MIMO系统工程应用分析及其SHPCA多天线系统3维信道容量
MIMO系统的信道容量分析
摘要MIMO技术是无线通信技术发展的一次重大飞跃，它能够突破无线频率资源限制，大幅度提高无线通信系统效率，被认为是无线通信技术未来发展的方向。
然而，MIMO技术也彻底打破传统的无线通信模式，它要求系统使用多根发射和接收天线同时地发射和接收数据，使得无线通信系统结构、分析方法、调制、编码、信道估计、检测和多址方式等各个方面面临挑战。
本文在国内外相关研究工作的基础上，针对MIMO信道容量理论进行深入研究。
首先介绍了MIMO的研究现状，包括已取得的进展和存在的问题。
并在移动无线信道特点的基础上，阐述了MIMO信道的特征，建立了数学模型。
然后，仿真了数种典型恒定信道参数系统的容量以及空间相关性对信道容量的影响，进而得出结论：MIMO系统可以有效的提高信道容量, 但是由于天线之间相关性的影响，MIMO系统容量也有所下降。
其次，分析了STBC系统的容量，并将其与全开环MIMO系统的容量进行了比较。
最后重点实现了OFDM技术的仿真，并讨论了MIMO-OFDM系统在频率选择性信道下的容量以及多径和空间相关对其系统容量的影响。
关键词：多输入多输出信道容量空间相关性空时分组码正交频分复用AbstractMultiple-input-multiple-output(MIMO) technology is a significant breakthrough in the development of wireless communication technologies. It can get rid of the constraint of radio frequency resource and greatly increase the spectral efficiency of wireless systems, and thus is considered as the future development trend of wireless communication technologies. However, MIMO technology thoroughly breaks the mode of traditional wireless communications, since it requires multiple transmit and receive antennas to simultaneously transmit and receive data information in the same time, which challenges all the aspects of wireless communications including system architecture, analytical methods, modulation, coding, detection, channel estimation, multiple access, and so on. On the basis current research works, this paper investigates MIMO channel capacity . Firstly, the author introduces the current study of MIMO, include the inprovements which were received and the challenges which are faceing to.Then, it analyses the wireless channels, and expounds the MIMO channel characteristic, and models the MIMO channel . Secondly, it simulates the capacity of several typical invariableness parameter channels and the impact of channel space correlation on the capacity of MIMO system . From the simulation, we can take the conclusion that MIMO system can effictively improve thannel is decreased. Thirdly, it analyzes the capacity of STBC system , then comparises the capacity of MIMO system and STBC.Finally,it is simulated the Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM), and discussed that the capacity of MIMO-OFDM system over frequency selective fading channels,then simulated the impe capacity of channel, but due to the impact of channel space correlation, the capacity of chact of multiple paths and channel space