空间相关信道下分布式MIMO系统中的STBC-VBLAST组合方案

在空间相关信道下分布式多输入多输出(D-MIMO)系统中,提出了一种新的空时分组编码(STBC)和垂直分层空时编码(VBLAST)组合方案.为充分利用D-MIMO系统的拓扑结构和空间相关信道的特性,在下行D-MI-MO系统的每个分布式天线(DA)簇内采用STBC,而在不同DA簇之间采用VBLAST.同时,为了降低系统复杂度并节省总发射功率,采用了基于最小传播路径衰落准则的天线选择方案.仿真结果证明,对比于传统VBLAST方式,所提出的STBC-VBLAST组合方案能显著降低系统误比特率(BER)并提高空间相关信道下BER性能的鲁棒性.因此,该组合方案是实现空间相关信道下D-MIMO系统下行分集与复用的折衷的一种有效方案.     

Performance of VBLAST Systems Based on Spatial Correlated MIMO Channels

1　Introduction　Recentinformationtheoryresultshaveshowntheenormouscapacitypotentialofwirelesscommunica tionsystemswithantennaarraysatboththetrans mitterandreceiver[1～ 3] .TheVBLASTarchitec ture[4～ 5] isonesuchapproach .VBLASTsystemstransmitparalleldatastreams,usingmultipleanten nas,simultaneouslyandinthesamefrequencyband .Withrichmultipathpropagation ,thesedif ferentstreamscanbeseparatedatthereceiverbe causeoftheirdistinctspatialsignatures.Inaflat fadingscatteringenvironmentwithindepen…     

Energy efficiency of virtual MIMO transmission schemes for cluster-based wireless sensor networks

In this paper,a cluster-based virtual multiple-input multiple-output(MIMO)transmission architecture is proposed for energy-constrained wireless sensor networks.In the proposed architecture,instead of using cluster members as cooperative nodes,multiple cluster heads cooperate to form virtual antenna array so that MIMO transmission can be implemented.According to the MIMO techniques used in this architecture,two different schemes,vertical Bell Laboratories layered space-time(V-BLAST)based cluster heads cooper...     

MIMO系统的波束形成技术研究及其仿真

概述了智能天线中的波束形成技术和MIMO系统中空时分组码原理,基于传统的最小均方(LMS)算法和MI-MO系统中空时分组码,研究分析了两者相结合的可行性。     

Bit error rate in eigenchannels of SVD-based MIMO system

In this paper, we derive the exact closed-form expressions on the bit error rate (BER) in the individual eigenchannels of the singular value decomposition (SVD)-based multiple-input multiple-output (MIMO) system with the perfect channel state information (CSI) at both the transmitter and receiver. It is assumed that a MIMO system operates in uncorrelated Rayleigh fading environment and uses M-ary quadrature amplitude modulation (BPSK, QPSK, 16-QAM and 64-QAM). The obtained results are applicable for the systems with two eigenchannels, i.e. with M transmit and 2 receive antennas or with 2 transmit and N receive antennas. Besides the exact expressions, the corresponding high signal-to-noise ratio (SNR) approximations are also presented.     

Performance of STBC-OFDM Systems over Spatial Correlated Fading Channels

1　Introduction　Recently ,MultipleInputandMultipleOutput(MIMO)wirelesssystemsusingmulti elementan tennadiversityatboththetransmitterandthere ceiverhasdrawnconsiderableattention[1～3] .InMI MOsystems,space timecodingcouldbeemployedtoimprovelinkreliability ,suchasSpace TimeBlockCoding (STBC)whichhasaverysimplede codingmethodandfulldiversityachieved[4～7] .WhenSTBCisusedoverwidebandchannels,theOrthogonalFrequencyDivisionMultiplex (OFDM )techniquecanbeusedtogethertoeffectivelycombatf…     

分集通道相关时MIMO雷达的检测算法

多输入多输出(MIMO)雷达利用波形分集或空间分集提高雷达性能,目标回波散射系数是全相关或者独立完全取决于阵列系统配置。然而,在有些情况下,雷达阵列系统配置导致散射系数部分相关,从而使MIMO雷达的检测性能受到影响。针对上述问题,文中研究了基于尼曼-皮尔逊准则下分集通道相关时MIMO雷达检测算法,推导检测概率与虚警概率的近似解析表达式,分析了分集通道相关性对MIMO雷达检测的影响。仿真结果验证了该算法的有效性。     

