本文關(guān)鍵詞：衰落相關(guān)信道MIMO容量的理論分析

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【摘要】：多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系統(tǒng)以其突出的優(yōu)點,在無線通信中應(yīng)用廣泛,而Massive MIMO作為傳統(tǒng)MIMO的延伸,已經(jīng)成為研究的熱點。實際環(huán)境很難滿足衰落獨立的條件,因此,研究衰落相關(guān)時MIMO系統(tǒng)的信道容量具有重要意義。本文主要研究內(nèi)容即圍繞這個中心展開。首先,引入了兩種信道模型。其中單環(huán)模型適用于傳統(tǒng)MIMO系統(tǒng),對該模型的原理和研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)、歸納;多環(huán)模型適用于Massive MIMO系統(tǒng),對該模型的球面波假設(shè)和非平穩(wěn)特性進(jìn)行了重點介紹。接著,本文研究了衰落相關(guān)環(huán)境下MIMO系統(tǒng)的信道容量,給出了單環(huán)模型的改進(jìn)方案,提出了一種新的信道容量上界�；趩苇h(huán)模型,研究了衰落相關(guān)性對傳統(tǒng)MIMO信道容量的影響,具體表現(xiàn)為不同物理量與信道容量之間的關(guān)系。經(jīng)典單環(huán)模型忽略了電波在散射體之間的多次反射,結(jié)合圖論的知識對該模型提出改進(jìn),并在改進(jìn)方案的基礎(chǔ)上重新研究了衰落相關(guān)性對信道容量的影響,得出結(jié)論。另外,在單環(huán)模型的基礎(chǔ)上,提出了幾何信道模型的雙相關(guān)容量上界,分析了MIMO系統(tǒng)在衰落相關(guān)時信道容量的理論上界。最后,針對Massive MIMO系統(tǒng),研究了衰落相關(guān)性對其性能的影響,推廣了新容量上界,提出了一種簡化的容量上界,比較了采用不同預(yù)編碼方案時系統(tǒng)的性能。將幾何信道模型的雙相關(guān)容量上界推廣到單用戶Massive MIMO系統(tǒng)時,采取了一些簡化措施,以性能換計算量,得到了一種簡化的容量上界,并與未簡化的容量上界進(jìn)行了比較。通過容量理論上界,研究了不同的物理量,包括天線間距、天線傾斜角以及擴(kuò)展角,與信道容量之間的關(guān)系。對于多用戶Massive MIMO系統(tǒng),分析比較了采用破零(Zero Forcing,ZF)預(yù)編碼方案和信道反轉(zhuǎn)預(yù)編碼(Regularized Channel Inversion,RCI)方案時系統(tǒng)的性能。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN919.3

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