correlation on the capacity of MIMO – OFDM system .Key words：MIMO channel capacity correlation STBC OFDM目录摘要 (I)Abstract (II)第1章MIMO系统概述 (1)1.1 无线通信的发展概况 (1)1.2 MIMO系统的发展 (2)1.2.1研究的背景和意义 (2)1.2.2已取得的进展 (4)1.2.3存在的问题 (5)1.3 MIMO技术简介 (7)1.3.1 MIMO 系统的概念 (7)1.3.2 MIMO 系统的特点 (9)第2章无线MIMO空时信道的一般理论 (11)2.1 移动无线信道的衰落特性 (11)2.1.1 无线移动信道传播特性 (11)2.1.2三种经典的衰落分布 (13)2.2 无线MIMO空时信道模型 (14)2.2.1 信道矩阵H的计算 (15)2.2.2 信道模型 (16)第3章 MIMO系统的容量 (18)3.1 引言 (18)3.2 恒参信道条件下的MIMO信道容量分析 (19)3.2.1各种系统的信道容量 (19)3.2.2 信道容量的仿真结果比较 (24)3.3 信道相关对MIMO信道容量的影响 (25)3.3.1 信道相关性的定义 (26)3.3.2 相关信道模型 (27)3.3.3 相关信道下容量的分析 (28)第4章 STBC系统的信道容量分 (30)4.1 STBC概述 (30)4.1.1 空时分组码的研究现状 (30)4.1.2 STBC原理 (30)4.1.3 STBC构造 (31)4.2 STBC的容量分析与仿真 (32)4.2.1 STBC的容量分析 (32)4.2.2 STBC信道容量的仿真与分析 (33)第5章 MIMO-OFDM系统的容量分析 (36)5.1 引言 (36)5.1.1 OFDM 技术 (36)5.1.2 MIMO-OFDM 技术 (39)5.2 MIMO-OFDM系统模型 (41)5.3 MIMO-OFDM各态历经容量分析与仿真 (42)5.3.1 MIMO-OFDM各态历经容量 (42)5.3.2 MIMO-OFDM各态历经容量的仿真与分析 (43)结论 (45)致谢 ......................................... 错误!未定义书签。
MIMO系统的原理及容量分析
MIMO 系统的原理及容量分析张大朋（班级：011291，学号：01129016）Email:captaindp@ 电话：187xxxxxxxxProject website:摘 要：本文简要讨论了无线通信系统中多输入多输出（Multiple Input Multiple Output,MIMO ）这一技术的原理及性能。
通过分析MIMO 系统的原理和在平坦衰落信道与频率选择性衰落信道条件下的容量，及与传统的单输入多输出（Single Input Multiple Output,SIMO ）系统容量的比较，论证了这一技术对无线通信的系统容量的提高。
关键词：MIMO ；系统容量；无线通信Principle and Capacity Analysis of MIMO SystemDapeng Zhang(Class:011291，Student No:01129016)Email: captaindp@ Telephone number:187xxxxxxxxProject website:Abstract:This article briefly discusses the instrument and performance of Multiple-Input Multiple-Output( MIMO) in wireless communication system.By analyzing the principle and the performance of MIMO systems in the condition of flat fading channel and frequency selective fading channel capacity and comparing MIMO with Single Input Multiple Output(SIMO) system,proving that this technology improved the capacity of wireless communications.Key words:MIMO;system capacity;wireless communications1 引言在传统的无线通信系统中，发射端和接收端通常是各使用一根天线，这种单天线系统也称为单输入和单输出（Single Input Single Output ，SISO ）。
MIMO信道容量的仿真分析解析
数字移动通信与个人通信论文题目：MIMO系统信道容量的研究学生姓名李其信学号201120952院系信息科学与技术学院专业信号与信息处理MIMO系统信道容量的研究李其信（西北大学信息科学与技术学院，陕西西安 710127）摘要：本文首先对MIMO技术进行了简要介绍。
其次，从信息论角度研究了MIMO系统的信道容量，对平均分配天线发射功率下的几种典型系统(SISO、MISO、SIMO、MIMO)的平均信道容量进行了分析和比较，并对两类特殊的MIMO信道（全1信道和正交信道）的容量进行了特殊的分析，得到了信道容量的计算公式。
同时给出了当发射天线和接收天线数很大时的MIMO信道极限容量的估算方法。
