MIMO系统的天线选择技术研究

论文摘要

MIMO技术能够在空间中产生独立的并行信道同时传输多路数据流,在不增加系统带宽的情况下增加频谱效率,有效地提高了系统的传输速率。在MIMO系统中,对多天线进行自适应选择,可以充分考虑MIMO系统多用户、多天线之间的分集和复用特性。本文首先介绍MIMO系统的基本原理及预编码技术,对MIMO的基本模型,发送分集及空间复用,MIMO容量分析等做了详细研究。研究了非线性/线性预编码技术,并基于一种新的预编码技术进行多天线选择的大量研究。针对不同天线选择的应用范围,分析了理想情况下,接收端及收发联合发送时多天线选择带来的不同系统增益比较。在MIMO下行多天线系统中,研究了多天线选择技术的算法,提出了一种改进的低复杂度的MIMO多天线选择解决方案,使用Matlab性能仿真显示提出改进的算法在降低复杂度的同时能最大限度的逼近系统性能,其优越性随着负载增加更为明显。同时,本文基于以TITMS320C6416T DSP为核心的硬件平台,通过原理电路及PCB设计、版图制作及软件程序加载,实现MIMO信道建模及信道性能测试。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 背景综述
• 1.2 相关技术
• 1.2.1 多天线技术
• 1.2.2 正交频分复用OFDM
• 1.2.3 MIMO与OFDM结合
• 1.2.4 自适应MIMO技术
• 1.2.5 自适应天线选择技术
• 1.3 本文的研究工作
• 第二章 MIMO系统原理分析
• 2.1 MIMO基本原理
• 2.1.1 MIMO系统容量分析
• 2.1.2 发送分集
• 2.1.3 空间复用
• 2.2 预编码技术
• 2.2.1 非线性预编码
• 2.2.2 线性预编码
• 2.3 自适应MIMO技术
• 2.5 本章小结
• 第三章 MIMO系统的自适应天线选择
• 3.1 自适应多天线技术
• 3.1.1 LTE中的MIMO配置
• 3.1.2 自适应天线选择技术
• 3.1.3 功率调制误码率关系
• 3.2 最优多用户选择
• 3.3 最优多天线选择
• 3.3.1 最优接收天线选择
• 3.3.2 最优发送天线选择
• 3.3.3 最优收发联合天线选择
• 3.4 低复杂度多天线选择算法
• 3.5 仿真结果及分析
• 3.5.1 最优多天线选择结果
• 3.5.2 低复杂度多天线选择结果
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于DSP的MIMO系统信道建模实现
• 4.1 系统方案简介
• 4.2 硬件平台设计
• 4.3 电路设计与版图绘制
• 4.4 软件算法设计
• 4.5 本章小结
• 第五章 全文总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录