天线相关性对瑞利衰落下的MIMO相关信道容量的影响

将户外环境等效为收发空域相关性独立的Kronecker相关信道模型,经过推导、仿真分析可知,天线间距越大,角度扩展越小,平均到达角越趋向于与阵列垂直,各态历经容量越大;相关因数较小时,系统的信道容量的改变可以忽略不计,相关因数较大时,系统的信道容量减小的幅度较大.

考虑MIMO系统信道相关性的改进天线选择算法

针对MIMO系统中信道的相关性,利用线性代数原理对已有的快速天线选择算法进行改进,提出一种改进的天线选择算法.仿真结果表明:改进的天线选择算法在一定条件下能获得比原快速天线选择算法更大的信道容量,并且考虑了实际信道的相关特性.

天线物理特性对MIMO信道空域相关性的影响

针对天线物理特性会对MIMO信道空域相关性产生影响的问题,分析耦合和极化效应的产生及影响机理,构建非均匀散射环境下综合天线物理特性的单极化MIMO信道模型,据此导出MIMO信号的空域相关性理论表达式,并针对3GPP SCM标准信道场景参数进行仿真.仿真结果表明,耦合效应随天线间距变小而更显著,极化因子则与不同极化天线组合有关,两者在一定程度上可降低MIMO信道的空域相关性,但均不能有效提高系统容量性能.

相关MIMO信道下可变数目天线选择算法

提出两种多入多出(MIMO)系统可变数目天线选择算法,来动态适应多种相关MIMO信道环境。基于特征值准则的算法按照最小特征值与特征值总和之比动态选择天线,避免天线间的高度相关性;基于容量准则的算法在保证容量接近最大值的条件下,最小化天线数目。仿真结果表明,两种算法在天线选择后的容量均接近选择前的情况;通过结合链路自适应技术,可进一步得到优于无天线选择系统的数据速率和误码性能。

MIMO信道中衰落信号的空域相关性评估

将MIMO(多输入多输出 )信道建立为Nakagami衰落信道 ,进一步推导单元天线接收多径衰落信号的空域相关系数的通用解析式 ,并在均匀分布、余弦分布、高斯分布和拉式分布的来波功率角谱下分别进一步评估接收信号的空域相关性 ,分析各参数对相关系数的影响 ,比较各种来波功率角谱下相关性的数值结果 。

空间相关MIMO信道中一种自适应的天线选择算法

该文研究了空间相关性对于多输入多输出空间复用(MIMO-SM)系统性能影响问题,并提出了一种适用于 迭代迫零软干扰抵消接收机的天线选择算法。平坦衰落信道中,发送天线相关性将降低接收天线选择算法的性能, 该文所研究的算法采用可变的接收天线数以获得不同的接收分集,增加一定的硬件实现复杂度但可以显著减小发送 天线相关性引起的误码性能下降。在2个发送天线,4个接收天线的天线配置场合,计算机仿真证实该算法在帧误 码率上优于简单的行相关算法(CBM)。

天线相关性对多天线系统信道容量的影响

基于多天线系统的容量等效公式,从空间因素着手,计算多天线系统中天线数量、天线间距、角度扩展与信道容量之间的最优值,并通过数值模拟验证,分析3个空间因素产生的天线相关性对多天线系统信道容量的影响.结果显示,增加发射天线数或者接收天线数都能显著地增加系统的信道容量,其中增加接收天线数比增加发射天线数效果更好.但是在有限的空间一味增加天线数量又会减小天线间距,从而增加天线之间的相关性,进而降低信道容量.因此,在设计多天线工程时,可在一定天线间距和角度扩展情况下,尽可能地增加天线数量,以达到信道容量的最优值.

