本文關(guān)鍵詞：大規(guī)模分布式MIMO系統(tǒng)功率分配容量分析

  更多相關(guān)文章： 分布式 MIMO 系統(tǒng) 天線選擇 功率分配 信道容量

【摘要】：隨著人們對通信系統(tǒng)容量的要求越來越高,傳統(tǒng)MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人們的通信需求。研究學(xué)者結(jié)合分布式天線和傳統(tǒng)MIMO的技術(shù)優(yōu)點,提出了D-MIMO(Distributed MIMO)系統(tǒng)。在相同的傳輸條件下,分布式MIMO的通信容量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)MIMO,通信系統(tǒng)的性能獲得提升,促進(jìn)了目前通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程。分布式MIMO系統(tǒng)從兩個方面提升了系統(tǒng)性能,空間分集和空間復(fù)用。接收端接收多個并行子信道信息,利用多徑來對抗衰落,獲得分集增益,使通信質(zhì)量獲得提高。通過合理配置分布式MIMO系統(tǒng)中多天線陣列的發(fā)送功率,即通過功率優(yōu)化,進(jìn)一步改善通信性能。分布式MIMO系統(tǒng)的研究推動了通信技術(shù)的發(fā)展。本文提出了一種分布式MIMO系統(tǒng)的天線功率配置方法,并與天線等功率配置時系統(tǒng)的容量進(jìn)行了分析比較。主要工作如下:1.介紹了目前的研究現(xiàn)狀和無線通信領(lǐng)域的各種關(guān)鍵技術(shù),包括路徑損耗,兩種典型衰落,重點描述了分布式MIMO系統(tǒng)的特點和技術(shù)原理。建立了Massive D-MIMO系統(tǒng)的系統(tǒng)模型,給出了幾種衰落的分類,以及MIMO系統(tǒng)中信道的衰落模型。對比了分布式MIMO系統(tǒng)常用的兩種信號檢測技術(shù)的差異。2.提出了一種最優(yōu)功率分配的方案,分析了系統(tǒng)在運(yùn)用所提出的最優(yōu)功率分配的情況下,系統(tǒng)的容量變化情況。并給出了推導(dǎo)過程。3.在信道模型加入大尺度衰落,運(yùn)用提出的最優(yōu)功率分配方法,重新分析了新模型下的系統(tǒng)容量。研究結(jié)果表明:分布式MIMO系統(tǒng)可以通過最優(yōu)功率分配,可一定程度上提高系統(tǒng)容量,改善通信質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】：分布式 MIMO 系統(tǒng) 天線選擇 功率分配 信道容量
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 選題背景及意義10-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文主要工作13-14
• 2 MIMO技術(shù)原理和信道模型14-33
• 2.1 分集技術(shù)14-18
• 2.1.1 分集的基本原理和基本概念14-15
• 2.1.2 空間分集技術(shù)15-17
• 2.1.3 協(xié)作分集17-18
• 2.2 MIMO技術(shù)18-22
• 2.2.1 MIMO技術(shù)優(yōu)缺點19-20
• 2.2.2 傳統(tǒng)MIMO面臨的問題20
• 2.2.3 分布式天線系統(tǒng)20-22
• 2.3 分布式MIMO系統(tǒng)模型22-28
• 2.3.1 MIMO信道模型23-25
• 2.3.2 傳輸過程的衰落25-26
• 2.3.3 信道衰落模型26-28
• 2.4 MIMO系統(tǒng)信號檢測28-32
• 2.4.1 ZF信號檢測29-30
• 2.4.2 MMSE信號檢測30-32
• 2.5 信道狀態(tài)信息的獲得32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 3 分布式MIMO系統(tǒng)信道容量分析33-48
• 3.1 確定性MIMO信道容量分析33-37
• 3.1.1 發(fā)射端已知CSI的信道容量34-35
• 3.1.2 發(fā)射端未知CSI時的信道容量35-36
• 3.1.3 MIMO系統(tǒng)的功率分配技術(shù)36-37
• 3.2 天線相關(guān)性對MIMO系統(tǒng)信道容量的影響37-39
• 3.3 大規(guī)模分布式MIMO系統(tǒng)最優(yōu)功率分配容量分析39-47
• 3.3.1 單小區(qū)分布式MIMO系統(tǒng)40-41
• 3.3.2 功率優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)描述及其求解41-44
• 3.3.3 最優(yōu)功率分配的容量上限44-45
• 3.3.4 仿真結(jié)果45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 4 大尺度衰落下的MIMO系統(tǒng)信道容量分析48-58
• 4.1 大尺度衰落模型48-51
• 4.1.1 一般路徑損耗模型48-49
• 4.1.2 Okumura/Hata模型49-50
• 4.1.3 IEEE802.16d模型50-51
• 4.2 大尺度衰落下的MIMO系統(tǒng)最優(yōu)功率分配容量分析51-57
• 4.2.1 分布式MIMO系統(tǒng)模型51-53
• 4.2.2 功率優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)描述及其求解53-55
• 4.2.3 最優(yōu)功率分配的容量上限55-56
• 4.2.4 仿真結(jié)果56-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 5 總結(jié)與展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 個人簡歷,在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果63-64
• 致謝64

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