关键词：多输入多输出（MIMO）系统；信道容量；中图分类号：文献标识码：A文章编号：1001-2400(2XXX)0X-0-0Research on the Capaity for MIMO SystemLI QI-xin( College of Information Science and T echnology, Northwest University, Xi’a n 710127, China)Abstract: In this paper,firstly,it gives a brief introduction of MIMO technology. Secondly,some average capacities ofseveral typical systems，such as SlSO，MISO，SIMO，MIMO，are theoretically analyzed and simulated from the pointofview of information theory．The difference among those typical systems is compared and the relationship betweenthe capacity and different schemes of distributing power are discussed．And two types of special MIMO channel (allchannels and orthogonal channel) capacity for a special analysis was calculated channel capacity.It gives the limitestimating method when the mumber of the transmitting and receiving antennas of MIMO.Key W ords: MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) channel capacity随着信息技术，尤其是互联网技术的迅猛发展，信息的载体形式由传统的文字形式向多媒体形传统的无线通信系统是采用单一发射天线和单一接收天线的通信系统，即所谓的SISO天线系统。
MIMO系统中多天线技术的应用研究
科技 论坛 ｌＩ Ｉ
鲍 慧 杜 娟
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｍ ＭＯ系统 中多天 线 技术 的应用研 究 Ｉ
（ 北 电力 大 学 电 子 与通 信 工程 系 ， 北 保 定 ０ １０ ） 华 河 ７ ０３
摘 要 ： ＭＯ（ ｌｐｅＩｐ ｔＭｕｔ ｌ ０ ｔｐ ｔ ＭＩ Ｍｕｔ ｌ—“ ｕ ｌｐｅ ｕ— ｕ） ｉ ｉ 一 技术是 Ｌ Ｅ和第四代通信标准的关键技术之 一， Ｔ 它能够在有 限的频谱 资源上 ， 传输 速率、 使 系 统容量以及频谱利 用率有十倍 乃至百倍的提高。智能天线技 术是 ＭＩ ＭＯ技术的应 用， 利用智能天线技术在移动通信链路 的发射 端或接收端带有 多 根天线这一特点， 使整个通信 系统性能得到 了 高。 提 现从智能天线的原理入手， 分析智能天线的结构组成。 并对智能天线的各类参数进行 分析 ， 重点 分析 了电性能参数对智能天线性 能的影响。 关键词 ： ＭＯ； ＭＩ 智能天线 ； 电性能参数
个 高增益窄波束 动态 地 跟 踪 多 个 期 望 用 户 ，接 收模式 下 ，来 自窄 波束之外 的信号 被 抑 制 ，发 射 模 式 下 ，能使 期望用 户接 收 的信 号 功率 最 大 ， 同时 使窄波束照 射范 围 以 外 的 非 期 望 用 户 图 １智 能 天 线 方框 图 受到 的干扰最小 。智 能天线是利用用户空间位置 的不同来区分 不同 列 的方 向图 ，从而抑制干扰 ，提 高信噪 比，它 动测出用户方 向，将波束指向用户 ，实 用户 。不 同于传 统的频 分多址 （Ｄ Ｆ ＭＡ） 、时 可以 自 分多址 （Ｄ Ｔ ＭＡ）或码 分多址 （Ｄ ｃ ＭＡ） ，智能 现波束跟用户走。 智能天线是天线 阵列技术 ，图 １ 表示智能 天 线 引人 第 ４种多 址方 式 ：空 分 多址 （Ｄ Ｓ— ＭＡ） 即在 相 同 时 隙 、相 同频 率 或 相 同 地 址码 天线方框 图 ，图中可 以看 出 ，由 Ｎ个天 线单 。 的情况下 ，仍然可 以根据信 号不 同的中间传播 元 组成 ，每个天线单元有对应加权器 ，共有 Ｍ 路 径 而 区 分 。 Ｓ ＭＡ是 一 种 信 道 增 容 方 式 ，与 组加权器 ，可以形成 Ｍ个方 向的波束 ，Ｍ表 Ｄ 其 他 多址 方式 完 全 兼 容 ，从 而可 实 现组 合 的 多 示用户数 ，其可以大 于天线单元数 ，天线阵的 决定最大增益和最小波束 址 方 式 ， 例 如 空 分 一 码 分 多址 （Ｄ— Ｄ ） 尺寸和天线元的数 目 Ｓ Ｃ ＭＡ 。 智能天线 与传统天线概念有本质的区别 ，其理 宽度 ，意味在天线 阵的尺寸和天线增益 ，及天 论支撑是信号统计检测与估计理论 、信 号处理 线侧瓣性能两者之间要取得平衡 。智能天线通 及最优控制理论 ，其技术基础是 自适应天线和 过调节从 每一个 天线收 到的信号 的相位 与幅 度， 结合使得形成所需要的波束 ， 此过程称为 高分辨阵列信号处理。 波束形成 。可 以形 成各种波束——扫 描波束 、 ２２智能天线的基本原理 ． 智能 天线包 括 自适 应天线 和波束 切换 天 多波束 、成型波束、及有受控零位的波束 。