连续速率平坦衰落信道上自适应mimo传输技术探究

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1、连续速率平坦衰落信道上自适应MIMO传输技术探究【摘要】本文回顾自适应传输技术的发展历程，描述了具有理想信道状态信息(CSI)的自适应调制多输入多输出(MIMO)系统模型，研究具有连续速率的变速率变功率(VRVP)、恒定功率变速率(VR)、恒定速率变功率(VP)自适应M进制正交幅度调制(MQAM)MIMO系统的频谱效率。【关键词】MIMO系统自适应调制平坦衰落信道平均频谱效率一、绪论自适应传输的概念最早是由J.F.Hayes在60年代后期提出的，当时受到硬件条件的限制，该技术未得到充分的发展。近年来，硬件水平不断提高，以及对高频谱利用率通信系统的需求，自适应传输技术已经被广泛研究。本文通过自适

2、应调制的结构的理论分析和计算机仿真，加深对自适应调制原理的理解，在此基础上对进一步增加频谱利用率做出进一步的尝试。二、系统模型由于Telater和Foschini先前的工作，最近MIMO系统得到了广泛的关注。MIMO系统是最大特色是可以获得多路增益和获得比SISO系统高的频谱效率，在单输入单输出(SISO)系统中，自适应调制（AM）可以近似达到信道的容量。自适应调制的目的是通过改变传输参数达到最大的平均频谱效率（ASE）o（一）多输入多输出（MIM0）系统模型我们假设了一个接收天线的和发射天线的多输入多输出系统，用矩阵H表示。而且服从分布，信道的输入用的列矩阵来表示，输出用的列矩阵，为了方便我

3、们定义，输入输出的过程可以表示为：衰落信道可以分为快衰落和慢衰落，我们讲的平坦性衰落就是慢衰落，他的符号持续时间比信道相关时间短［1］。我们考虑是只是理论上是理想平坦性衰落信道，其自适应调制MIM0系统模型如下：（二）信道容量我们的目的是通过AM调制达到信道容量值（2-6）,整个系统图如2所示。其中AM调制中用的是QAM。正交幅度调制的用两路独立的信号分别去调制同相与正交两个载波，已调信号在相同的带宽正交复用来实现两路数据并行传输［3］。三、连续速率自适应调制（AM）子信道的调制方式为QAMoSIS0高斯信道的BER可近似表达为：（-）连续变功率变速率（VPVR）QAM系统VPVR系统解决的最

4、优化问题可以表示为以下问题的解决：四、计算结果(-)MATLAB软件介绍MATLAB是有MathWork公司于1984年推出的一套数值计算软件，分为总包和若干个工具箱，可以实现数值分析、优化、统计、偏微分方程数值解、自动控制、信号处理、图象处理等若干领域的计算和图形显示的功能。他将不同数学分支的算法以函数的形式分类成库，使用时直接调用这些函数并赋予实际参数就可以解决问题，快速而准确［2］。(二)连续速率计算结果图3表示的连续类型的三种系统的数值结果，其中。在其他的BER情况下有相似的结果。从图一中我们可以看出：1.VR系统只有在低的信噪比情况下才会产生小的SNR损失。2.在信噪比高于15dB时

5、，VP系统产生的损失会随着信噪比的增大而增大的。3.VPVR和VR系统的曲线图可以看出,两种系统都可以获得全增益。4.VP系统的曲线图可以看出，这种系统没有获得全复用增益。五、总结通过分析得，连续系统在高的信噪比范围下，VPVR和VR系统的平均频谱效率几乎相等，然而VP却有信噪比损失,而损失的大小取决于信道的结构。参考文献：[1].张旬.衰落信道中自适应技术的研究[D].上海：上海交通大学，2001.[2].沈勇.MATLAB程序设计[M].北京：电子工业出版社,2004：1-3.[3]续大我庞沁华等.通信原理[M].北京：北京邮电大学出版社，2005：358-371