一种基于SVD预编码的MIMO调制分集方法

本文研究了一种基于SVD-MIMO系统的高频谱利用率的编码调制分集方法,该方法将MIMO系统、旋转调制和Turbo码结合起来,有效利用空间分集、调制分集和时间分集特性。与传统的比特交织编码调制（BICM）技术相比,该方法以很小的复杂度代价换取了较大的性能增益,具有更强的对抗衰落的能力,保证了系统高频谱利用率,有效地增强了无线系统的传输可靠性。     

视距相关信道下考虑非理想CSI的多用户MIMO收发联合设计

在FDD模式多用户MIMO(Multi-input Multi-output)系统下行链路中,由于信道估计、反馈信道等存在误差,使得发送端获取理想信道状态信息(CSI,channel state information)十分困难。针对获得非理想CSI的多用户MIMO系统,考虑在基站和各用户的天线分别具有相关性并引入视距分量的信道条件下,提出了一种新的基于块对角化的MMSE准则收发联合设计算法。该算法首先通过块对角化消除用户间的共信道干扰,然后针对存在信道估计误差的用户信道依据MMSE准则分别迭代求解每个用户预编码和解码矩阵。论文设计出一种基于训练序列的信道估计误差算法,并获得等效信道模型,使得收发端获得的信道状态信息更有实际意义。本文假设反馈信道理想,发射端可以完整得到信道估计矩阵。在MMSE准则下,推导获得了Lagrange乘子的解析解,避免了求解非线性方程的复杂过程,显著降低了计算复杂度。和已有算法相比,该算法不仅可以获得良好的误码性能还可以对各用户进行独立优化,处理更加灵活。仿真分析了视距分量、信道相关性以及信道估计误差对算法性能的影响。仿真结果表明,该算法误码性能良好,算法收敛快,并且对信道估计误差带来的影响有较好的抑制作用。      

基于子空间相关信道模型的大规模MIMO信道估计

考虑到大规模MIMO系统的信道向量近似正交以及大量可用自由度,可以对接收信号运用奇异值分解(SVD)理论进行信道估计,并且产生的模糊矩阵用一小段导频就可以完全解决。MIMO系统的性能依赖于传播环境的复杂度和所用天线阵列的性能,更依赖于实际信道所提供的自由度。因此介绍了一种信道模型,该模型中角域划分为有限的信号到达方向,也就是到达角(AOA),并考虑在上行链路中将优于特征值分解(EVD)的SVD运用在AOA相关信道模型上进行信道估计。仿真结果显示,相关信道模型下此估计器的估计精度与基于导频的方法相比可以实现大幅度提高,以达到提高大规模MIMO系统性能的目的。     

MIMO系统中的一种码距分配矩阵构造方案

针对多输入多输出(MIMO)系统采用奇异值分解(SVD)预编码时最优码距分配矩阵的构造无闭式解且搜索复杂度高的问题,基于变形的Hadamard矩阵,以接收端成对错误概率最小化为准则,给出了一种易求解且为闭式构造的码距分配方案。同时,给出了与之相应的功率分配方案,进一步提高了系统的性能。仿真结果表明,该算法性能与现有方法近似,但复杂度降低。当推广到具有发射相关性的MIMO系统时,仍具有较好的性能。     

一种选择最大多用户分集MIMO信道调度方法及性能分析

提出了一种选择最大多用户分集MIMO信道调度方法,能在不降低性能的基础上减少反馈负载：每个用户将最大的信干噪比值与设定的门限比较,只有大于门限的值及对应的发射天线序号返回给基站,基站分配独立的信道给最大信干噪比用户。给出了所提方案的系统平均容量和反馈负载量的分析,仿真结果与分析一致。     

标准球形译码算法在发射相关MIMO信道下的平均复杂度分析

球形译码算法作为实现MIMO系统最大似然检测的一种有效方法,受到广泛重视.目前,几乎所有对球形译码算法的研究,均是基于假设信道衰落系数完全统计独立并且同分布,而在实际环境下,天线之间通常存在相关性,这样会使球形译码算法的复杂度发生变化.本文针对标准的球形译码算法,对其在发射相关MIMO信道下的复杂度进行了数学分析,推导了平均复杂度的数学表达式,并利用计算机仿真,比较了在不同的信噪比和不同的发射天线数下,发射相关性强弱对算法复杂度的影响.     

