MIMO系統(tǒng)多天線移動(dòng)終端的協(xié)作模型建立與信道容量分析.pdf

1、多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)是近年來在無線移動(dòng)通信研究中的一個(gè)重大突破。在功率帶寬受限的無線信道中，MIMO技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率、提高系統(tǒng)容量、提高傳輸質(zhì)量的空間分集技術(shù)。這恰好適應(yīng)未來無線通信技術(shù)發(fā)展的要求，理論和實(shí)踐已經(jīng)證明，應(yīng)用MIMO技術(shù)能極大地提高無線通信系統(tǒng)的性能和容量，因此近年來得到了迅猛的發(fā)展并成為新一代無線通信的核心技術(shù)之一。
　　近幾年，國內(nèi)外學(xué)者相繼提出了協(xié)作分集的概念，基本思想是把自組網(wǎng)的概念和組網(wǎng)方

2、式引入到蜂窩系統(tǒng)中，利用終端在空間上的協(xié)作關(guān)系，完成在終端使用單天線條件下，達(dá)到和MIMO相近的空間復(fù)用與分集增益效果，而且便于實(shí)現(xiàn)。然而，移動(dòng)終端的多天線化是發(fā)展的必然趨勢，在多輸入多輸出的無線蜂窩環(huán)境下，仍然存在協(xié)作問題，終端使用多天線的協(xié)作式MIMO將為無線傳輸帶來更大的空間復(fù)用增益。
　　與傳統(tǒng)信道不同的是，多天線信道大多數(shù)情況下并不一定互相獨(dú)立，而是具有某種空間相關(guān)性的。為了更好地利用MIMO技術(shù)，就必須研究MIMO信道

3、的特性，特別是空間特性。
　　本文首先介紹傳統(tǒng)MIMO信道的特征及信道容量的推導(dǎo)，然后介紹協(xié)作MIMO的協(xié)作方式和信道結(jié)構(gòu)。之后根據(jù)參考文獻(xiàn)提出多天線終端協(xié)作MIMO的系統(tǒng)模型，并且得到信道容量的表達(dá)式，在此基礎(chǔ)上，從理論上建立多個(gè)不同的協(xié)作模型，詳細(xì)分析不同模型參數(shù)對(duì)于該信道容量的影響。最后對(duì)這些模型進(jìn)行驗(yàn)證分析，將仿真協(xié)作節(jié)點(diǎn)、收發(fā)天線、空間相關(guān)性、多徑數(shù)目和終端移動(dòng)速度等參數(shù)對(duì)于信道容量的影響，從而驗(yàn)證不同協(xié)作模型的參數(shù)作用