频率选择性衰落环境中MIMO系统信道容量研究

提出了一种频率选择性环境中多输入多输出系统信道容量的分析方法.该方法基于接收均匀圆阵构建了蕴含天线间距、散射角大小和多径数等模型物理参数的衰落空间相关模型。分析了MIMO OFDM系统信道衰落的统计特性。在此基础上利用Wishart分布的性质详细推导了任意天线数的MIMO OFDM系统的信道容量及其上下限。该方法回避了已有方法需要求取信道衰落相关特征值概率密度函数的问题，降低了运算量；并且可以有效地分析在频率选择性环境中模型物理参数对信道容量的影响。仿真结果表明，随着天线间距的增大，系统的平均信道容量也逐渐增大；但当天线间距增大到一定程度后,信道容量变化不明显，散射角越大，信道容量的增长速率越快，当接收信噪比较高时,平均信道容量的上下限接近于其实际值。     

频率选择性衰落MIMO信道容量分析

随着传输速率越来越高,信号所占用的带宽越来越宽,实际信道呈现出频率选择性衰落特性.根据频率选择性衰落信道特性,建立了频率选择性衰落MIMO信道模型,采用频域和时域的方法研究了在频率选择性衰落下,发射端已知和未知信道状态信息的MIMO信道容量,并给出了相关的仿真结果.研究结果表明:在相同发射功率和传输带宽下,MIMO系统可以不牺牲信号带宽而显著提高信道的容量,并且天线数量和输入信噪比的大小对信道容量具有不同的影响.研究结果为如何提高频率选择性衰落环境下MIMO信道容量提供了依据.     

一种针对频率选择性MIMO信道的新型空时分层迭代检测算法

本文针对FS-BLAST算法中的误码扩散问题提出了一种新的分层迭代方法：部分最大似然分层迭代（MLIC）算法。FS-BLAST由于采用了干扰对消的方案,不可避免的产生了误码扩散问题。在本文中,提出了一种新的部分最大似然分层迭代方案,它在分层迭代算法中引入最大似然的概念,是最大似然检测和分层迭代算法的折衷。从实验仿真中,可以看出,这种改进的算法比传统的FS-BLAST和已有的迭代算法具有更好的系统性能。     

MIMO BC中新的TH预编码方法

针对多用户MIMO广播信道下预编码技术提出了发射端配置两根天线的改进TH预编码方案。该方法突破了传统TH预编码方案发射天线与接收天线数量的限制,并且得到了很好的分集和复用增益。仿真结果表明,所提算法在容量上接近理论容量界,且当误码率为10-2时,所提方案相比单天线THP有9 dB的增益。     

一种MIMO时变信道下的低反馈量有限反馈预编码方法

本文提出了一种新颖的适用于MIMO时变信道环境的有限反馈预编码方法.该方法利用子空间跟踪算法自适应跟踪时变信道的发射预编码矩阵,同时结合Jacobi迭代算法有效降低了有限反馈预编码的反馈量.通过计算机仿真,该方法在ARI时变信道模型,以及更实际的Jake's时变信道模型下的跟踪性能得到很好的验证.在更低的反馈量下,该方法可以获得比传统的存在反馈延时的Grassmannian预编码方法更好的系统容量性能,而且该方法在相同的反馈量下,无论是收敛性能还是误码率性能都明显优于将Jacobi迭代算法直接应用于时变信道跟踪的预编码方法.     

室内可见光MIMO信道的空间相关性分析

该文针对室内可见光多输入多输出(MIMO)信道的空间相关性展开研究,基于朗伯辐射模型,建立了室内可见光MIMO信道模型;并基于该模型,分析了发送与接收空间相关性与空间距离参数的关系,给出了发送与接收相关系数的表达式,为室内可见光MIMO通信系统的布设提供了理论指导;信道矩阵条件数仿真验证了信道空间相关性随发光二极管(LED)间距的减小而增大、随光电检测器(PD)间距的减小而增大、随LED到PD垂直距离的增大而增大;信道容量仿真得出,随着LED与PD数量的增加,信道容量逐步提高,但随着信道空间相关性的增强,信道容量的提高逐步减小。     

