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《昆明理工大学》 2010年
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MIMO系统中空时分组码联合波束形成技术的研究

何仲  
【摘要】:当前的无线通信系统所能提供的数据速率是有限的,与人们对宽带通信的强烈需求形成了鲜明的对比。由于无线通信借以提高数据传输速率的传统资源:频谱带宽和发射功率,目前都已经濒临饱和,因此要增加这两种资源的消耗来提高传输速率是行不通的。时至今日,第三代移动通信标准已基本定型,也已经进入大规模的商用阶段。但是由于3G主要采用的还是传统的无线通信技术,它所能提供的数据传输速率还是偏低,运营商无法给出更具吸引力的业务来吸引用户,因而3G在全球的大规模商业应用显得举步维艰。此时,一种新的不需要损失频带和发射功率资源就能提供前所未有的数据传输速率的技术进入了人们的视野,那就是MIMO (Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出)无线通信技术,即在发射端和接收端配置多个天线来收发信号,理论分析表明在经历理想的独立衰落信道中,系统的容量将会随收发端天线数目较小的一方而线性增加,可以说是对当前无线通信系统的一次革命。 MIMO技术可以大幅度的提高链路的容量,但是应该采取什么样的传输方案才能逼近信道容量、如何有效的利用MIMO系统的空间资源来提高数据的传输速率又是一个我们不得不面对的问题。空时分组编码技术就能做到这一点。该技术基于多天线信号发送原理,它能够非常明显的提升无线链路的可靠性,同时改善系统的性能。 因此本文将主要研究MIMO系统的容量和空时分组编码的性能,通过理论分析和计算机仿真的方式来验证MIMO系统相对于传统的单天线系统来说,在系统容量上的提升;以及空时分组编码的编译码方法,以及其误比特率性能。 但是我们知道,由于多天线阵列元素之间的间距、波达方向以及散射体等等的影响,会导致天线元素之间具有一定的相关性,而这种相关性会对系统的性能产生严重的影响,所以必须想办法来解决这样一个问题。 因此本文还分析了天线元素之间的相关对系统性能的影响,提出了利用基于统计注水原理的特征波束形成方法来改善系统的性能。该方案利用信道状态信息的二阶统计特性来优化发射功率分配,进而改善系统的性能。通过计算机仿真表明,该方案对系统性能的改善是非常明显的。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN919.3

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