MIMO應(yīng)用中關(guān)鍵技術(shù)的研究
本文選題:多輸入多輸出 + 信道模型 ; 參考:《南京郵電大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)是指在發(fā)射端和接收端同時(shí)采用多副天線的無線通信系統(tǒng)。多輸入多輸出是相對(duì)于傳統(tǒng)的單輸入單輸出無線通信系統(tǒng)提出的,下一代無線通信標(biāo)準(zhǔn)已將其作為核心技術(shù)之一。通過在空間中多條獨(dú)立衰落傳輸信道的構(gòu)建,MIMO技術(shù)可以極大地提升通信系統(tǒng)的信道容量。 在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究工作的基礎(chǔ)上,本文主要研究MIMO技術(shù)應(yīng)用中的若干關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)MIMO理論的物理模型,本文借助信息論和矩陣論知識(shí)推導(dǎo)MIMO系統(tǒng)的信道容量公式。根據(jù)信號(hào)在傳輸過程中是否經(jīng)歷所有信道狀態(tài),分析了MIMO的遍歷容量和中斷容量,并給出仿真分析。文章中還從天線相關(guān)系數(shù)、萊斯因子、發(fā)端功率分配算法等方面分析其對(duì)MIMO信道容量的影響。 天線問題業(yè)已成為影響MIMO技術(shù)在移動(dòng)通信中應(yīng)用的一個(gè)重要因素。傳統(tǒng)的多天線技術(shù)主要包括分集接收和智能天線等,且發(fā)展都比較成熟。MIMO多天線技術(shù)與傳統(tǒng)多天線技術(shù)存在較大不同,前者主要利用多天線構(gòu)建多條獨(dú)立瑞利衰落信道(IRFC),,并不強(qiáng)調(diào)天線陣的作用。本文在研究波束賦形原理的基礎(chǔ)上,對(duì)MIMO技術(shù)和智能天線技術(shù)作了比較研究,對(duì)可能存在的問題作了討論分析。另外,本文還研究了TD-SCDMA基站天線向TD-LTE基站天線演進(jìn)的可行方案,并著重分析了雙流波束賦形原理。 通過將MIMO技術(shù)和正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用,既可以克服寬帶無線通信中的頻率選擇性衰落帶來的碼間串?dāng)_(ISI),又能利用MIMO技術(shù)來提升通信系統(tǒng)的容量性能。文章中研究了OFDM的基本原理,給出其調(diào)制和解調(diào)方法,并用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)了MIMO-OFDM的信道容量公式。本文最后研究了空時(shí)編碼在OFDM中的應(yīng)用,并進(jìn)行了性能分析和仿真。
[Abstract]:Multiple input multiple output (MIMO) communication system is a wireless communication system with multiple antennas at both the transmitter and receiver. Compared with the traditional single-input single-output wireless communication system, the next generation wireless communication standard has taken it as one of the core technologies. By constructing multiple independent fading transmission channels in space, MIMO technology can greatly improve the channel capacity of communication systems. Based on the related research work at home and abroad, this paper mainly studies some key technologies in the application of MIMO technology. According to the physical model of MIMO theory, this paper deduces the channel capacity formula of MIMO system with the knowledge of information theory and matrix theory. The ergodic capacity and interrupt capacity of MIMO are analyzed according to whether the signal goes through all channel states during the transmission, and the simulation analysis is given. The influence of antenna correlation coefficient, Rice factor and power allocation algorithm on MIMO channel capacity is also analyzed in this paper. Antenna problem has become an important factor affecting the application of MIMO technology in mobile communications. The traditional multi-antenna technology mainly includes diversity receiving and smart antenna, and the development is mature. The MIMO multi-antenna technology is quite different from the traditional multi-antenna technology. The former uses multiple antennas to construct multiple independent Rayleigh fading channels without emphasizing the role of antenna array. On the basis of studying the principle of beamforming, this paper makes a comparative study of MIMO technology and smart antenna technology, and discusses and analyzes the possible problems. In addition, the feasible scheme of the evolution from TD-SCDMA base station antenna to TD-LTE base station antenna is studied, and the principle of double current beamforming is emphatically analyzed. By combining MIMO technology with OFDM (orthogonal Frequency Division Multiplexing), it can not only overcome the inter-symbol crosstalk caused by frequency selective fading in wideband wireless communication, but also improve the capacity performance of communication system by using MIMO technology. In this paper, the basic principle of OFDM is studied, the modulation and demodulation methods are given, and the formula of channel capacity of MIMO-OFDM is derived by mathematical method. Finally, the application of space-time coding in OFDM is studied, and the performance analysis and simulation are carried out.
【學(xué)位授予單位】:南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TN919.3
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本文編號(hào):1813402
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