相關(guān)信道下MIMO系統(tǒng)天線選擇算法研究.pdf

1、多輸入多輸出(MIMO)是一種在無線通信系統(tǒng)的發(fā)射端和接收端同時使用多根天線的技術(shù),它可以提高無線通信系統(tǒng)的容量和傳輸可靠性。然而,隨著天線的增多,射頻(RF)鏈路的成本不斷提高,制約了MIMO技術(shù)的廣泛應(yīng)用。因此,需要低成本、低復(fù)雜度的技術(shù)來克服上述缺點。天線選擇技術(shù)通過從所有的天線中選擇最優(yōu)的天線子集與射頻鏈路連接,降低了MIMO系統(tǒng)的成本和復(fù)雜度,成為研究的熱點。但是,現(xiàn)有的MIMO系統(tǒng)研究大多數(shù)都假設(shè)信道是獨立同分布的,而在實際

2、的傳輸環(huán)境中,由于散射體分布及天線特性的不理想等因素的影響,MIMO信道不可避免的存在空間相關(guān)性?；诖?本文研究相關(guān)信道下MIMO系統(tǒng)天線選擇算法。
　　 首先,論文研究了MIMO系統(tǒng)的基本理論,給出了MIMO系統(tǒng)信道模型,詳細分析和推導(dǎo)了發(fā)射端已知和未知信道狀態(tài)信息(CSI)時系統(tǒng)的信道容量,并仿真比較了兩種情況下系統(tǒng)信道容量的關(guān)系。著重介紹了相關(guān)信道模型,在此基礎(chǔ)上定量地分析了相關(guān)信道下MIMO系統(tǒng)的信道容量與性能,通過仿

3、真驗證了理論分析的結(jié)果。
　　 其次,對基于信道容量最大化的經(jīng)典天線選擇算法進行了總結(jié),通過仿真分析和比較了這些算法的性能及優(yōu)缺點。然后提出了一種低復(fù)雜度的改進天線選擇算法(僅考慮接收天線選擇),本算法將遞增與遞減選擇相結(jié)合,彌補了現(xiàn)有算法僅適用于射頻鏈路數(shù)較少或較多的缺陷。通過仿真實驗表明,改進算法對任意大小的射頻鏈路數(shù)均適用,所獲得的系統(tǒng)性能優(yōu)于基于不相關(guān)等次優(yōu)天線選擇算法,與最優(yōu)天線選擇算法非常接近。
　　 最后,