具有最小信道估计个数的天线选择的研究

摘要

MIMO(多输入多输出)系统能够在当前频谱资源下极大地提高通信速率和可靠性，是无线通信领域的研究热点。由于MIMO系统要在发送端和接收端设置多副天线，导致了其射频链路的硬件成本和接收机处理功耗以及编译码复杂性的提高，这在一定程度上限制了MIMO系统的发展和应用。因此如何做到既要保持多天线系统较高的频谱效率和较高的可靠性，又要降低系统的复杂度和成本逐渐成为人们研究的热点。 本文首先介绍了移动无线信道的传输特性，概述了一些基本概念和相关技术，然后详细研究了MEC-GSC(最小信道估计个数-广义选择合并)算法，从硬件复杂度和功率消耗的角度出发，分析了该算法的平均信道估计分支数和合并分支数，并推导出该算法的中断概率和误码率性能的精确表达式，通过仿真证实了推导的正确性。在此基础之上，将MEC算法应用于发送端，提出了一种基于发射端天线选择的新算法：MEC/TAS(发送端最小信道估计个数天线选择)，介绍了其工作原理，并根据工作原理分析了在独立同分布的瑞利衰落信道下的性能，分别推导出其平均信道估计分支数和合并分支数的表达式，以及BPSK调制下平均误码率的精确表达式，最后通过实验仿真，分析了其硬件复杂度、功率消耗以及系统性能，得出该算法在满足一定的输出信噪比阈值的条件下减少了硬件复杂度和功率消耗的相关结论。由于该算法是在发送端进行天线选择，应用于移动通信系统中，在下行链路中将大部分天线设置于发射端，接收端移动台则只需设置少数的天线，且在发送端经过天线选择又减少了所需射频链路数，既降低了接收复杂度又节约了成本，具有实际的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：词汇表

声明

第一章绪论

1.1 引言

1.2研究现状与意义

1.3 本文主要工作和内容安排

第二章移动无线信道及相关技术

2.1 移动无线信道的特征

2.1.1 多径效应

2.1.2多普勒效应

2.1.3 衰落信号的统计模型

2.1.4信道的加性噪声

2.2相关技术介绍

2.2.1 分集技术

2.2.2天线选择技术

2.2.3空时编码技术

2.3 本章小结

第三章MEC-GSC在瑞利衰落信道下的性能分析

3.1 MEC-GSC的系统模型和算法流程

3.1.1 MEC-GSC系统模型和信道模型

3.1.2 MEC-GSC算法的流程及原理

3.2 MEC-GSC在瑞利衰落信道下的性能分析

3.2.1估计分支数的分析

3.2.2合并分支数的分析

3.2.3累积分布函数和中断概率的分析

3.2.4 BPSK调制下的精确误码率分析

3.3 MEC-GSC在瑞利衰落信道下的仿真结果及分析

3.3.1 MEC-GSC功率消耗的仿真与分析

3.3.2 BPSK调制下的误码率仿真与分析

3.4本章小结

第四章MEC/TAS在瑞利衰落信道下的性能分析

4.1 MEC/TAS的算法流程和原理

4.2 MEC/TAS在瑞利衰落信道下的性能分析

4.2.1估计分支数的分析

4.2.2合并分支数的分析

4.2.3 BPSK调制下的精确误码率分析

4.3 MEC/TAS在瑞利衰落信道下的仿真结果及分析

4.3.1 MEC/TAS功率消耗的仿真与分析

4.3.2 BPSK调制下的误码率仿真与分析

4.4本章小结

第五章总结与展望

5.1论文工作总结

5.2对下一步工作的展望

致谢

参考文献