分布式MIMO系统小区平均遍历容量分析

针对分布式MIMO系统的圆形小区平均遍历容量展开研究.文章首先建立了包含快衰落、阴影衰落和路径损耗的复合衰落信道模型;然后,对分布式天线采用覆盖式（BT）传输策略,并在高信噪比条件下,导出给定移动台位置时,区上、下行点对点链路遍历容量表达式.最后,考虑移动台在小区内任意分布特点,进一步推导出小区平均遍历容量闭合近似表达式.仿真结果表明,所推导的近似表达式可很好的反应系统的实际性能.导的近似表达式可很好的反应系统的实际性能.     

三角形蜂窝小区的遍历信息论容量分析

三角形小区通信系统（TCCS）是一种新型分布式基站（BS）通信系统。小区结构为正三角形,分为3个单一覆盖区（UCR）和1个交叉覆盖区（CCR）。移动台（MS）在单一覆盖区内只与邻近的BS通信,在交叉覆盖区内与小区所有3个基站通信。在该小区结构的基础上,该文提出了在单一覆盖区内采用频率复用,在交叉覆盖区内采用宏分集的频率规划方案。在这种规划方案和每根天线最大发送功率限制下,计算了多小区环境下TCCS在MS单天线和多天线时的遍历容量,与相同条件下的广义分布式天线系统（GDAS）作了比较,结果显示在各种情况下,TCCS的容量相对于GDAS都有显著的增益。     

波束成形下DMIMO系统下行小区平均遍历容量分析

主要对波束成形下分布式MIMO系统下行小区平均遍历容量展开分析。首先建立了包含快衰落、阴影衰落和路径损耗的复合衰落信道模型。然后,在分布式基站功率受限条件下,推导各基站权重向量即最优波束;并基于ST-MRT传输策略,推导特定移动台位置条件下,小区下行点对点遍历容量表达式。最后,考虑移动台在小区内任意分布的特征,进一步推导出波束成形下小区平均遍历容量理论近似表达式。结果表明所推导的理论近似表达式可很好地反应系统的实际性能。     

协同通信系统中基于遍历容量的近似最优功率分配

传统半双工放大转发(AF)协同通信无论信道状态如何,总是采用协同通信模式,在一定程度上降低了系统自由度的利用率.基于此研究了"何时协同"与最优发送功率分配的问题.首先给出了AF系统的遍历容量表达式及其上界;然后以遍历容量上界为代价函数,提出一种适用于AF系统的近似最优功率分配方案(AOPA),通过比较源-目的端与中继-目的端的统计信道增益来判定是否需要采用协同通信模式;最后,还分析了在中继端按随机方向模型移动时AOPA方案的性能.理论分析和仿真结果表明,AOPA方案在系统容量和误码差错性能上均要优于等功率EPA方案.     

一种基于粒子群算法的DC-NOMA系统遍历容量优化方案

为提升设备到设备（Device-to-Device,D2D）辅助的协作非正交多址接入（Non-orthogonal Multiple Access,NOMA）中继系统的性能,以最大化系统遍历容量为目标建立优化模型,利用粒子群优化（Particle Swarm Optimization,PSO）算法设计最优功率分配策略,求出每个用户的最佳功率分配因子,从而得到系统遍历容量的最优值。仿真结果表明,所提出的基于PSO的功率分配方案不仅能提高系统容量,还可以降低用户的中断概率。     

空间调制全偏振成像系统带宽影响分析

空间调制全偏振成像系统可以通过单次成像获得完整的Stokes参量信息,其系统的有效光谱范围内对图像重构效果有较大的影响.当带宽超出有效光谱范围时,会影响Stokes参量解调精度,甚至无法解调.通过对空间调制全偏振成像系统的调制模型进行分析研究,依据波段宽度判据表达式,对有效光谱范围内的图像重构算法进行修正,最后对不同带...     

智能反射面实现空间调制的安全系统性能分析

为了解决安全空间调制系统中合法信道增益差的问题,提出了一种用智能反射面(Intelligent Reflective Surface,IRS)实现空间调制的物理层安全传输方案。IRS接收到发射端发射的幅相调制信号后,通过选择不同的IRS反射元件序号对空域部分信息进行映射,再将信号反射到接收端,以增大窃听端获取完整信息的难度。此外,在发射端采用波束赋形和天线分集技术,提高了系统有效性和可靠性。对系统的保密速率和误比特率进行的理论分析和仿真实验结果表明,所提方案不仅可以提高系统保密速率,还可以降低合法接收端的误比特率。     

协作干扰下的非可信中继与全双工目的节点系统的遍历安全容量分析

研究了一种非可信放大转发中继与全双工目的节点相结合的传输模型。为提升系统安全性能,提出了全双工目的节点干扰(full duplex-destination based jamming,FD-DBJ)策略。同时结合半双工目的节点干扰策略以及放大转发中继策略对比分析系统安全性能。在瑞利衰落信道下,通过合理的近似分析推导出三种策略遍历安全容量的近似闭合表达式。分析与仿真结果显示,在高信噪比下,理论分析曲线与蒙特卡洛仿真结果基本吻合,并对三种策略的性能进行对比,凸显出FD-DBJ策略的性能优越性。并分析了FD-DBJ传输策略的最优功率分配因子。      

采用自适应调制的空间复用系统研究

针对采用V-BLAST检测算法的空间复用系统,提出新的自适应调制方案.传统自适应调制依据的是接收天线处检测到的信噪比,而提出的自适应调制根据的是V-BLAST检测算法中多次串行迭代检测后检测该数据流时的实际比特信噪比,由于多次迭代后未检信号的信噪比会升高,可以在满足目标误比特率要求的前提下尽可能采用较高的调制制式来提高频谱效率.仿真结果表明,改进型自适应调制算法对应的频谱效率明显优于传统自适应调制算法.     

