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《江南大学》 2005年
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MIMO信道模型的研究

黄滔  
【摘要】:MIMO技术由于能够在不增加传输带宽的条件下成倍的提高无线信道的信道容量,因而被认为是下一代移动通信系统(4G)的关键技术之一。MIMO信道模型无论是在MIMO技术的理论研究阶段还是在MIMO系统的应用阶段都是必需的。因此,MIMO信道的建模是MIMO理论研究中的重要内容。现有的MIMO信道模型主要分为确定性模型和随机模型两大类。其中随机模型又分为:参数模型,相关模型,几何模型这三类。几何模型具有结构简单,物理概念明确,适应性强,易于在计算机上仿真的优点,因此成为模型研究中的热点。 本文在详细分析了微小区MIMO信道的特点的基础上,针对现有微小区几何信道模型,双环模型所具有的不足,借鉴智能天线的微小区椭圆模型,提出了新的微小区空时相关MIMO信道模型,椭圆模型。模型将散射体随机放置在以移动端和基站端为焦点的椭圆上,散射体在椭圆上的分布服从以移动端为中心的角度均匀分布。通过计算经散射体散射的每一径的增益并叠加,得到每一收发天线链路(天线对)的增益。进而推导出新的空时相关系数函数。与双环模型相比,本文的模型考虑了直射路径的影响;同时计算量也得以降低。在模型的基础上,通过仿真计算,探讨了收发端天线间距,Rice系数,移动端运动速度以及相关性的时间间隔对相关系数的影响。仿真结果表明增大天线的间距,提高移动端的速度,均能降低链路间的相关性。结论与其他模型得到相关性结论相一致,且与阵列天线的相关性经验规律相符,间接验证了模型在反映相关性特性上的正确性。 针对室内MIMO信道的特点,和室内MIMO信道模型的不足,通过改变散射体在椭圆上的分布,我们将椭圆模型推广到室内环境。提出了新的室内MIMO信道椭圆模型。为适应室内环境中,散射体的分布接近均匀分布这一特点,模型假设散射体在椭圆上均匀分布。模型同时设定移动端静止,模型的尺寸参数也相应的减小。与室外模型相似的方法,模型得到了链路间的增益,并推导出了空域相关系数的表达式。通过仿真计算探讨了在室内环境下天线间距,Rice系数对相关系数的影响。仿真结果符合阵列天线的相关性经验规律。 本文利用室外微小区模型,对室外微小区环境中的MIMO信道容量进行了Monte Carlo仿真。仿真结果表明增大天线数能有效的提高MIMO信道容量。当收发端天线数相等的情况下,即使存在一定的链路相关性,信道容量仍然随天线数线性增长。当天线数不等时,信道容量受较小的天线数的影响。增大天线间距能够提高信道容量,但并不能一直提高信道容量。K系数的增大,信道容量将会降低。这些结论与其它模型所得信道容量的结论相仿,且与MIMO信道容量理论相符。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN919.72

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 郑红党;徐钊;聂小燕;张晓光;;煤矿井下MIMO信道模型的研究[J];工矿自动化;2009年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 胡泽妍;宽带空时MIMO无线信道建模与仿真[D];南京邮电大学;2011年
2 兴旺;室内MIMO关键技术研究[D];西安科技大学;2011年
3 杜清亮;微带分形天线及其在MIMO系统的应用研究[D];太原理工大学;2012年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 康桂华;无线MIMO信道的模型、容量、估计和实现算法研究[D];浙江大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 沈锋;中短波扩频导航接收机信号同步方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 于波;MIMO通信系统中的天线选择与预编码技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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9 夏欣;多用户MIMO系统中的预编码及用户调度技术研究[D];电子科技大学;2010年
10 吕凌;广义协作通信若干关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王淑娟;移动通信基站电磁辐射在环境中的分布研究[D];华中农业大学;2010年
2 黄晶晶;基于球形译码算法的MIMO系统均衡技术[D];南昌航空大学;2010年
3 孙磊;集成多路单体液压支柱密封质量监测仪的设计[D];山东科技大学;2010年
4 王永;消防单兵综合信息采集系统研究[D];山东科技大学;2010年
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6 孟令君;基于DSP试验机测控系统的研究[D];长春理工大学;2010年
7 任天宇;自稳定航拍系统算法与设计[D];长春理工大学;2010年
8 叶智祥;基于ARM的以太网转换器研究及应用[D];长春理工大学;2010年
9 毛剑;基于MIMO-OFDM系统的均衡技术研究[D];长春理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
