4G移动通信中的OFDM—MIMO技术研究

介绍了4G移动通信中的OFDM技术、MIMO技术的基本原理及MIMO-OFDM系统的关键技术包括信道估计、同步、分集技术和空时编码技术。MIMO技术与OFDM技术结合，成为4G移动通信中有效对抗频率选择性衰落、提高数据传输速率、增大系统容量的关键技术，是第四代移动通信系统研究的热点问题。     

多天线无线数据通信系统中多用户分集的研究

研究当接收天线不少于发送天线时多输入多输出(MIMO)系统的多用户分集能力。首先从理论上分析了发送天线个数等于1和2时最大似然接收和迫零接收系统的平均吞吐量和调度增益,以及仿真分析了发送天线个数大于2时系统性能。理论分析和仿真表明：在多用户的MIMO系统中,接收的平均信噪比、用户个数、收发天线个数、接收机的结构等对于多用户分集有很大的影响。当发送天线个数为1时,接收天线较少(1,2,3)和平均信噪比为．10dB时调度增益很大,但调度增益随着天线个数和发送功率增大急剧下降。和最大似然接收相比,迫零接收具有更大的多用户分集增益,因此迫零接收机的吞吐量可以很容易超过最大似然接收机。     

多模光纤模式群分集复用系统

多模光纤(MMF)已成为"最后一千米"短距离通信的理想介质,但多模光纤的模间色散限制了其传输能力.模式群分集复用(MGDM)是种光路的多输入多输出(MIMO)技术,该技术利用多模光纤中不同的模式群作为相互独立的信道来传输多路信号,极大地提升了多模光纤的传输能力.设计实现了一个基于75 m梯度型多模光纤(GIMMF)直接检测的两路MGDM通信系统,不同模式群的激发利用选择模式激发实现,利用偏置连接器和多模耦合器实现模式群的复用及解复用,并利用该系统实现了模拟视频信号和非归零码(NRZ)数字信号的传输.     

频率分集均匀圆阵MIMO雷达距离依赖波束形成

均匀圆阵(UCA)与多输入多输出(MIMO)雷达的结合可在具备UCA雷达主要优点的同时兼有MIMO 雷达的优势。然而,UCA-MIMO雷达的波束形成与距离无关,该特点限制了其抑制特定距离干扰的性能。文中提出频率分集UCA-MIMO雷达距离依赖波束形成方法。该方法中UCA的每个阵元发射具有微小频率步进的不同频率,从而远场的信号积累与距离有关,进而波束形成依赖于距离。仿真实验表明了该方法的有效性。     

基于完全互补码的MIMO雷达

多输入输出雷达,利用多个天线发射和接收可分离信号.通过对发射波形的设计,可以明显地改善雷达的性能.Walsh编码与伪随机编码构造方法简单,但具有较高的互相关和自相关旁瓣.完全互补码具有良好的相关特性,其距离旁瓣为零,可用于对静止目标成像.     

空间光通信中分布式天线的信号检测研究

针对空间光通信中随机信道传播时延导致接收信号符号间干扰的特殊性使分布式发射天线多入多出(MIMO)信号的线性检测算法更加复杂这一问题,提出了一种基于Neyman-Pearson(NP)融合准则的分布式天线信号检测算法。仿真结果表明,当接收信号同步时,NP算法具有较好的健壮性,其性能优于等增益合并(EGC)算法,与最佳合并(OC)算法相当;当接收信号异步时,NP算法要明显优于EGC和OC算法,抑制接收符号间干扰,能体现出分布式天线系统的空间分集性能。     

自适应映射广义空移健控调制(英文)

Generalized Space Shift Keying (GSSK) modulation is a low-complexity spatial multiplexing technique for multiple-antenna wireless systems. However, effective transmit antenna combinations have to be preselected, and there exist redundant antenna combinations which are not used in GSSK. In this paper, a novel adaptive mapping scheme for GSSK modulation, named as Adaptive Mapping Generalized Space Shift Keying (AMGSSK), is presented. Compared with GSSK, the antenna combinations are updated adaptively according to the Channel State Information (CSI) in the proposed AMGSSK system, and the performance of average Symbol Error Rate (SER) is reduced considerably. In the proposed scheme, two algorithms for selecting the optimum antenna combinations are described. The SER performance of AMGSSK is analyzed theoretically, and validated by Monte Carlo simulation. It is shown that the proposed AMGSSK scheme has good performance in SER and spectral efficiency.     

频分双工大规模MIMO系统时变信道估计

大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output, MIMO）系统的性能增益依赖可靠的信道估计,传统信道估计方案主要面向准静态场景,在用户高速移动场景中性能下降明显。本文研究频分双工（Frequency Division Duplex, FDD）大规模MIMO系统中的时变信道估计问题,利用信道向量在角度域的空时稀疏特性,提出软结构先验模型驱动的稀疏贝叶斯信道估计（Soft-Structured Prior Model based Sparse Bayesian Estimation, SSPM-SBE）方案,针对方案涉及的复杂贝叶斯估计问题,给出基于变分优化的低复杂度求解方法。SSPM-SBE方案能够充分利用当前和历史接收导频数据改善时变信道的估计性能,且无需信道大尺度信息的先验认知,仿真结果验证了方案的优越性。      

MIMO天波雷达波形综合分析与改进

针对天波雷达应用背景及实际需求,详细分析了多输入-多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)天波雷达波形设计问题,对典型MIMO天波雷达波形的优缺点和适用探测任务进行了综合比较,并得出了部分波形之间的关系。为改善已有波形在多普勒容限、速度模糊和频率限制,提出了一种慢时间随机相位编码波形。相关结论和改进措施为MIMO天波超视距雷达信号理论研究、工程实现提供了参考。     

适用于迫整接收机的排序格基规约算法

针对单用户多输入多输出（MIMO）无线信号传输系统,本文采用一种低复杂度高性能的线性接收机结构—迫整接收机（Integer-Forcing）,并在此基础上提出一种利用成对列变换依次减小格基的模长的格基规约（Lattice Reduction）算法—排序格基规约。迫整接收机利用整数域的闭环特性以及最大化每层信干噪比（SINR）的优化技术,可以用较低的复杂度获得较好的性能。鉴于最大化各层信干噪比等价于格理论中的最短独立向量组（SIVP）问题,本文提出的排序格基规约算法以较小的正交性能损失作为代价,有效的降低了解决该问题的复杂度,特别适合中大规模的MIMO系统。仿真实验和分析表明,不仅在格基模长性能上优于经典的LLL算法,而且具有更快的运算速度;同时,基于排序格基规约的迫整接收机显示出优于大部分线性接收机,且接近最大似然（ML）接收机的误比特率（BER）性能。