智能天线及其在TD-LTE中的应用

智能天线在基站进行各天线间的相干发送,实现信号的定向发送,可以提高信号的强度和覆盖,从而提升系统的整体性能。对于TDD系统,由于上下行信道共享同一发送频率,在相干时间内,可以认为上下行链路的信道互易,即信道经历相同的衰落。TDD系统可以利用上下行信道的互易性,采用智能天线技术对LTE-A的整体性能进行增强。本文介绍智能天线技术在TD-LTE系统中的应用及其性能。

基于天线分集的一种超宽带Rake接收机结构

提出了一种新的跳时超宽带无线通信系统的接收机结构,这种接收机将天线分集和Rake接收相结合, 从而提高了系统对多用户干扰和多径衰落的抑制能力。理论分析和仿真结果表明,这种接收机的性能优于常规的Rake接收机。

WCDMA中两种天线闭环发分集模式的性能分析

本文推导了有精确信道估计时 ,各种常见分集方法在平坦瑞利衰落信道中的理论性能 ,通过对有效信噪比的简单替换我们将这些结论推广到考虑实际信道估计误差的情况 ,仿真结果验证了这些公式的正确性 .据此我们可得到两种闭环发分集模式的理论性能界 。

对流层散射信道下多天线分集OFDM系统研究

将OFDM技术应用于对流层散射通信可以提高散射通信容量,但子载波间干扰(ICI)成为降低系统性能的主要因素,为此引入天线分集技术以抑制ICI的影响。在建立散射信道模型基础上,分析与求解了OFDM系统的ICI数学统计特性,然后引入天线分集技术,分析与推导了系统的误码率,通过仿真,对比了采用天线分集技术前后OFDM系统的误码率性能。结果表明:ICI随归一化多普勒扩展的增大而迅速增加,从而使OFDM系统产生误码平台,分集技术可以克服以上问题,在归一化多普勒频移0.02,信噪比20dB时,2重分集能使误码率降低2个数量级以上,3重分集使误码率降低4个数量级。

智能天线和空间分集接收技术

智能天线和空间分集接收技术是主要的两种空间信号处理技术。本文从传播路径的无线传输特性、空时信道模型以及不同环境的多径特性出发 ,分析了CDMA系统存在的主要问题以及智能天线和空间分集接收技术的工作原理 ,着重比较了这两种技术的区别以及应用场合。

移动台适用的平面型紧凑极化分集天线

给出一种适用于移动台的平面型紧凑极化分集天线。该天线由两个十字交叉的微带分支提供极化分集。每一分支都有单独的微带 -垂直探针馈电系统 ,并在分支上蚀刻有一个细槽以提高两个端口的隔离度。通过电容加载大大缩短了分支长度。利用时域有限差分法 ,在 90 0MHz频段对该天线进行了分析和优化。天线模型的测量结果与仿真结果基本吻合 ,在约 5 %的带宽内两个端口的隔离度大于 2 0dB、回波损耗均低于 - 10dB。该天线两端口的包络相关系数远小于 0 1,能够满足分集的要求。

多天线的发送分集系统中多用户分集的研究

研究了如何通过选择发送天线和天线组合来提高整个多用户多天线系统的性能。本文分别讨论了STOBC、选择式发送分集、相位加权等各种发送信号结构下系统的调度性能。和其它发送信号结构相比,STOBC对于调度性能有着很大危害。信道反馈信息越多,调度性能就越好。不同的发送天线选择和组合策略得到不同的性能。本文讨论了三种选择策略:max-max, max-sum和max-min。max-max的调度性能优于其它两种策略。因此,发送信号的结构和选择策略都严重影响着多用户分集。

获得天线选择分集的空移键控调制算法

为了解决空移键控(SSK)调制不能获得发射分集的缺陷,提出了一种基于天线子集选择的SSK算法(ASD-SSK)。ASD-SSK算法利用各个发射天线的具有不同特性的无线传输信道构造了一个信号星座图;然后依据最优星座图子集准则(即星座点间的最小距离最大)选择最优的发射天线子集;最后利用所选的天线子集,采用SSK调制方式来传输信息。在每次天线子集选择中将距离最小的一对信道分开,从而将总的天线集合分成2个子集,依次迭代,可以有效降低ASD-SSK天线子集选择的复杂度。仿真结果表明:相比SSK算法,ASD-SSK算法不仅获得了选择分集增益,而且总的发射天线数目越多,分集增益越大;在2bit.s-1.Hz-1、发射天线数为6、误码率为10-3的条件下,ASD-SSK算法有14dB左右的增益。

分集接收在TD-SCDMA智能天线中的应用

给出了一种利用TD-SCDMA智能天线实现分集接收的方法,与空分多址方式相比,可使设备性价比上升。还导出了一种计算CDMA系统容量的新方法,可用于证明TD-SCDMA基站分集接收设备也能达到空分多址接收设备的性能要求。

多天线系统中的多用户分集方案的性能分析及比较

在多天线多用户无线通信系统中,可以利用用户之间彼此独立的随机衰落信道的特点,结合随机波束成型技术,或者空间分集技术,或者天线选择技术,获得多用户分集增益。然而不同多用户分集方案的系统性能不尽相同。该文分析了在多输入单输出(MISO)信道中目前几种典型的多用户分集方案的性能,给出系统吞吐率的定量表达式,并综合比较了不同用户数和不同天线数对各种多用户分集方案性能的影响,为实际多天线多用户系统设计提供了有益的参考。

双瑞利衰落信道下双天线接收系统分集特性分析

基于双瑞利衰落模型,对采用最大比合并(MRC)和选择式合并(SC)的双天线接收系统的分集特性和平均误符号率性能展开研究.分析了不同合并方式的接收信噪比的统计特性,采用基于矩生成函数的方法,导出了平均误符号率通用表达式.数值计算结果表明:采用双天线接收技术可以对抗双瑞利衰落的影响,减小接收系统的平均误符号率;双瑞利衰落时分集接收系统难以获得满分集增益,可获得的有效分集增益de随信噪比的提高而缓慢上升,且随调制阶数的增大而变小;在信噪比为80 dB时,BPSK调制对应的de近似为2.5 dB(MRC)和2.41 dB(SC),而64QAM调制时的de减至1.25 dB(MRC)和1.13 dB(SC).

