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MIMO系统中基于容量分析的天线选择及信道状态信息研究

杨育捷  
【摘要】: 多输入多输出MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术是无线移动通信领域的重大突破,使用这一技术可以有效的提高系统的性能,因此受到广泛的关注。天线选择技术是MIMO系统中的一个关键问题。它能从MIMO系统的多个发射天线和接收天线中选择出性能最好的一个或几个子集,从而节省了硬件成本,极大地提高了MIMO系统的性价比。为了获得较大的信道容量,需要开发较好的天线选择算法。 本文在前人研究的基础上,对MIMO系统的各种不同形式的信道容量及其理论进行推导,并对几种基于容量最大化的天线选择算法进行总结。通过计算机仿真对其性能进行比较分析,利用线性代数原理对已有的快速天线选择算法进行改进,提出一种改进的天线选择算法。改进的天线选择算法在一定条件下能获得比原快速天线选择算法更大的信道容量,并且考虑了实际信道的相关特性,因此具有一定的现实意义。同时考虑到在进行天线选择时要充分考虑信道的状态,论文对信道状态信息(CSI,Channel State Information)进行研究,用统计的方式对CSI进行建模,推导了在考虑部分CSI条件下,多输入单输出MISO(Multiple Input Single Output)系统的信道容量公式。


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