MIMO多天线技术研究

论文摘要

虽然第三代移动通信技术还没有应用到实际生活之中,但是新一代无线通信技术已扑面而来,其无所不在、高质量、高速率的移动多媒体传输目标让人耳目一新。然而,实现这一振奋人心的通信目标并非易事,常规单天线收发通信系统面临严峻挑战,采用常规分集技术或智能天线技术已不足以解决新一代无线通信系统的大容量与高可靠性需求问题。此时,多天线的无线通信技术为我们提供了解决该问题的新途径,它在无线链路两端均采用多天线,能够充分开发空间资源,在无需增加频谱资源和发射功率的情况下,成倍地提升通信系统的容量与可靠性。本文首先介绍了MIMO通信技术的相关背景及其信道模型,并对几种天线配置下的信道容量进行了仿真分析;然后引入了空时编码的介绍,同时对基于垂直分层编码的四种检测算法进行了性能比较,利用这些检测算法的仿真结果,分析在不同天线配置下算法的可靠性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 本文的研究背景和意义
• 1.2 目前已取得进展和存在的问题
• 1.2.1 目前已取得进展
• 1.2.2 仍存在的问题
• 1.3 本文的内容安排
• 第二章 无线 MIMO 通信技术概述
• 2.1 天线分集技术
• 2.2 MIMO 无线通信技术
• 2.2.1 传统天线向多天线技术的发展
• 2.2.2 智能天线向多天线的发展
• 2.2.3 MIMO 无线通信技术
• 2.2.4 MIMO 系统中的分集和复用
• 2.2.5 MIMO 无线信道建模
• 2.2.6 MIMO 系统中的多天线设计
• 2.3 MIMO 技术的实质和优点
• 第三章 无线 MIMO 信道模型
• 3.1 典型的确定性的MIMO 信道模型
• 3.1.1 双向传播的信道模型
• 3.1.2 二维射线跟踪模型
• 3.2 随机MIMO 信道模型
• 3.2.1 信道衰落和扩展
• 3.2.2 随机MIMO 信道的一般描述
• 3.2.3 3GPP 有关MIMO 信道模型方面的标准
• 第四章 MIMO 信道容量
• 4.1 不同天线配置下的信道容量
• 4.1.1 单输入单输出SISO 信道容量
• 4.1.2 单输入多输出SIMO 信道容量
• 4.1.3 多输入单输出MISO 信道容量
• 4.1.4 多输入多输出MIMO 信道容量
• 4.2 MIMO 信道容量分析
• 4.2.1 MIMO 信道容量
• 4.2.2 恒参信道的信道容量
• 4.2.3 随参信道的信道容量
• 第五章 空时系统的检测算法
• 5.1 空时编码技术
• 5.2 V-BLAST 接收机的检测算法
• 5.2.1 迫零检测ZF-IS 算法
• 5.2.2 最小均方误差MMSE-IS 算法
• 5.2.3 改进的迫零检测ZF-SIC 算法
• 5.2.4 改进的最小均方误差MMSE-SIC 算法
• 5.3 仿真结果
• 5.3.1 相同天线配置的四种算法比较
• 5.3.2 不同天线配置的ZF-IS 算法性能比较
• 5.3.3 不同天线配置的ZF-SIC 算法性能比较
• 5.3.4 不同天线配置的MMSE-IS 算法性能比较
• 5.3.5 不同天线配置的MMSE-SIC 算法性能比较
• 5.3.6 仿真结果综述
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果