基于天线相关性的信道估计方法

在3D-MIMO系统中,基站端部署的天线数量会大量增加;如果继续按照以往的信道估计方法为每一根发射天线都配置导频,则会带来极大的导频开销问题,导致大量的资源消耗;因此,如何在减少导频开销的前提下完成信道估计就成为3D MIMO系统面临的关键问题。文章在研究现有的信道估计方法基础上,结合阵列天线相关性提出在特定场景下的基于天线相关性的信道估计方法并通过仿真验证了该方法的性能。

室内可见光通信MIMO信道相关性研究

多输入多输出(MIMO)技术是室内可见光通信发展的一个重要方向,信道相关性是影响其性能的一个重要因素。为此,研究了影响MIMO信道相关性的主要因素。首先,根据朗伯辐射模型,从理论上建立了MIMO信道模型并推导了MIMO信道相关性与空间距离参数的关系;在此基础上,建立了实验验证平台,通过实验验证了理论结果。理论及实验结果都表明:MIMO信道相关性随着发光二极管(LED)距离的增大而增大;随着光电探测器(PD)距离的增大而增大;随着LED平面与PD平面距离的减小而减小。研究结果对于室内可见光MIMO通信中LED及PD的布局有重要的指导意义。

互耦效应对超大规模MIMO天线系统信道容量的影响

超大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)天线系统是6G的关键技术,由于天线单元间距很小,多个天线单元的互耦效应是影响其性能的因素之一。建立了基于石墨烯基贴片天线阵列-子阵列架构的超大规模MIMO天线系统,推导出了互耦效应影响下的信道容量表达式。通过电磁场数值计算仿真了超大规模MIMO天线系统的信道容量,结果表明,在不考虑互耦效应时,超大规模MIMO天线系统的信道容量与子阵列天线单元数、子阵列数以及发射机功率正相关;在互耦效应的影响下,系统的信道容量降低,互耦效应的强弱与子阵列天线单元的间距有关,天线单元间间距越小,相邻天线间的互耦效应越明显,系统的信道容量越小。该仿真结果可以为6G中超大规模MIMO天线系统的设计提供参考。

空间相关性对MIMO信道容量的影响

MIMO技术被认为是现代通信技术中的重大突破之一。研究了SCM信道的空间相关性对MIMO信道容量的影响,分析了不同场景及天线间隔下的空间相关性,并从角度扩展和天线间隔的角度仿真了相关性对MIMO信道容量的影响。

室内大规模天线系统无线信道空间相关性分析

无线信道空间相关性直接影响大规模天线系统的实际性能.基于大型报告厅内的无线信道测量数据,分析了基站天线阵列中不同阵元之间及不同用户之间的无线信道空间相关性.首先对阵元相关系数随阵元间隔的变化进行拟合建模分析,然后研究多用户信道相关性的影响因素.提出了一种负指数衰减余弦模型对其拟合建模.研究结果表明:在水平面内,阵元相关系数随阵元间隔增加近似为负指数衰减波动较小;在垂直面内,阵元相关系数随阵元间隔增加而呈现振荡衰减,基站天线数量增加对多用户信道相关性有明显改善,基站天线数量超过30以后,改善幅度变小但是仍有较明显提升.此外,不同用户之间的大尺度衰落会降低多用户信道正交性,且水平面内用户间大尺度衰落比垂直面内严重.但是基站阵列中不同阵元间的大尺度衰落对多用户信道正交性的影响十分微弱.

信道状态信息对天线相关MIMO系统性能的影响

通过仿真研究基于联合传输技术(JT,Joint Transmit)的MIMO(Multiple input multiple output)系统中当天线相关时,发射端已知信道状态信息(CSI)和未知CSI时对系统性能的影响.基于JT的多用户MIMO下行链路模型,建立天线相关MIMO系统模型,分析未知CSI的信道模型,在TD-SCDMA系统应用环境下通过仿真,分析信道状态信息对天线相关JT-MIMO系统性能的影响.

一种抗信道相关性的高效MIMO检测算法

多输入多输出(MIMO)技术作为新一代移动宽带通信的核心技术,面临着天线数目增大带来的系统增益和高信道相关性导致的检测误码之间的矛盾.对此提出一种新的格基规约(LR)辅助的K-Best算法,由于经LR处理后K-Best算法中每一个父节点的子节点不确定,本文采用基于需求的扩展方案扩展子节点,并基于候选最小堆的排序算法降低排序复杂度,平均时间复杂度从O(KN log2(KN))降低至O(K log2K),空间复杂度从O(KN)降低至O(K).并且针对经LR处理后,星座图不再是有限的所带来的检测误码,提出了一种越界控制方案提高检测的准确率.仿真结果表明,越界控制方案使得算法在高信道相关性下其误码率(BER)性能得到了3 d B的增益.并且本算法与最大自然ML算法仅有1 d B的差距,算法复杂度远小于ML算法,仅仅随着天线数呈线性增长,是一种适用于大规模天线系统的高效的MIMO检测算法.