一种适用于下行多用户MIMO信道的预处理方法

在研究了多用户MIMO下行信道矩阵的基础上,本文提出了一种基于信道矩阵奇异值分解的多用户预处理方法。该方法将预编码矩阵分解为一些特殊矩阵的加权和。利用这种分解方法,本文研究了信道反转(CI)方法和规则化反转(RCI)方法,结果显示这两种方法均是本文提出的方法的特殊解。在发射功率约束条件下,本文给出了基于最大平均信道容量准则的迭代的参数优化方法。计算机仿真结果显示,本文提出的方法具备了较好的性能:相对于CI和RCI算法,有效提升了系统的平均信道容量和中断容量并且能够更好的处理远近效应问题。     

基于信道状态的MIMO预编码算法

针对多输入多输出（MIMO）的应用需要,研究了一种利用发端信道状态信息（CSIT）进行预编码,增强系统性能的方法。该方法在发送端采用线性预编码器对CSIT进行预编码,合理分配不同天线的发射功率以提高系统性能;分别在低、高信噪比条件下,对进行预编码前后的容量比值差值进行了仿真分析。分析结果表明：进行预编码后,MIMO系统容量明显改善,以上研究结果对MIMO的工程应用有良好的参考意义。     

一种空间相关MIMO信道下的空时预编码方案

在实际的多输入多输出（MIMO：Muhiple Input Multiple Output）移动通信系统中，信道的空间相关性通常会使得现有的空时编码方案难以获得最佳的误码性能。为了解决该问题，本文提出了一种适用于MIMO空间相关信道的空时预编码方案。该方案在完成对发射信号的空时编码后，针对发射天线的空间相关矩阵设计了合理的预编码矩阵，进而能够在保证分集增益的前提下克服相关信道的不利影响。仿真结果证实，该方案能够在一定程度上有效提高整个系统的误码性能。     

基于链路自适应的MIMO系统发射预编码方案研究

针对多输入多输出(MIMO)系统中发射天线之间存在的相关性对系统性能的影响,在已有的基于相关矩阵自适应调整发射功率和相位的预编码算法的基础上,增加基于最小判决距离最大化准则的自适应调制,使接收端能得到均衡且总体最小的误码率.仿真结果表明,该算法可更好地自适应信道,在误码率为10-2时,能取得4dB的增益.     

MIMO信道的空间相关特性及信道容量分析

该文针对非频率选择性MIMO衰落信道,建立接收阵列的三维(3D)信道模型,推导出关于空间距离矢量的空间相关函数表达式,并且仿真分析了空间距离矢量对电压相关系数的影响,分析了电压相关系数对信道容量的影响,仿真结果说明电压相关系数与信道容量呈反比关系.     

Capacity of MI MO LAS-CDMA System Under Correlating Multi-Path Fading Channels

1IntroductionMI MOtechnology has emerged as a key method toachieve high spectral and power efficiency in wirelesscommunications .By the work of E. Telatar and Fosi-chini[1 ~6]et al .,the capacity of aMtransmite anten-nas andNreceive antennas systemcan be min( M,N)ti mes that of a single antenna system,that is to say ca-pacity canincreaselinealy with minumof the number ofantennas at transmiter and receiver .In order to encounter multi-paths fading,capacity oftraditional BLAST-CDMAis res…     

基于向量序列谐波恢复的缓时变频率选择性MIMO无线信道的估计方法

该文研究缓时变频率选择性MIMO无线信道谐波拟合模型参数的估计问题,提出基于向量序列谐波恢复及非线性约束最小二乘法的非盲信道估计方法。与以往采用chirp序列作为训练信号的方法不同,该文采用全序列作为训练信号。仿真结果表明,与采用chirp序列作为训练信号的方法相比,此方法的训练信号容易获得,并且在相同信噪比条件下具有更好的估计精度。     

MIMO系统信道容量研究

针对单用户MIMO系统信道的容量特性展开研究。首先详细推导了无衰落信道下信道容量表达式,然后重点分析了瑞利衰落信道下,接收端已知信道状态信息,发射端已知信道状态分布时的容量特性。最后分别针对瑞利衰落信道下,采用发射分集、接收分集以及BLAST传输结构的系统容量进行仿真。仿真结果表明:给定发射功率,独立的瑞利衰落信道条件下,MIMO系统容量随最小天线数目的增加而线性增加,极大地提高了系统容量。     