MIMO相关信道估计中训练序列的最优结构和最佳长度

针对存在空域相关性的多输入多输出（Multiple—Input Multiple—Output，MIMO）信道，首先设计了适用于任何给定长度的最优训练序列，该序列能够充分利用已知的信道相关信息，且具有估计均方误差最小化的特性．在此基础上，分析了相关信道下采用训练估计的数据传输机制所能达到的容量下界，得出了满足估计准确性和数据速率最优折中的最佳训练序列长度．最后，通过仿真验证了本文给出的训练序列的性能和最佳长度取值的有效性。     

Keyhole信道下正交空时分组码的性能分析

在某些MIMO（multiple—input multlple-output）衰落环境下，发射或者接收信号不相关，但是系统的信道容量依然很低，这种现象称之为Keyhole效应．本文针对Keyhole衰落MIMO信道，在任意的收发天线数目下，对正交空时分组码进行了性能分析，通过矩生成函数的分析方法，分析了Keyhole信道可以提供的分集增益，给出严格的封闭的符号错误概率表达式．并且针对收发天线数目不相等的情况，给出简洁的近似结果．在Keyhole衰落信道下的计算机仿真表明，，严格的分析结果与仿真结果一致，在高信噪比下，近似表达式也与仿真的结果吻合。     

Pilot decontamination in massive MIMO system combining time-shifted and cell sectorization pilot assignment

Pilot contamination is appeared in massive MIMO (multiple input multiple output) system when using the same pilot sequences at different cells to get the channel state information.It becomes a bottleneck problem of massive MIMO when the number of antenna goes infinite.In order to dealt with pilot contamination,a new TS-CSPA joint scheme was proposed.This scheme can mitigate pilot contamination by reduce the reuse of pilot sequence through the time domain and space domain.And the closed-form expression for the achieved rates and signal to interference plus noise ratio(SINR) to verify the advantages of the proposed scheme were given.Numerical results show that significant performance gains to mitigate pilot contamination problem compared to other methods.     

MIMO MRC Systems with and without Multiuser Diversity

In this paper, we consider the multiple-input multiple-output (MIMO) wireless systems employing maximal ratio combining (MRC) in the absence and presence of multiuser diversity. First, using the well-known moment generating function-based analysis approach, we derive the error performance of the MIMO MRC systems without multiuser diversity over spatially correlated fading channels. Second, we present the average capacity of MIMO MRC systems with multiuser diversity. Numerical results demonstrate the accuracy of our analytical expressions.     

Cognitive Radio with Single Carrier TDCS and Multicarrier OFDM Approach with V-BLAST Receiver in Rayleigh Fading Channel

This article presents the performance comparison of TDCS and OFDM based cognitive radio for MIMO system using VBLAST receiver architecture to reconstruct the transmitted data. The interference avoidance performance in terms of BER and bitrate are improved by adding multiple antennas to the system and the use of V-BLAST technique at the receiver. The results show the most promising interference avoidance technique combined with MIMO V-BLAST architecture to be applied in the CR system.

天线耦合和极化对空分复用MIMO系统误码性能的影响

文章目的在于研究天线的互耦、匹配和极化特性对于基于空分复用的分层结构空时编码多输入多输出（Multiple Input Multiple Output,MIMO）系统误码性能的影响。采用了基于电路网络参数的信号分析模型,精确描述了匹配/未匹配天线阵列的发射、接收特性,接着使用蒙特卡罗分析方法对空分复用MIMO系统的误码性能进行了分析,包括匹配/未匹配线性阵列和极化分集阵列,并且讨论了极化失配特性对误码性能的影响。结果表明,匹配网络的应用能够有效地降低空分复用MIMO系统的误码率;同时极化分集天线的应用能够降低耦合和极化失配的影响,降低系统的误码率。