,接收端对接收到的观察序列进行LS估计,接收端以最小化估计误差这个标准选择接收天线。该方法的特点是避免了信道估计。由于全搜索法的高复杂性,我们利用QR分解进行LS估计,并进一步利用"贪心算法"和Gram-Schmidt方法,提出了一种次优的选择标准和低复杂度的接收天线选择算法。

一种V2V多天线几何去极化信道建模

随着极化相关技术的发展,极化调制在V2V(vehicle-to-vehicle)通信系统中的应用越来越广泛。但由于V2V通信环境复杂,极化调制在V2V通信中会产生去极化效应,从而影响通信质量。为了能够识别去极化效应的大小,提出一种新的基于几何散射理论的V2V多天线极化信道模型。该模型可通过已知的多天线配置、极化场辐射模式及散射体的空间分布,建立去极化效应模型,从而将信道的去极化效应由交叉极化鉴别度——XPD(cross polarization discrimination)的值表示,以拓展极化调制在V2V系统中的使用范围,提高传输速率。实验结果表明,XPD的值受到车辆间距离影响存在阈值,并强烈依赖于到达方位角的分布常数,且当到达方位角的值不同时,改变到达仰角的最大值的大小,XPD值的变化呈固定趋势。因此,所提出的多天线几何信道模型,成功地将极化引入多天线的V2V通信,可以为极化域通信的进一步研究奠定基础。

矿井MIMO智能天线系统的设计

分析了煤矿井下无线通信系统存在的可靠性问题,介绍了MIMO与智能天线的结合研究,针对矿井复杂的传输环境,设计了矿井MIMO智能天线系统。仿真结果表明,MIMO智能天线多天线系统能有效地改善系统的性能,提高矿井无线通信系统的可靠性。

基于Qc-LDPC编码和阵列接收的通信系统研究

准循环Qc-LDPC编码具有构造简单,译码复杂度低,纠错性能优良等优点在通信及卫星导航领域得到广泛关注。多路径传输效应是影响无线通信系统性能的主要因素,自适应判决反馈均衡器是消除信道多径效应的有效手段。本文基于不规则Qc-LDPC编码和多通道自适应判决反馈均衡器,进行无线通信系统设计,以获得良好的数据传输性能。Matlab仿真验证了系统方案的有效性。

用于MIMO-OFDM无线通信系统的一种新的自适应半盲波束形成算法

该文根据MIMO-OFDM物理层结构和无线移动矩阵信道的特性,从神经网络和信息论观点详细推导了一种新的多天线阵列自适应半盲波束形成器算法.与常规的盲估计和导频辅助信道估计算法不同的是,本文提出的新的半盲算法在权矢量自适应更新时,不断地用基于导频估计的权矢量进行修正.最后,用实际的HIPERLAN2协议进行了计算机仿真.结果表明这种算法不增加发射信号功率和不占用额外带宽,能提高天线增益性能和有效地提取出期望的发射信号,在收敛速度和BER性能方面优于常规的导频辅助信道估计算法.该波束形成器能自适应调整权矢量,其更新方式与TDMA和CDMA相似,所以本算法可直接用于有天线阵列的基于OFDM的第三代(3G)和三代后(3G beyond)的无线通信系统.

LTE/LTE-A MIMO原理与测试

1概述 天线技术和信号处理技术的发展,也让越来越多的人意识到通过多天线技术实现传输速率的增加是一种有效方式.MIMO （mutiple input mutiple output,多输入多输出）技术应运而生,它通过采用空时编码（STC）,利用多天线阵列实现空间分集、复用或者波束赋形,在有限的带宽内极大的提高了频谱效率.因此,MIMO成为Wimax,LTE,802.11n以及几乎所有未来“热门”的无线通信系统所必不可少的关键技术之一.

基于FMCW的导弹脱靶量测量系统设计与仿真

针对当前导弹脱靶量测量系统价格昂贵、体积较大和操作不便等问题,借鉴线性调频连续波(FMCW)雷达原理,研究改进测量方法,设计了基于FMCW的导弹矢量脱靶量测量系统。采用2×4微带天线阵列技术,利用电磁波空间相互干涉增大天线模块功率容量,采用差频信号下抽技术,减少数模转换器信息处理数据量,降低数据处理难度,提高系统反应速度,以增大测距测角测速范围,并利用SystemVue进行脱靶量测量系统仿真。仿真结果表明:系统导弹脱靶量测量距离范围大于200 m,测速范围大于850 m/s,角度精度优于0.01°,能够完成方案预期任务,满足测量需求,对于改进当前导弹脱靶量测量体制具有重要意义。

一种应用于4G/5G频段的新型8×8频率可重构MIMO系统设计

文章提出一种可应用于4G/5G工作频段且应用分集技术解耦的8×8频率可重构MIMO系统。八天线阵列中包括4个可切换于2.6 GHz频段和3.5 GHz频段的频率可重构天线模块以及4个应用于3.5 GHz频段的5G模块。由于频率可重构技术的应用,该系统可满足网络传输速率等多种要求,进一步提高终端设备的空间利用率和系统应用的灵活性。文章给出了MIMO系统切换前后的S参数和包络相关系数等参数的计算结果,结果显示出多天线阵列的可应用性。

下一代高速无线宽带通信系统的关键技术研究

近年来，无线宽带接入网以其可移动性、灵活性、维护方便、易于扩展和良好的性价比，取得了巨大的发展。其中WLAN已成为有线网络的替代方案，IEEE 802．11则发展成为WLAN的主要标准。但无线宽带接入网的性能与传统有线网相比还有一定的差距，因此如何提高和优化无线网络的性能显得十分重要。