混合分集MIMO系統(tǒng)的信道建模與應用.pdf

1、多輸入多輸出系統(tǒng)（MIMO）通過在發(fā)射端和接收端均采用多天線陣列，在不增加系統(tǒng)帶寬和發(fā)送總功率的情況下可以大大提升系統(tǒng)的頻譜利用率和信道容量，因而得到了廣泛的應用。
　　MIMO天線所采用的多種分集方式各有優(yōu)劣，將不同天線分集方式相結合的混合系統(tǒng)也受到了一定的重視。對于采用混合分集天線的MIMO系統(tǒng)來說，子信道統(tǒng)計特征因為受到多方面的影響而變得難以掌握，導致現(xiàn)有面向混合分集天線的MIMO分析模型不同程度地存在著一些問題。因此本文的

2、主要研究目標是正確掌握混合分集情況下的子信道統(tǒng)計特征，從而在混合分集情況下建立更為準確的MIMO信道模型。
　　在研究混合分集模型的過程中，我們得到了混合分集天線可以進一步降低正交極化子信道間相關性的結論，并認為這些結論應用在六極化MIMO系統(tǒng)上是有價值的。然而本文在研究六極化MIMO系統(tǒng)的時候發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的模型在子信道功率和相關性方面都存在一些問題，使用此類模型在大多數(shù)情況下無法獲得準確的結論，因此還需要進行六極化MIMO系統(tǒng)的建

3、模工作。在建模工作完成之后，我們也利用所建立的模型對六極化MIMO系統(tǒng)的性能進行了一些研究。
　　本文在這些方面的主要研究成果和創(chuàng)新如下：
　　1.在不考慮正交極化子信道間相關性，并且忽略天線極化方向對單純距離分集相關性影響的情況下，基于適合該情況的簡化物理模型對信號傳播過程進行分析，指出過去模型存在的問題以及正確建模的理論關鍵所在。然后通過對功率矩陣和相關矩陣的復合應用，建立能夠在該情況下確切反映各種分集影響的簡化分析信道

4、模型。
　　2.基于對復雜物理模型進行的分析，指出天線極化方向對單純距離分集的相關性也有著明顯的影響，而現(xiàn)有的分析模型并沒有考慮到這一點。為了彌補混合分集建模理論在這一方面的缺陷，在本文前一部分研究內容的基礎上進行擴展，建立能夠反映天線極化方向對距離分集相關性影響的簡化分析信道模型。
　　3.在考慮正交極化子信道間相關性的較復雜情況下，基于復雜的物理模型對子信道間的相關系數(shù)進行詳細分析，指出從單純分集 MIMO系統(tǒng)的統(tǒng)計特性

5、估算混合分集 MIMO系統(tǒng)統(tǒng)計特性的傳統(tǒng)模型存在著無法克服的局限性，提出放棄傳統(tǒng)方法而直接使用混合分集統(tǒng)計數(shù)據進行建模，采用該方法在理論上可以得到最準確的混合分集分析模型。
　　4.去除過去采用的Kronecker積模型中錯誤的功率信息，再以額外建立功率矩陣的方法進行補充，得到能夠正確反映子信道功率的多極化MIMO信道Kronecker積模型。
　　5.分析Kronecker積模型在用于多維極化情況時的局限性，指出使用該方法