衰落信道下SIMO系統(tǒng)的ADOA-TDOA組合定位及其系統(tǒng)性能分析.pdf

1、無線通信業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展使得對通信信容量的需求不斷增加，加劇了二者之間的矛盾。SIMO和SOMI系統(tǒng)作為MIMO系統(tǒng)兩種特殊的組合方式，它繼承了MIMO天線的許多特性，并且由于這兩種系統(tǒng)的接收或發(fā)射系統(tǒng)有一端是單天線體系，因此在目前的天線設(shè)計水平下非常適合小體積的移動終端使用。本論文結(jié)合實際863課題項目的需要將圍繞SIMO和SOMI系統(tǒng)性能及定位進行詳細的闡述。同時，由于這兩種系統(tǒng)對MIMO系統(tǒng)的繼承性，我們將從MIMO系統(tǒng)進行一般性的

2、公式推導(dǎo)，進而完成SIMO和SOMI系統(tǒng)的性能分析。 MIMO系統(tǒng)的提出，突破了傳統(tǒng)香農(nóng)定理對信道容量的定義，使得在不增加傳輸帶寬和發(fā)射功率的情況下，信道速率有了成倍的增長，信道容量隨著天線數(shù)量的增大而線性增大。信道容量的增加，可以為本來高誤碼率的信道增加更多的冗余編碼，提高信道的可靠性。MIMO系統(tǒng)是由兩個關(guān)鍵性問題組成，一是天線系統(tǒng)，二是編碼解碼系統(tǒng)。 由于MIMO是多天線系統(tǒng)，是利用MIMO信道提供的空間復(fù)用增益

3、，所以不可避免的在設(shè)計MIMO系統(tǒng)和分析MIMO系統(tǒng)性能和信道容量時需要計算天線的特性。尤其在移動通信中，由于移動終端的體積小巧，在這樣小的體積內(nèi)集成一套多天線系統(tǒng)是一個極具挑戰(zhàn)的工作，為了降低由于天線的相關(guān)性所引起的影響，則必須進行多磨式天線或是多極化天線的設(shè)計工作，用以減小天線的體積。 空時編碼方法是以獲得最大分集增益或最大空間復(fù)用增益為目的的，是利用MIMO信道提供的空間分集增益。實現(xiàn)空間復(fù)用增益的算法主要有貝爾實驗室的B

4、LAST算法、ZF算法、MMSE算法、ML算法。ML算法具有很好的譯碼性能，但是復(fù)雜度比較大，對于實時性要求較高的無線通信不能滿足要求。ZF算法簡單容易實現(xiàn)，但是對信道的信噪比要求較高。性能和復(fù)雜度最優(yōu)的就是BIAST算法。該算法實際上是使用ZF算法加上干擾刪除技術(shù)得出的。目前MIMO技術(shù)領(lǐng)域另一個研究熱點就是空時編碼。 多徑傳播，由于其所引起的衰落特性，在傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)中被視為有害因素，而在MIMO系統(tǒng)中，可以把有害因素變?yōu)橛?/p>

5、利因素并加以應(yīng)用。多個發(fā)射天線發(fā)射信號，信號經(jīng)過多個路徑傳輸?shù)浇邮仗炀€，接收天線依靠一定算法，使得路徑衰落變?yōu)橛欣某诵砸蜃樱纸饨邮盏降拇a流信息，從而獲得最佳的接收性能。 本篇論文結(jié)合項目實際環(huán)境在建立起賴斯衰減信道的基礎(chǔ)上構(gòu)建了課題項目模型SIMO系統(tǒng)，本系統(tǒng)的工作重點在三方面上，一是實現(xiàn)在在單天線發(fā)射功率不變的前提下，增加系統(tǒng)信號的覆蓋面積；二是提高在遠距離傳輸時的信道容量：三是根據(jù)實際設(shè)備的功能條件，實現(xiàn)精確定位。