在频率选择性信道中的差分空频编码

本文提出了频率选择性衰变信道中采用了差分空频编码的正交频分复用(OFDM)传输方法。根据信道长度,我们将每个天线OFDM帧中的输入数据分组,同一组中各天线上的数据编码组成为一个对角信号星座,沿频域方向独立的对每组信号实施差分编码。通过分析成对错误概率,我们证明了这种码潜在能提供的分集是发射天线数,接收天线数和信道长度的乘积,比差分空时码具有更大分集增益,因而具有更好的性能,这一分析结果也为我们的仿真实验证实了。     

一种新的MIMO无线信道建模方法

文中提出了一种时变宽带MIMO信道的建模方法。该方法利用修正的Jakes衰落模型，用正弦波形叠加的方法，建立了一个频率选择性瑞利衰落多普勒MIMO信道模型。MATLAB仿真证实了该方法的可行性。     

Time-Varying and Frequency-Selective Channel Estimation with Unequally Spaced Pilot Symbols

In this paper, an accurate and computationally efficient algorithm is proposed for estimating time-varying and frequency-selective fading channel with unequally spaced pilot symbols. By employing the time-varying coefficient polynomial interpolation method, it is proved that the time-varying channel impulse response can be estimated by the product of a constant matrix and the fading information at pilot symbol positions. Furthermore, a least square off-line training algorithm is presented to optimally calculate the constant matrix, taking into consideration of the statistics of channel fading and noise. The new algorithm can also be applied for estimating flat fading channel with equally spaced pilot symbols as a special case. Simulation results indicate that our new channel estimation algorithm leads to small mean square error for fading estimation and provides bit error rate performance close to that of the perfect channel estimation.     

Performance Evaluation for Forward-Link Cellular DS-CDMA over Frequency-Selective Nakagami Multipath Fading Channels

The bit-error rate (BER) for a forward-link cellulardirect-sequence code-division multiple-access (DS-CDMA) systemis evaluated. This analysis takes into account the effects ofmulti-cell interference resulting from Nakagami multipath fading,frequency selectivity, path loss and mobile user spatialdistribution. Exponentially decaying multipath intensityprofile (MIP) is adopted in the model to investigate itssignificance on the overall performance. In order to evaluatethe BER performance efficiently, saddlepoint integration (SPI)is applied in the analysis. By fixing the number of resolvablemultipaths and varying the number of fingers for the RAKEreceiver, it can be shown that the capacity of a DS-CDMAcellular system increases almost linearly with the number ofRAKE fingers.     

3×3多天线系统衰落相关与信道容量研究

为分析天线间距和散射角等信道物理参数对多输入多输出系统信道容量的影响,提出了一种相关衰落环境中信道容量的分析方法。该方法基于接收均匀圆阵构建了蕴含信道物理参数的衰落相关矩阵。并由此详细推导了3×3多天线系统信道容量的闭式表达。结果表明,相关矩阵特征值的个数和大小决定了系统信道容量的大小。该方法回避了已有算法需求取相关衰落信道特征值概率密度函数的问题,降低了运算量,可以被推广到任意收发天线数的多输入多输出和多输入多输出-频分复用系统。仿真结果表明,天线间距增大,信道容量随之增大。但是当天线间距增大到衰落相关的第一个过零点时,信道容量达到最大值,再增大天线间距对信道容量影响很小。散射角越大,信道容量收敛到最大值速率越快。     

DPSK Receiver with Implicit Diversity for the Linearly Frequency-Selective Rayleigh Fading Channel

A simple DPSK receiver for the linearly frequency-selective fading channel is presented. The channel is modelled as an f-power series truncated to the first two terms [1], [2]. Two specifically designed time invariant filters are used to remove the channel-induced ISI and separate the two implicit diversity branches. The received samples from each filter are then differentially decoded and linearly combined. Analytical and simulation results for binary DPSK demonstrate that this receiver shows significant improvement over the conventional receiver, which uses matched filtering and a product demodulator.