机舱内分布式MIMO系统信道容量分析

采用自主搭建的信道测量平台测得了机舱环境下分布式MIMO系统的信道冲击响应矩阵。根据实测的信道矩阵分别计算了4种具有不同收发天线数目的分布式MIMO系统的信道容量。为了便于比较,SISO系统的信道容量也通过实测数据进行了计算。计算结果表明：在机舱环境下,采用分布式MIMO系统和采用SISO系统相比能够显著提高系统信道容量,说明分布式MIMO系统可以充分满足未来机舱内无线通信高速率数据传输的需求。     

Sum Ergodic Capacity Analysis Using Asymptotic Design of Massive MU-MIMO Systems

Wireless Personal Communications - This communication attempts to characterize the performance metrics of downlink Massive MU-MIMO systems impaired by cochannel interference and additive noise over...     

几种多天线系统的信道容量比较

分布式天线、智能天线和扇区天线是三种能大大提高无线通信系统容量的技术,本文比较了这三种多天线系统的信道(Shannon)容量.假设每个用户在所有接收天线上的总功率相等,分析表明分布式天线和扇区天线的信道容量远大于智能天线的信道容量,而传统的观点认为智能天线在抑制干扰时要比扇区天线的性能更好,从而获得更大的系统容量.另外我们分析了分布式天线在渐近条件下的信道容量,即用户数K和载波数M都趋近无穷大,而保证α=K/M一定.分析表明在α较大时,分布式天线与比扇区天线的信道容量差趋近常数0.44比特/秒/维,但是如果考虑分布式天线的分集增益,那么分布式天线的信道容量要远大于扇区天线.     

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,这些对于准确分析MIMO系统性能与设计MIMO多天线系统是十分必要的.     

On the Ergodic Capacity of Distributed MIMO Antenna Systems

We consider distributed multiple-input–multiple-output (MIMO) antenna systems, along with their certain generalizations. We show that distributed MIMO configuration can be mapped to a semicorrelated (one side correlated) Wishart model. For a given set of large-scale fading parameters, associated with the path loss and shadow fading, we derive exact and closed-form results for the marginal density of eigenvalues of \(\mathbf{H}^\dag \mathbf{H}\) (or \(\mathbf{H} \mathbf{H} ^\dag\)), where \(\mathbf{H}\) is the channel matrix. We also obtain exact and closed-form expressions for the ergodic channel capacity with the aid of Meijer G-function. The ergodic capacity of semicorrelated Rayleigh fading channel follows as a special case. All analytical results are validated by comparison with Monte-Carlo simulations.     

基于MIMO系统的准正交空时分组码的容量分析

应用于MIMO系统的准正交空时分组码可以获得较大的容量,同时能够提供较低的误码率。文中比较了MIMO系统的准正交空时分组码的容量与SIMO系统的容量。结果显示,在低SNR和接收天线数少的情况下,应用于MIMO系统的准正交空时分组码会产生较大的容量增益,但随着SNR和天线数目的增加,容量增益越来越不明显。另外,文中比较了MIMO系统中准正交空时分组码和正交空时分组码的容量,仿真结果表明前者的容量明显高于后者。     

互耦作用对MIMO系统信道容量的影响

简单概括了无线多输入多输出（MIMO）系统及其信道容量,应用矩量法分析了因互耦作用引起的天线阵各阵元辐射图的变化,进而应用已提出的射线追踪模型分析了一个4.4MIMO系统接收端阵元间距不同时互耦作用对信道容量的影响。仿真结果说明在接收端使用多天线,阵元间距不可能太大的情况下,考虑互耦作用后,在小阵元间距（d=0.4λ）时就可得到较大的信道容量。得出结论在接收端阵元间距较小的情况下,互耦是一个有利的因素,在系统分析和设计时可以有效地加以利用。     

非理想信道感知下的频谱共享容量的理论分析

在现有的以理想信道感知为条件的机会频谱共享容量分析基础上,重点讨论非理想感知对机会频谱共享中次用户信道容量的影响。关注两条不同传输途径的信道,一条是从次用户发送端到次用户接收端的无线信道,另一条是次用户发送端到主用户接收端的无线信道。以主用户接收端功率受限作为约束条件,得到了关于非理想信道信号噪声比条件下机会频谱共享的次用户信道容量的关系表达式。首先分析次用户发送端到主用户接收端信道和次用户发送端到次用户接收端信道为非对称时次用户的信道容量,其次分别探讨不同衰落信道模型下两条信道上感知（包括信道估计和预测）误差为对称和非对称结果时,次用户信道容量的变化。     

空间相关MIMO信道天线选择系统闭合容量式

在空间瑞利相关信道下,笔者推导了混合选择/多输入多输出系统(H-S/MIMO)信道容量的精确表达式。以2发送天线和2/3接收天线的MIMO系统为模型,使用MATLAB对该系统进行了仿真。结果表明,理论分析与仿真曲线相吻合,进一步说明文中理论分析的正确性。