混合发射天线选择的闭环发射分集系统的优化设计

研究了混合发射天线选择技术的闭环发射分集系统。针对最大率传输和等增益传输两种传输模式,根据信道矢量衰落损耗系数的排序统计分布特性,分别提出了发射天线数和射频链路数的选择算法。这两个算法可分别使系统所需的发射天线数和射频链路数最小。仿真结果显示合理地选择发射天线数和射频链路数可以大大简化系统的复杂度,减少不必要的开销。针对混合发射天线选择的等增益传输提出了相位扇区化量化算法。这种算法只需少量的量化反馈就可以使系统的性能接近全反馈情况。

天线互耦对X型极化分集系统中信道参数的影响

基于等效网络拓展模型,通过耦合矩阵级联的方式建立了包含天线单元间互耦影响的X型极化分集系统理论分析模型,进而推导出天线单元平均接收功率以及空域相关系数的解析式,由此可以分析天线间互耦与来波平均到达角对天线单元平均接收功率及其信道容量等的影响.仿真结果表明,在以对称振子为单元的分集系统中互耦降低了天线单元平均接收功率及其信道容量.

WCDMA中天线开环发分集模式STTD的性能分析

推导了两种空时块编码发分集 (STTD)检测方法在平坦 Rayleigh信道中的理论性能 .仿真结果表明 ,当信道时变速率较小时 ,闭环发分集方案优于 STTD,但随着 Doppler频率的增加 ,闭环模式的性能迅速恶化 ,而 STTD受影响较小 ,故在高时变信道中更适宜采用 STTD方案 .

结合发射天线重分组和接收天线选择的双空时发射分集系统的实现方案

对线性接收双空时发射分集系统提出一种新的接收天线选择方案,通信系统在增加较小的实现复杂度的情况下可以有效的改善系统的信道状态,抑制不同子数据流间的干扰,降低系统的误码率(BER)。结合发射天线重分组(TAS)方案,不同子数据流间的干扰可以得到更好的抑制,系统性能得到进一步的提高。仿真表明,在增加较少的反馈信息冗余及系统硬件实现复杂度的情况下,系统的性能得到了很大的改善。

层叠分布式天线系统混合分集技术

研究了层叠分布式天线系统(CascadeDistributedAntennaSystem,CDAS)空间两层分集的中断概率性能。层叠分布式天线系统包括间隔较远的N个天线簇,每个天线簇包括距离较近的L个天线单元。文中推导了层叠分布式天线系统中断概率的表达式。相比于传统的单天线系统,数值仿真表明采用混合分集的分布式天线系统可以有效抑制快衰落和阴影衰落。

基于多天线分集技术的无源超高频射频识别系统通信链路研究

超高频(UHF)射频识别系统(RFID)读取可靠性受多径传播信道制约,而多天线分集技术被认为能有效提高其链路可靠性;分析了UHF RFID射频链路和ISO18000-6C通信协议的特点,提出了适用于UHF RFID的多天线分集简化模型,并讨论了该系统的信道类型以及信道建模和估计方法;2×2天线配置的阅读器接收信噪比的测量结果表明该方法是可行的。

基于天线分集技术的WSN在矿井监控系统中的研究与应用

针对煤矿井下特殊的地理环境,分析了井下易产生多径衰落的原因,对煤矿井下无线传输特性进行了研究,在此基础上设计了一款多天线无线传感器节点,在无线传感器网络中引入天线分集技术来降低射频信号的噪声。试验结果表明,与传统的单天线技术相比,天线分集技术的引入提高了信道容量,在一定程度上改善了信号接收强度,保证了信号的传输质量。

广义分布式天线系统上行分集性能分析

针对广泛存在于无线通信环境中的阴影效应对系统性能影响非常大的问题,采用与传统的微分集技术相比,能够有效地对抗这种阴影衰落的分布式天线技术来解决这个问题.为了获得该条件下系统的理论性能,分析了采用最大比合并和相干等增益合并分集的广义分布式天线系统.借助lognorm al近似法,给出了其中断概率和误码率性能的高精度解析结果.分析表明,在存在阴影衰落的情况下,这种广义分布式天线系统能够同时获得较大的微/宏分集增益,非常适合未来的无线小区环境.

基于最大比合并的MIMO分集系统递增天线选择算法

MIMO分集系统天线选择技术可以在不增加系统射频链路的情况下,达到与全天线几乎相同的分集增益。针对发送端采用最大比发送,接收端采用最大比合并的MIMO分集系统,提出了一种递增天线选择方法,每次增加一根天线,并使得它与已选出的天线结合起来具有最大的信噪比增益。相对于对所有可用天线集进行遍历的最优算法,它减小了需要搜索的范围和每次搜索的计算量,降低了复杂度;相对于功控天线选择算法,它考虑了新增天线与已选出天线集之间的相关性,改善了性能。仿真结果表明,在误比特率、信道容量和信噪比增益方面,此算法和最优算法性能相近,且不随可用天线数和选出天线数的改变而改变。