基于最佳信道相位矩阵提高MIMO系统信道容量的研究

摘要

在不增加系统带宽和发射功率的情况下就可以提高系统容量的多输入多输出(MIMO)技术，既解决了无线通信的频谱资源紧张问题，又提供了支持现代和未来通信的数百兆带宽。
　　 本论文分析了影响MIMO信道容量的因素，从各个因素出发，重点分析莱斯衰落环境下MIMO的容量，最后得出通过设计接收天线远场相位响应来提高莱斯衰落环境下信道容量的方法，并分析验证。
　　 论文第二章分析MIMO系统中，在发射机未知信道状态信息时的容量、发射机已知信道状态信息时的容量、信道参数确定时的容量、信道参数随机时的平均容量和中断容量、频率选择性衰落信道的容量和空间相关对容量的影响。
　　 论文第三章用Monte Carlo方法仿真瑞利衰落信道，分析影响莱斯衰落下的MIMO信道容量的几个因素：天线数、信噪比、莱斯因子和信道矩阵的秩和矩阵行列式的模。
　　 论文第四章在第三章分析的基础上给出了莱斯衰落下提高MIMO信道容量的具体方法，推导出提高容量的最佳信道相位矩阵，并且设计出实现此信道矩阵的接收端天线远场相位响应。通过仿真分析，证明可以大大提高信道容量。