无线MIMO系统信道估计与信道容量研究

摘要

21世纪,全球进入了信息时代,新一代无线移动通信系统需要在有限的频谱资源上实现高速率和大容量。
　　MIMO(多输入多输出)技术利用多发多收天线阵列开发空间资源,在不需要增加频谱和发送功率的情况下,成倍地提高信道容量,是未来宽带无线通信的关键技术。
　　本文从基于MIMO技术的无线信道模型理论入手,对与无线MIMO信道相关的信道估计、信道的相关性、信道容量等做了详细分析。完成的主要工作概括如下:
　　1.全面概述了 MIMO无线信道空间特征,在此基础上详尽描述了现有MIMO无线信道的典型模型,包括物理模型与非物理模型,为无线MIMO系统及后面的理论分析作了铺垫。
　　2.研究了无线 MIMO信道估计的相关方法,并对基于训练序列和导频符号的信道估计器设计需要注意的要点、信道估计常用的算法进行了深入分析。择优了一种叠加训练序列的方法,推导出信道估计的表达式,并从数值上进行了仿真分析和比较。
　　3.分析了 MIMO系统的信号相关性;对信道空时相关特性(空间相关特性和时间相关特性)进行了推导与仿真,得出了空间相关性、天线间隔和平均到达角之间的关系。
　　4.针对MIMO系统的信道容量,对几种常见情况下的信道容量进行仿真分析,并对在一种叠加训练序列的情况下的信道容量进行了细致分析,并得到了一些有用的结论。

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第一章 绪论

§1.1 引言

§1.2 MIMO的研究背景及技术特点

§1.3 目前已取得进展和存在的问题

§1.4 本文的内容安排

第二章 MIMO系统基础知识

§2.1 无线移动传播信道

§2.2 MIMO无线信道概述

§2.3 MIMO无线信道典型模型

§2.4 本章小结

第三章 无线MIMO信道估计

§3.1 信道估计综述

§3.2 信道估计的算法

§3.3 叠加训练序列估计方法

§3.4 本章小结

第四章 无线MIMO信道的相关性

§4.1 引 言

§4.2 信道空时相关特性

§4.3 天线相关性对信道容量的影响

§4.4本章小结

第五章 MIMO信道容量分析

§5.1 不同天线配置下的信道容量

§5.2 MIMO信道容量

§5.3 叠加训练情况下的MIMO信道容量分析

§5.4 本章小结

第六章 总结与展望

§6.1 总结

§6.2 展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间的主要研究成果