根 线 。智能 天线采用 空分 多址 （Ｄ ） 复用技 据方向图分成两种类 ： 自适应方向图智能天线 Ｓ ＭＡ 术 ，即利用多个天线单元空间的正交性和信号 和波束切换方向图智能天线 。 ３智 能 天 线 各 参 数分 析 在 传 输 方 向 上 的差 别 ，将 同 频率 或 同时 隙 、同 智能天线关键指标包括 电气指标 、波束特 码 道 的信 号 区分 开 来 ，最 大 限度 地 利 用 有 限 的 信道 资源。与传统 的、没有智能天线的基站 比 性及机械性能指标等。电性能参数和波束特性 较， 它在硬件上 由一个天线阵和一组收发信机 参数 ，不 因为天线的结构改变而影响网络 ，但 组成 了其射频部分 ；而在基带信号处理部分的 机械性能参数会因为天线结构的改变影 响施工 硬件则基本相同，每个射频收发信机都有模数 安 装 。 ３１ ．智能 天线技术指标重 要性 排队 ，对 网 转换 （ Ｄ ）和数模 转换 （ＡＣ ，它们将 接 ＡＣ Ｄ ） 收到 的基带模拟信号转换为数字信号 ，然后将 络性能影响都是逐步递减 指标分类 ：参数。 待发射的数字信号转换为模拟基带信号 ，最后 Ｉ ：校准端 口到各单 元端 口幅度最大偏 类 完成模拟信号和数字信号的相互转换 。而所有 ｄ） 收发数字信号都通过一组高速数字总线和基带 差 （Ｂ 、校准端 口到各单元端 口相位最大偏 。 ） 数字信号处理器连接 ，在性能方 面，其上 、下 差 （ 、广 播波束 ：水平 面半功 率波束 宽度 。 、广播波束 ：视轴增益 （Ｂ） ｄ ｉ、广播波束 ： 行链路 的天线增益大大提高 ，降低 了发射功率 （） ｐ ６ ＝ ｄ） 电平 ，提高了信 噪比，有效地克服了信道传输 视轴 增益 ｔ ＋ ０处 电平下 降 （Ｂ 、广 播波 ｄ） 衰落的影响 。同时 ，由于天线波瓣直接指 向用 束 ：半功率波束宽度 内的电平 波动 （Ｂ 、广 ｄ） 户 ，减 小 了与 本小 区 内其 他 用 户 之 间 以及 与 相 播波束 ：前后 比 （Ｂ 、广播波束 ：垂直 面半 。 轴 邻 小 区用 户 之 间 的 干扰 ，而 且 也减 少 了移 动 通 功 率 波 束 宽 度 （）、交 叉 极 化 比 （ 向） （Ｂ ｄ ）、交 叉 极 化 比 （６ ± ０度 范 围 内 ） （Ｂ 、 ｄ ） 信信道的多径效应。 ｄ） 目前多数智能天线多采用 自适应算法 ，通 上部第一旁瓣抑制 （Ｂ 、下部第一零点填充
MIMO天线3种技术及应用场景分析
MIMO天线3种技术及应用场景分析0 前言多入多出（MIMO）系统指在发射端和接收端同时使用多个天线的通信系统。
研究证明，MIMO 技术非常适用于城市内复杂无线信号传播环境下的无线宽带宽带通信系统，在室内传播环境下的频谱效率可以达到20～40 bit/s/Hz；而使用传统无线通信无线通信技术在移动蜂窝中的频谱效率仅为1～5 bit/s/Hz，在点到点的固定微波系统中也只有10～12 bit/s/Hz。
通常，射频信号多径会引起衰落，因而被视为有害因素。
然而研究结果表明，对于MIMO系统来说，多径可以作为一个有利因素加以利用。
MIMO技术作为提高数据传输速率的重要手段得到人们越来越多的关注，被认为是新一代无线通信技术的革命。
1 MIMO系统的3种主要技术当前，MIMO技术主要利用发射分集的空时编码、空间复用和波束成型等3种多天线技术来提升无线传输速率及品质。
1.1 发射分集的空时编码基于发射分集技术的空时编码主要有2种，即空时分组码（STBC）和空时格码（STTC）。
虽然空时编码方案不能直接提高数据率，但是通过这些并行空间信道独立、不相关地传输信息，从而使信号在接收端获得分集增益，为数据实现高阶调制创造条件。
1.1.1 空时分组码（STBC）STBC在发射端对数据流进行联合编码以减小由于信道衰落和噪声所导致的符号错误率，它通过在发射端增加信号的冗余度，使信号在接收端获得分集增益，空时分组码是将同一信息经过正交编码后从多根天线发射出去。
MIMO系统的原理，传输信息流s（k）经过空时编码形成N个信息子流 ci（k），i=1，．．．，N。
这N个信息子流由N个天线发射出去，经空间信道后由M个接收天线接收。
多天线接收机利用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据子流，从而实现最佳的处理。
特别是这N个子流同时发射信号，各发射信号占用同一频带，因而并未增加带宽。
若各发射接收天线间的通道响应独立不相关，则多入多出系统可以创造多个并行空间信道。
无线通信中的MIMO技术研究与应用
无线通信中的MIMO技术研究与应用在当今科技日新月异的时代，无线通信技术也在不断的发展和完善，为我们的生活带来了太多的便利和创新。
其中，MIMO技术作为一种在无线通信领域中的重要技术，其研究与应用也越来越广泛，为无线通信技术的发展提供了很多的潜力。
一、 MIMO技术概述MIMO是多输入多输出的简称，在无线通信中，它是指利用物理空间中的多径效应，在一定的频带宽度下，通过多个天线和多个接收机之间传输信息的技术。
在MIMO系统的系统设计中，它与其它多种技术如频率复用和编码一起使用，以实现更高的数据速率和较少的误码率。
由于MIMO技术的创新性和有效性，它被广泛应用于卫星通信、移动通信、无线电视、家庭局域网和无线网络等领域。
二、 MIMO技术的原理在MIMO系统中，网络的发射端和接收端都拥有多个天线，用于接收和发射信息。
通过不同的信道传输经过编码的多个信息流，并在接收端重新组合到一起，以实现更高的质量和速率。
