td-lte系统中的mimo空分复用技术研究

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1、单位代码：10293密级：公开硕士学位论文论文题目：TD-LTE系统中的MIMO空分复用技术研究学号1010010110姓名方晖导师傅海阳学科专业通信与信息系统研究方向移动通信与无线技术工学硕士申请学位类别二零一三年四月论文提交日期ResearchonMIMOSpatialMultiplexingTechniquesinTD-LTESystemThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterof

2、EngineeringByHuiFANGSupervisor:Prof.HaiyangFUApril2013南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责

3、任。研究生签名：_____________日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师签名：____________日

4、期：_____________摘要多入多出（MIMO）是指在发送端有多根天线，接收端也有多根天线的通信系统。一般将在发射端和接收端中的某一端拥有多天线的多入单出（MISO）、单入多出（SIMO）也看作是MIMO的一种特殊情况。MIMO可以有效提高信道容量，提高系统性能，被认为将是移动通信实现高速率数据传输、提高传输质量的重要途径。作为第四代移动通信技术的长期演进（LTE），可以实现极高的数据传输速率。而OFDM和MIMO技术作为LTE的两项最重要的技术，是LTE能够实现极高数据峰值的关键所在。MIMO在LTE

5、中的应用模式主要有两种，一种用于提高链路质量，即MIMO发射分集；一种用于提高数据传输速率，即MIMO空分复用。本文首先撇开LTE系统，从通用无线通信系统的角度，研究了多天线技术的三种应用模式，包括接收分集、发射分集、空分复用。然后分别介绍了与MIMO技术在TD-LTE系统中的应用相关联的各种物理层关键技术。其中，为了研究OFDM技术原理，本文还建立了一个简易的OFDM仿真模型，对OFDM系统发送和接收处理流程进行了仿真，并分析了其抗噪声性能。另外，还详尽地分析、比较了MIMO在TD-LTE系统中的各种应用模

6、式。接着，用数学方法推导了MIMO系统的信道容量公式，并对MIMO系统信道容量和系统性能进行了仿真分析，并在三维坐标上给出了信道容道与发送天线数、接收天线数的关系。另外，还讨论了注水算法与平均功率分配算法对MIMO信道容量的影响。TD-LTE协议中同时支持基于码本与非码本的预编码技术。本文主要讨论了几种基于信道分解的预编码算法，具体包括奇异值分解算法，几何均值分解算法，统一信道分解算法以及LDLH算法，都属于非码本预编码技术的范畴。关键词:TD-LTE，多天线，MIMO，信道容量，预编码AbstractThe

7、MultipleInputMultipleOutput(MIMO)isacommunicationsystemwithpluralityofantennasatthetransmittingendandreceivingend.Generally,multi-antennasystemssuchasMultipleInputSingleOutput(MISO),SingleInputMultipleOutput(SIMO)canalsobeviewedasaspecialcaseofMIMO.MIMOcane

8、ffectivelyimprovethechannelcapacity,improvesystemperformance,soitisconsideredtobeanimportantwayforfuturemobilecommunicationstoachievehigh-speeddatatransmission,andimprovethetransmissionquality.LongTerm