基于四阶累积量的MIMO信道及其相关性的联合估计(英文)

MI MO技术一直受到人们的广泛关注,并被广泛采用于各种移动通信系统的标准化协议中.在此系统中用到的分集合并和空时解码技术都需要以准确估计的信道状态信息为前提条件,以往的信道估计都是在MI MO系统子信道间是非相关的假设下进行的.事实上,由于天线之间距离的限制和传播路径散射体的不充分,子信道之间常常存在一定的相关性,常称为空间相关.另外,在信道估计、天线选择和自适应调制等方面需要已知(估计)这一参数.但是,要精确估计信道的相关性非常困难,到目前为止,这一问题没有得到很好的解决,以至于在大部分关于信道估计的文献中都是预先假定已知信道的相关特性.本文运用四阶累积量理论对MI MO信道及其相关矩阵进行了估计.仿真结果表明,本文所提出的方法具有较高的估计精度.

MIMO信道相关性简化模型

针对天线阵元相互独立与互相耦合的大规模多输入多输出(MIMO)信道模型,提出基于任意入射到达角(AoA)功率谱采样基函数的互耦与非互耦下的相关性简化模型,推导无互耦与考虑互耦效应下任意AoA功率谱的闭式表达式,以实测数据为基础,详细探讨有互耦与无互耦情况下的空域相关性与系统容量的变化趋势。仿真结果表明:互耦效应一方面对系统空间相关性有影响,会增加天线间的相关性;另一方面,选择合适的天线阵列及设置一定的阵元间距可以有效地提高系统容量,对实际设置天线阵列排列分布时具有参考意义。提出的表达式与理论结果具有良好的拟合效果,且可大幅度减少计算时间,提高计算运算效率,可以满足实际信道的设计要求。

MIMO无线信道中空间相关性的测量方法

本文提出了一种在MIMO信道发射端和接收端的任意方向上测量空间相关性的方法。通过测量到达角度、离开角度和多径通道的相关功率谱来计算MIMO信道发射端和接收端的角度能量谱和空间相关度。由相关阵列对MIMO信道容量进行估值,估值结果与直接测量值一致。

MIMO系统与无线信道容量的相关性研究

MIMO系统为无线通信带来了革命性的变化。本文以影响MIMO信道容量的空域相关性为研究对象,首先阐述了MIMO系统的概念及其技术原理,在此基础上,选取六线均匀环形天线排列建立了空间模型,从均匀分布和非均匀分布两个方面,探讨了相关性系数与信道容量的关联,为MIMO系统建立可靠的通信信道起到了积极作用。

天线互耦对MIMO无线信道性能的影响

基于多天线系统等效网络模型,导出通用耦合系数矩阵,进一步推导天线单元平均接收功率以及空域相关系数的解析式,分析互耦对平均接收功率以及互耦与平均到达角对MIMO无线信道空域相关性及其容量的影响,并给出互耦无影响与天线单元功率平衡以及互耦解相关的条件,最后给出一些数值结果以指导MIMO多天线设计。

分布式天线系统MIMO信道容量分析

结合了分布式天线系统和MIMO信道特点的分布式MIMO系统可以改善覆盖特性,提高系统容量。提出了包含路径损耗、快衰落和阴影衰落的两层分集分布式MIMO系统。对MIMO信道容量的分析表明,分布式MIMO系统具有良好的信道容量均匀覆盖特性。与传统集中式天线系统相比,分布式MIMO系统可以获得更好的小区平均信道容量。对下行信道容量的数值分析表明,由于“充水”方式功率分配可以充分利用MIMO信道信息,此时的分布式MIMO系统可以比等功率分配条件下的分布式天线系统多获得0.25bit/(s·Hz)每发送天线的信道容量增量。