这样的好处在于，它可通过使用空间多门技术来利用信道空间，通过平凡的PAM（脉振调制）或者QAM（码振调制）技术，达到多倍的速率提升。
三、 MIMO技术的发展历程MIMO技术的发展是始于20世纪90年代一些研究团队推出的一些传输理念的发展。
在1993年，卡尔罗林斯卡科技院的Andrea Goldsmith首先针对单天线的接收来研究宽带通信。
因为在单天线系统中，随着用户占用更多频率范围，噪声也会相应地增长，这激发了人们对MIMO的开发。
2001年，最早的标准通过了IEEE 802.11a，从而推动了MIMO的应用和发展。
四、 MIMO技术的应用1、移动通信作为一种无线通信领域的重要技术，MIMO技术被广泛应用于移动通信领域。
采用MIMO技术的移动通信系统，可以大大增强覆盖面，提高数据传输速率，提升系统的可靠性和性能，从而实现更高效、稳定的无线通信。
2、无线局域网应用MIMO技术的无线局域网，可为室内场景带来更加稳定、高速、宽广的通信，从而更好的支持企业内部、校园等场景内部的高速数据传输、视频流传输等应用。
MIMO系统的原理及容量分析
MIMO系统的原理及容量分析MIMO (Multiple Input Multiple Output)系统是一种利用多个天线实现的无线通信系统。
相对于传统的单输入单输出（SISO）系统，MIMO系统可以显著提高信号传输的质量和容量。
本文将介绍MIMO系统的原理以及容量分析。
MIMO系统的原理是利用多个天线在发射端和接收端之间实现多路径信号的传输和接收。
与SISO系统相比，MIMO系统可以同时发送和接受多个独立的数据流。
通过多个天线同时工作，MIMO系统可以在相同的频谱带宽和发射功率下实现更高的数据传输速率和更好的抗干扰能力。
在MIMO系统中，发射端将输入的数据流通过独立的天线发送，接收端则通过多个天线接收到来自不同路径的信号。
每个接收天线可以接收到与发射天线相对应的信号，这些信号在传输过程中经历了不同的路径和衰减。
接收端通过对接收到的信号进行处理和合并，可以恢复出原始的信号流，从而提高系统的容量和性能。
MIMO系统的容量分析是评估系统的性能和限制的关键方法。
MIMO系统的容量主要由两个因素决定：空间多样性和信道状态信息。
空间多样性是指通过使用多个天线来利用信号在空间中的不同路径，从而提高系统的信号传输质量。
信道状态信息是指发送和接收端对信道状况的了解，包括信道增益、相位等信息。
MIMO系统的容量可以通过计算信道容量来评估。
信道容量表示在给定的信号传输条件下，所能达到的最大数据传输速率。
对于MIMO系统，信道容量可以通过计算信道的奇异值分解（SVD）来获得。
通过SVD分解，可以将原始信道分解为多个独立的子信道，每个子信道都具有不同的信道增益。
系统的总容量等于各个独立子信道容量的总和。
对于一个MIMO系统，其容量与天线的数量、信道状况和调制方式等因素密切相关。
通常情况下，增加天线的数量可以提高系统的容量。
在理想的条件下，如果天线数量等于信道的最小维度（最小值为发射端和接收端天线数量的较小值），则可以实现系统的最大容量。
MIMO相关技术与应用
MIMO相关技术与应用
MIMO相关技术与应⽤
技术背景;
传统的⽤线通信系统是利⽤⽤个发射天线和⽤个接收天线的通信系统，即所谓的单输⽤单输出(SISO) 天线系统，SISO 天线系统在信道容量上具有⽤个不可突破的瓶颈——Shannon容量限制。
多输⽤多输出(MIMO) 作为未来宽带⽤线通信的关键技术，是实现充分利⽤空间资源以提⽤频谱效率的⽤个重要⽤段。
它能够在不占⽤额外频谱带宽的前提下，有效地提⽤信道容量。
MIMO系统通过采⽤天线阵列，利⽤空间复⽤技术来提⽤所使⽤带宽的效率。
内容摘要;
1. 什么是MIMO
2. MIMO系统的发展历史与现状
3. MIMO信道的模型及容量
4. MIMO中的技术
5. 空时编码的介绍
6. MIMO系统的天线设计
7. MIMO技术的优点与应⽤
参考⽤献:
MIMO系统原理与标准概述 eNet硅⽤动⽤
MIMO中智能天线技术的应⽤研究重庆邮电学院学报：⽤然科学版（2005年6期）杨宁，毕敏
MIMO技术简介黄海年
MIMO相关技术与应⽤机械⽤业出版社黄韬袁超伟
空时编码技术机械⽤业出版社黄晓海
空时编码的理论与实践西安交通⽤学任品毅(译)。
MIMO系统信道容量的分析
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)引言 (1)1绪论 (2)1.1多输入多输出系统概论 (2)1.1.1什么是多输入多输出 (2)1.1.2多输入多输出的优点 (2)1.2多输入多输出技术分类 (2)1.3多输入多输出研究现状 (3)1.3.1取得的进展 (3)1.3.2存在的问题 (3)1.4多输入多输出应用前景 (4)1.4.1无线宽带移动通信系统 (4)1.4.2传统蜂窝移动通信系统 (5)1.5本论文的主要内容 (5)2MIMO无线通信系统 (6)2.1MIMO系统的信道容量 (6)2.1.1MIMO信道模型 (6)2.1.2SISO信道容量 (8)2.1.3MIMO信道容量 (8)2.2无线通信衰落特性 (9)2.2.1无线信道传播特性 (9)2.2.2三种经典的衰落分布 (10)3MIMO系统信道容量分析 (12)3.1平均功率分配的MIMO信道容量 (12)3.2MIMO系统遍历信道容量 (12)3.3MIMO系统发射端已知的信道容量 (14)4MIMO信道模型的仿真设计 (17)4.1MIMO系统的遍历信道容量仿真 (17)4.2MIMO系统发送端已知的信道容量仿真 (18)总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录 (23)摘要多输入多输出技术是无线通信领域智能天线技术的重大突破，它扩展了一维智能天线技术，具有极高的频谱利用率，能在不增加带宽的情况下提高通信系统的容量。
