多用户mimo系统线性预编码与天线选择技术的.研究

《多用户mimo系统线性预编码与天线选择技术的.研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中己注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：刹·加；工日期：私斫年多月11日学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部

2、门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声咏本论文(留在授予学位后即可口在授予学位12个月后口解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。1．I．’作者(-签-T)：刹t朋红导师(签字)：套鸿体日期：为岬年弓月f旧夕op歹年歹月l／，日哈尔滨工程大学硕士学位论文第1章绪论1．1MIMO技术简介和研究

3、现状上世纪八十年代以来，移动通信系统经过了第一代模拟移动通信系统、第二代数字移动通信系统到今天的第三代移动通信系统，移动通信在全球取得了巨大的发展。随着移动通信日益广泛的应用，人们对无线通信服务需求也在增长，需要提供更高传输速率和更高传输质量的服务。在这种背景下，Bell实验室¨之’于上个世纪九十年代后期提出了一种新的通信系统结构，即MIMO(Multiple．InputMultiple．Output)通信系统。传统无线通信系统采用一副发射天线和一副接收天线，称作SISO系统。SISO系统在信道容量上具有一个不可突破的瓶颈——香农容量限制口1。但是，从无

4、线移动通信发展的过程来看，如果要满足更多的业务要求和用户数量，就必须不断地提高系统容量，一种有效的方法就是利用近几年出现的多天线技术，这种多天线技术就是MIMO系统，根据理论证明可知它对系统的容量有很大的提高。因此，从传统单天线系统向多天线系统演进是无线通信发展的必然趋势。MIMO是多输入多输出的简称，简单的定义就是在通信系统的发送端和接收端分别装有多个天线。基于发射分集的多进单出MISO方式和基于接收分集的单进多出SIMO方式也是MIMO系统的一部分。MIMO系统可以获得比单发单收系统更高的容量∽’，这是MIMO系统一个很重要的特点。Foschini等

5、拍1和Tel划1已经证明，MIMO系统的信道容量随着发射天线数的增加呈近似线性的增长趋势，这为MIMO通信方式在移动通信中的应用提供了坚实的理论基础，已成为未来第四代移动通信中最有发展前景的技术之一。MIMO无线通信技术是天线分集与空时处理喁q哪技术相结合的产物，它源于天线分集与智能天线技术，具有二者的优越性，属于广义的智能天线的范哈尔滨工程大学硕士学位论文畴。MIMO技术最先提出的系统模型是单用户通信传输模式，这种传输模式是形成的是点对点通信链路，并且每根天线进行独立的调制和解调⋯1，实验研究已经证明，一个处于丰富散射环境中的单用户MIMO系统，其容量

6、随着幽(M，Nr)成线性增长，其中M和Ⅳ，分别表示发射端和接收端的天线数目。所以这样一个MIMO系统就使得带宽利用率上升，随之功率也大幅度增加，而产生的干扰信道是所有成对儿的发射和接收天线之间的射频链路。随着研究的深入和实用化，近几年MIMO系统模型被推广为多用户系统，分别是“分布式的发射机和中心接收机系统"，也称为接入信道(MAC)系统和“中心发射和分布式接收MIMO系统’’，也称为MIMO广播信道(BC)。前者是针对无线通信系统的上行方向；后者是针对下行方向，任何数目的多用户通信系统就是一个典型的例子，基站是发射机，移动用户是接收机，即其通信信道的终

7、端不是集中在同一地点发生，而是分布在天线所覆盖范围的任何地方，所以各接收机不能相互协作处理信号。单用户、多接入信道和广播信道最关键的一点区别是：单用户信道需要发射机、接收机以及各发射机和接收机之间的完全协作；多接入信道需要接收机之间的相互协作；雨广播信道仅仅需要发射机之间的相互协作。早在1908年马可尼就提出用MIMO方式来抵抗无线信道的衰落n习。1995年Telatar推导出多天线高斯信道容量，1996年Foschini提出BLAST算法，1998年Tarokh等提出空时编码，MIMO无线通信技术的研究如雨后春笋般涌现。目前，国际上很多科研院校与商业机

8、构都争相对MIMO通信技术进行深入研究，其研究现状如下：1)MIMO算法开发MI