Spatial channel characteristics in the outdoor hotspot environment based on wideband MIMO measurements

Wideband multiple-input multiple-output （MIMO） channel measurements were performed at 5.25GHz in the hotspot environment in Beijing. The propagation mechanism was line-of-sight and obstructed-line-of-sight （LOS/OLOS） in the outdoor scenario. Using a large amount of estimated angle of departure （AoD） and angle of arrival （AoA） results, the cumulative distribution functions （CDFs） of directional spread （DS） are extracted, which illustrate that the spatial dispersion is quite significant at both ends due to the low antenna height of base station and rich scatterers. The average power azimuth spectrum （PAS） is found to be well fitted with a Laplacian function. In addition, the non-isotropic property of spatial correlation is investigated, and the average envelop correlation over arbitrary antenna spacing provides the correlation distance to facilitate the MIMO optimization and deployment in the outdoor hotspot environment.     

一种新颖的多用户MIMO系统下行链路的信道分解方法

块对角化(BD, Block-Diagonalization)算法将多用户MIMO系统下行链路信道分解为若干个独立并行的单用户MIMO信道。该算法并没有考虑各用户接收噪声功率的差异,而是通过各等效单用户MIMO信道为不同的用户提供相同的空间发射分集,因此具有最大噪声功率的“最差”用户将会严重的恶化整个多用户MIMO系统的性能。我们结合下行链路信道块三角化（BT, Block-Triangularization)算法以及Tomlinson-Harashima 非线性预编码 (THP)提出了一种下行链路的改进BD分解算法,使分解得到的各单用户信道具有优于BD算法的空间发射分集。并且通过优先对“最差”用户进行预编码使得该用户获得“最优”的等效信道,提升了整个系统的性能。     

相关信道下宽带MIMO-OFDM系统中空时频码的分集度分析

针对在发射端和接收端都存在空间相关的频率选择性时变 MIMO信道,分析了MIMO-OFDM 系统中的空时频码的分集度性能,基于成对错误概率准则,推广了空时频码的设计准则.对于一个给定的空时频码,发现所能获得的分集度不仅与发射端相关矩阵、接收端相关矩阵有关,而且还与信道的时间相关矩阵、频率相关矩阵有关.空时频码在相关信道下的最大可获得分集度为Lrank(P)rank(Q)rank(RT).空时码和空频码只是该结果的一个特例.实验仿真结果验证了该结论.     

空间相关特性对矿井MIMO系统性能的影响

多输入多输出(MIMO)技术可有效地抵抗矿井巷道中无线传输多径衰落现象,文章分析了矿井MI-MO信道容量所受影响因素,研究了MIMO系统的具体散射环境和天线阵列的相关性,建立了矿井MIMO相关信道模型,并对不同的相关系数进行了数值分析;结果表明,MIMO系统性能受矿井巷道的空间相关性影响非常大。     

基于3GPP-SCM的MIMO信道多普勒功率谱性能研究

多普勒功率谱是分析无线信道的一项重要指标,对接收机的调制解调都存在一定的影响.随着多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统的发展,经典多普勒功率谱已经不再适用于MIMO信道的分析.为了更好地分析与更准确地预估MIMO系统的多普勒功率谱.基于第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project,3GPP)的空间信道模型(spatial channel model,SCM),对角度谱为拉普拉斯分布时无线信道的多普勒功率谱进行了理论分析与推导,并结合SCM模型的空时相关性提出了统计多普勒功率谱的方法.在MATLAB仿真平台上,通过配置特殊的发射信号提取各径的衰落系数并统计了数值结果.仿真结果表明,MIMO信道下的多普勒功率谱不仅由用户终端移动速度、中心载波决定,入射波角度分布对其分布也起着决定性的影响.     

一种改进的FDD大规模MIMO CSI反馈方法

大规模MIMO技术因具有高数据率、频带利用率和能量效率等优点被认为是第5代移动通信系统的核心技术之一.在频分双工(FDD)模式下,由于上、下行信道不具有互易性,因此大规模MIMO系统基站如何获得准确的下行信道信息是一个具有挑战性的问题.本文对这一问题进行了研究,提出一种利用信道稀疏性和线性滤波的有效方法.仿真结果表明,与传统方法相比,本文所提方法可以极大提高系统性能.     

一种多用户多输入多输出系统下行链路线性预编码方法

针对多用户多输入多输出系统下行链路线性预编码的信干噪比最大化方法中,共信道干扰抑制和噪声抑制不能有效平衡的问题,提出将其中的噪声方差项修正为以噪声方差为变量的分段线性函数的改进方案.该方案通过对噪声方差项的分段修正,在噪声方差的值较小时依然能够保持共信道干扰抑制和噪声抑制间的平衡,从而使系统的误比特率性能和容量得到进一步提高.仿真结果表明,与信干噪比最大化法相比,所提方案对于基站天线数为5、移动用户数为3、移动用户天线数均为2的多用户系统,在平均误比特率为10-4水平上可以获得2 dB的性能增益,当信噪比为10dB时,可以使系统的各态历经容量增加1 b.(s.Hz)-1.     

复数Hopfield盲恢复多用户QPSK信号

为盲恢复MIMO系统QPSK信号,构造了一个专门的复数Hopfield神经网络(CHNN).证明了CHNN趋向平衡的充要条件,指出了虚、实部同时平衡是极值点的必要条件,给出了平衡点集大小与连接矩阵主对角元大小之间的关联.此外,为准确地串行恢复多用户信号,提出了新的补空间扩展法.计算机仿真表明,该CHNN所采用的连接矩阵和补子空间扩展法能有效地削减平衡点数,减少神经网计算次数,降低用户信号漏检的错误.     

多小区 MIMO 网络中一种新的 D2D 通信干扰对齐算法

当多小区MIMO（multiple-input multiple-output）网络中引入D2D（device-to-device）技术后形成D2D-MIMO干扰网络,为解决其干扰问题,提出了一种基于天线数奇偶性的发送端数据流分配方案和基于该方案的干扰对齐（interference alignment,IA）算法。该算法通过最小化基站泄露到非目标用户的信号功率来求解蜂窝链路的预编码矩阵,通过最大化蜂窝用户的信干噪比（signal to interference plus noise ratio,SINR）来求取蜂窝链路的干扰抑制矩阵,进而通过线性干扰对齐消除蜂窝内干扰,并推导了系统的最大自由度（degrees of freedom,DOF）。理论分析和仿真表明,相对于现有算法而言,该算法提高了系统的自由度、频谱效率和能量效率,降低了对天线数的要求,增强了系统的灵活性。     

多小区环境中基于动态功率分配的干扰安排算法

在多用户MIMO (Multiple-Input Multiple-Out put)干扰信道环境中,为了充分利用系统的总功率,将用户受到的干扰最大化地重叠,以提高系统性能.给出了MIMO干扰信道模型及子空间干扰安排算法分析;针对如何最大程度地利用系统功率问题提出了一种采用动态功率分配的干扰安排算法.仿真结果显示,该方案...