本文中首先对MIMO系统的发展历史以及应用前景等进行了基本的介绍。
并对MIMO 技术的原理、模型以及信道容量进行了基本的分析。
介绍了无线信道的传播特性以及三种衰落分布。
还对信道容量的分析方法进行了介绍，例如平均功率分配法以及发送端已知信道参数的信道容量（用注水算法进行分析），介绍了MIMO系统的遍历容量。
最后利用MATLAB对信道容量进行了相应的仿真。
关键词：MIMO信道容量平均功率分配法注水法A BSTRACTMIMO is major breakthrough in the field of wireless communications intelligence antenna technology.It extends the one-dimensional intelligence antenna technology,which has extremely high spectrum efficiency,and improves the capacity of communication system without increasing bandwidth.The thesis goes first to the basic introduction of the development history and application perspective of the MIMO system.Then,a brief analysis about the principle,models and channel capacity of MIMO is given,which presents the propagation feature and three wireless channel and the three types of fading distribution of wireless channel.It also introduces the analysis methods of the channel capacity.For instants,the average power distribution method and the known channel of transmitter of the channel capacity.(Evaluating with the water-filling methods),and the ergodic capacity of MIMO system.At last,by applying the MATLAB,this thesis does the emulation according to its characteristics.Keywords:MIMO；channel capacity；the equal power allocation；water-filling引言MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术作为无线通信领域的智能天线技术的重大突破，能在不增加带宽的基础上成倍的增加信道容量和频谱利用率。
MIMO原理与应用解读
MIMO原理与应用解读MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出）是一种无线通信技术，其原理是在发送端和接收端分别使用多个天线进行信号传输和接收。
MIMO技术是通过利用多天线在空间上的多样性和多路径传输来提高系统吞吐量和性能的。
MIMO技术的原理基于空间复用和空间多样性。
在传统的单天线系统中，数据通过单一的天线进行传输，而在MIMO系统中，多个天线可以同时传输数据，从而大大增加了传输速率。
此外，多个天线可以形成不同的信道，从而进一步提高了系统的可靠性和容量。
MIMO系统具有以下几个重要的特点：1.增加系统吞吐量：通过同时发送多个信号流，MIMO系统可在同一时间和频段上传输更多的数据，从而提高了系统的吞吐量。
2.增加系统覆盖范围：由于MIMO系统利用了多路径传输和空间多样性，使得信号传输更加稳定，可以扩大系统的覆盖范围，减少盲区的产生。
3.提高系统信号质量：MIMO系统能够克服信号衰落和干扰，通过利用多条路径传输数据，可以增强信号的质量，减少错误率。
MIMO技术的应用十分广泛，主要应用于以下领域：1.无线通信：MIMO技术在无线通信领域具有广泛的应用，包括5G、LTE-A等。
通过利用多个天线传输数据，可以提高通信速率、提高系统容量、增强覆盖范围。
2.Wi-Fi网络：MIMO技术被广泛应用于Wi-Fi网络中，通过利用多个天线传输数据，可以提高无线网络的速率和覆盖范围，减少信号干扰。
3.多媒体传输：MIMO技术在多媒体传输中也有应用，可以通过使用多个天线同时传输视频、音频等数据，提高传输质量和稳定性。
4.智能交通系统：MIMO技术可以用于智能交通系统中的车载通信，可以提高车辆之间的通信速率和可靠性，实现车辆之间的协同工作。
MIMO技术的发展将对无线通信领域产生深远的影响。
它不仅可以提供更高的速率和更大的容量，还可以改进网络覆盖和信号质量，为新的无线应用提供更好的支持。
mimo的技术原理及应用
