MIMO系統(tǒng)信道測試及預(yù)編碼技術(shù)研究.pdf

1、由于多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)系統(tǒng)通過空間復(fù)用實(shí)現(xiàn)了更高數(shù)據(jù)速率的傳輸,許多無線通信系統(tǒng),如IEEE802.11n WLAN、基于IEEE 802.16e的Mobile WiMAXTM Wave 2和LTE(Long‐Term Evolution)等移動無線通信系統(tǒng)近來都已經(jīng)采用了MIMO技術(shù)。分析表明,MIMO系統(tǒng)的性能在很大程度上受到無線信道特性,特別是空間相關(guān)性的影響。

2、為了設(shè)計新一代MIMO通信系統(tǒng),需要對現(xiàn)有工作頻點(diǎn)以及未來可能被選用的工作頻點(diǎn)的無線信道特征有深刻的了解。只有獲得無線信道準(zhǔn)確的空時頻三維信息,才可以設(shè)計合適的多天線傳輸技術(shù)。通過對無線信道參數(shù)的測試,可以從中獲得信道的空間相關(guān)、信道矩陣條件數(shù)以及信道容量等信息。因此,MIMO信道參數(shù)的測試具有重要意義。另一方面,MIMO系統(tǒng)存在著共信道干擾(CCI),為了消除或減少CCI,可以采用預(yù)編碼技術(shù)對發(fā)射信號進(jìn)行處理。預(yù)編碼處理需要發(fā)射端獲得

3、信道狀態(tài)信息(CSI),對于FDD系統(tǒng),發(fā)射端可以通過反饋鏈路獲得信道狀態(tài)信息,而TDD系統(tǒng)則可以利用信道的互易性直接獲得CSI。若假設(shè)發(fā)射端已知精確的信道狀態(tài)信息,在設(shè)計預(yù)編碼矩陣時,通常主要考慮提高系統(tǒng)的BER性能或考慮提升傳輸速率逼近信道容限。若發(fā)射端獲得的是非理想信道狀態(tài)信息,設(shè)計預(yù)編碼時主要考慮在信道矩陣誤差不超出一定范圍的條件下,提升預(yù)編碼設(shè)計方法的魯棒性。本文提出了一種基于Agilent公司的EDA軟件ADSTM與儀器互聯(lián)

4、的MIMO信道測試方案,與現(xiàn)有的其它測試方案相比,該方案成本低,靈活性好,易于擴(kuò)展,可以對不同的頻率和帶寬進(jìn)行信道測試。利用現(xiàn)場測試獲取的信道參數(shù),可以進(jìn)行信道時間相關(guān)性、頻率相關(guān)性、空間相關(guān)性、信道容量以及標(biāo)識信道質(zhì)量的條件數(shù)的分析。而且利用所獲得的信道矩陣,可以進(jìn)行后續(xù)章節(jié)中預(yù)編碼算法性能的驗(yàn)證。本文對非理想信道條件下的矢量預(yù)編碼技術(shù)進(jìn)行了研究。通過幾何均值分解可以獲得增益相等的平行子信道,在此基礎(chǔ)上采用矢量預(yù)編碼的方法,可以進(jìn)一步