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2 孙艳华;无线通信中多天线系统检测技术研究[D];北京邮电大学;2006年
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4 董伟;MIMO系统中关键技术研究[D];西安电子科技大学;2008年
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6 林澍;小型化分形天线的设计与分析[D];哈尔滨工业大学;2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙晓玲;MIMO系统终端天线研究与设计[D];太原理工大学;2011年
2 王永巍;MIMO双极化基站端多天线的研究[D];桂林电子科技大学;2010年
3 唐祥生;圆极化三角形微带天线的研究[D];南京航空航天大学;2005年
4 赵谦;无线MIMO系统的容量及信道估计算法的研究[D];西安科技大学;2005年
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7 许少峰;阵列相关性对MIMO系统的容量影响分析[D];西安电子科技大学;2005年
8 徐晓军;MIMO无线信道建模与仿真[D];电子科技大学;2006年
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10 杨小丽;GPS天线的圆极化和小型化研究[D];华东师范大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 孙丹;张晓光;;MIMO系统信道容量研究[J];现代电子技术;2006年19期
10 贾向东;陈技江;方晖;傅海阳;;MIMO系统工程应用分析及其SHPCA多天线系统3维信道容量[J];信号处理;2011年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 崔燕妮;陆安现;申东娅;;Rayleigh-Lognormal衰落MIMO信道容量的研究[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
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4 于翠波;李道本;;MIMO在HCS中应用的研究[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
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8 潘成康;蔡跃明;徐友云;;基于最小速率的MIMO多接入信道容量和最优功率分配策略[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年
9 王亚茜;柏庆;束锋;盛卫星;王建新;;多基站多用户MIMO系统下行链路最大化信泄噪比预编码器的基于信干噪比功率的分配方案[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年
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7 杨阿昭;MIMO推动Wi-Fi[N];中国计算机报;2004年
8 CPW记者 张戈;NETGEAR MIMO G 改善无线网络环境[N];电脑商报;2005年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 林辉;多用户分布式网络MIMO技术的研究[D];北京邮电大学;2011年
6 林辉;多用户分布式网络MIMO技术的研究[D];北京邮电大学;2011年
7 郑红党;煤矿井巷电波传播理论和MIMO信道建模关键技术研究[D];中国矿业大学;2010年
8 金颖妮;基于3GPP LTE的MIMO信道建模与信道测量[D];华东师范大学;2010年
9 李化;MIMO信道模型及信道估计技术的研究[D];太原理工大学;2011年
10 李永华;空时相关多天线通信系统的有效性研究[D];北京邮电大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄滔;MIMO信道模型的研究[D];江南大学;2005年
2 李佳伟;MIMO信道容量与射频前端的研究与仿真[D];华中科技大学;2006年
3 刘朝阳;基于空时分组码的MIMO系统研究[D];天津大学;2007年
4 吕波;MIMO空间相关性近似算法及性能研究[D];南京信息工程大学;2011年
5 杨育捷;MIMO系统中基于容量分析的天线选择及信道状态信息研究[D];上海师范大学;2009年
6 张勇强;MIMO信道容量与天线选择技术的研究[D];上海交通大学;2007年
7 云峻岭;MIMO信道特征研究及其硬件实现[D];北京邮电大学;2011年
8 张唯希;信道相关性对MIMO系统性能影响的研究[D];南京信息工程大学;2011年
9 张建平;MIMO移动通信系统中的单基站定位技术研究[D];电子科技大学;2011年
10 冀少威;时频双衰落环境下MIMO信道估计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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