mimo的技术原理及应用什么是MIMO技术？多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output，简称MIMO）技术是无线通信领域中的一项关键技术。
它利用多个天线进行无线信号的发送和接收，以提高通信系统的性能和容量。
通过在空间域中利用多个发射天线和接收天线，MIMO技术能够实现更高的数据传输速率、更好的信号覆盖范围以及更可靠的通信连接。
MIMO的工作原理MIMO技术的核心原理是基于多天线之间的空间分集效应和信道编码原理。
具体来说，MIMO系统利用多个独立的信道发送并接收多个数据流，利用时、频或空间上的多样性来提高系统的性能。
MIMO系统中的多个发射天线和接收天线之间相互独立，可以独立地发送和接收不同的数据流。
MIMO技术实现了空间复用，即通过在不同的天线之间传输相互独立的数据流，从而提高系统的容量和覆盖范围。
同时，MIMO技术还可以利用信道编码技术来提高系统的可靠性。
通过将冗余信息添加到发送的数据中，MIMO系统能够在存在信道衰落和噪声干扰的情况下更好地恢复原始数据。
MIMO技术的应用MIMO技术在无线通信系统中得到了广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：1.无线局域网（WLAN）MIMO技术被广泛应用于无线局域网（WLAN）中，尤其是在IEEE 802.11n和IEEE 802.11ac标准中。
通过利用MIMO技术，WLAN系统能够在同样的频率带宽下提供更高的数据传输速率和更好的覆盖性能。
MIMO技术为无线网络用户提供了更快的网速和更稳定的网络连接。
2.移动通信系统MIMO技术也被广泛应用于移动通信系统中，例如4G LTE和5G网络。
移动通信系统中的MIMO技术可以显著提高系统的容量和覆盖范围，同时提供更稳定的信号质量。
MIMO技术能够帮助移动通信系统实现高速数据传输和更好的服务质量。
3.无线电广播和电视MIMO技术还可以应用于无线电广播和电视信号的传输中。
通过利用MIMO技术，广播和电视系统可以在同样的频谱资源下提供更多的频道和更好的信号覆盖。
MIMO系统的原理及容量分析
MIMO系统的原理及容量分析MIMO系统的原理基于空间多样性和空间复用的概念。
通过在发送端和接收端使用多个天线，MIMO系统可以利用信道中存在的空间多径传播效应，以增加系统的容量和减小传输误差。
具体而言，MIMO系统通过同时发送多个独立数据流，每个数据流通过不同的天线进行发送，并且每个数据流通过信道的不同路径传播，从而实现在同一频率和时间资源上的多路信号传输。
MIMO系统的原理涉及到两个重要概念：空间复用和空间多样性。
空间复用是指多个独立的数据流通过不同的天线进行传输，从而在相同的频带宽度上同时传输多个数据。
空间多样性是指通过多个天线多径传播，增加信道的容量，并减小传输误差。
通过在发送端和接收端使用矩阵运算，MIMO系统可以对每个数据流进行编码和解码，从而使得系统可以同时传输和接收多个数据流。
MIMO系统的容量分析是评估MIMO系统性能的重要方法。
容量是指在给定的信道条件下，系统可以传输的最大数据速率。
对于MIMO系统来说，容量的计算需要考虑信道矩阵的特征值分解和均衡功率分配。
通过特征值分解，可以得到信道矩阵的奇异值分解（SVD），并通过SVD可以计算系统的容量。
具体而言，假设MIMO系统中有Nt个发射天线和Nr个接收天线，那么系统的信道矩阵H的维度为NrxNt。
通过对信道矩阵H进行奇异值分解，可以得到信道矩阵H的奇异值分解矩阵U、奇异值矩阵Σ和奇异向量矩阵V。
系统的容量C可以通过下式计算得到：C = log2(det(I + ρH*H')),其中，ρ为信道功率分配系数，I为单位矩阵。
容量分析可以帮助我们了解MIMO系统在特定信道条件下的性能和传输能力。
通过调整天线数量、功率分配和调制方式等参数，可以优化系统的容量。
此外，容量分析还可以帮助我们评估系统的可靠性和抗干扰性能。
综上所述，MIMO系统的原理和容量分析是深入了解和评估MIMO系统性能的重要内容。
通过了解MIMO系统的原理，我们可以了解到MIMO系统是如何利用空间多样性和空间复用来提高系统容量的。
MIMO系统的容量及信道估计算法研究
MIMO system simulation platform
Thesis : Theoretical Rsearch
目录
目录
1 绪论........................................................................................................................................ 1 1.1 研究背景及意义 ............................................................................................................. 1 1.2 MIMO 技术概述 ............................................................................................................. 2 1.2.1 MIMO 技术的工作原理........................................................................................... 2 1.2.2 MIMO 技术的优点................................................................................................... 2 1.3 MIMO 技术的研究和应用概况 ..................................................................................... 3 1.3.1 MIMO 技术的研究现状........................................................................................... 3 1.3.2 MIMO 技术存在的问题........................................................................................... 4 1.4 MIMO 系统中的信道估计 ............................................................................................. 5 1.4.1 MIMO 系统信道估计的重要性............................................................................... 5 1.4.2 MIMO 系统信道估计的研究现状........................................................................... 6 1.5 本文的主要工作及章节安排 ......................................................................................... 6
MIMO技术在多天线通信中的应用
MIMO技术在多天线通信中的应用随着移动通信技术的不断发展，越来越多的用户需要高速稳定的数据传输。
然而，由于无线信号在传输过程中会受到很多干扰因素的影响，如传播路径损耗、多径效应、信号衰减等，导致了数据传输的速度和稳定性受到了很大的影响。
为了解决这个问题，研究人员们提出了一系列的解决方案，其中MIMO技术成为了一种非常有效的解决方案，尤其是在多天线通信中的应用。
MIMO是多输入多输出的缩写，也就是说，它利用了多个发射天线和多个接收天线进行数据传输。
通过MIMO技术的应用，信道利用率可以得到提高，从而提高了数据传输的速度和稳定性。
首先，MIMO技术主要应用在无线宽带通信中，这种通信方式需要高速、高带宽的信道来传输大量数据，传输的速度和可靠性是非常重要的。
传统的通信方式只使用一根天线进行通信，可能会受到很多不同的干扰因素的影响，从而导致数据传输变慢或者无法传输。
而使用MIMO技术，就可以利用多个天线之间的独立通道来进行数据传输，从而提高了数据传输的可靠性和速度。
其次，MIMO技术还被广泛应用在无线局域网中，特别是在Wi-Fi技术中。
由于Wi-Fi技术需要在有限的频段内传输大量数据，因此它也需要高速、高带宽的信道。
使用MIMO技术，Wi-Fi技术可以利用多个天线之间的独立通道来实现更高的数据传输速率。
除了上述两个应用场景之外，MIMO技术在无线电视传输、无线电子支付、车载通信等领域也都有着广泛的应用。
特别是在车载通信领域，MIMO技术可以通过多个天线之间的跨车通信来提高数据传输的可靠性和速率，从而提高车载通信的效率和安全性。
总之，MIMO技术在多天线通信中的应用带来了非常显著的效果，不仅提高了数据传输的速度和稳定性，还提高了通信系统的可靠性和效率。
随着移动通信技术的不断发展，相信MIMO技术在未来还将有更加广泛的应用场景，在推动通信技术的发展和变革中发挥着越来越关键的作用。
MIMO技术及其应用研究
MIMO技术及其应用研究MIMO（Multiple Input Multiple Output）技术是一种利用多个天线来同时传送和接收信号的无线通信技术。
相比于传统的SISO（Single Input Single Output）系统，MIMO技术通过利用空间多样性实现更高的传输速率、更好的抗干扰性能和更可靠的通信质量。
MIMO技术在无线通信领域具有广泛的应用前景，已经成为当前和未来无线通信系统的关键技术之一MIMO技术的基本原理是利用空间多样性。
通过在发射端和接收端增加多个天线，可以在不增加频谱、功率和时间的前提下提高系统的传输能力。
在传统的SISO系统中，传输信号只能在一个维度上传输，而MIMO系统可以在多个维度上同时传输信号。
通过利用信号在多个天线之间的相互作用，可以提高传输速率和传输质量。
MIMO技术的应用非常广泛，包括无线局域网（WLAN）、4G和5G移动通信等。
在WLAN领域，MIMO技术被广泛应用于802.11n和802.11ac标准中，可以提高无线局域网的传输速率和覆盖范围。
在4G和5G移动通信领域，MIMO技术是提高系统容量和覆盖范围的关键技术之一MIMO技术的应用还包括空间频率编码、波束赋形和干扰消除等。
空间频率编码是将多个天线上的信号按不同的频率进行编码，从而增加系统的传输速率。
波束赋形是在发射端和接收端利用多个天线的相互作用，将信号聚焦在特定的方向上，从而提高系统的传输距离和覆盖范围。
干扰消除是利用MIMO技术中多个天线之间的相互干扰关系，通过优化接收算法来消除干扰信号，提高系统的抗干扰性能。
除了无线通信领域，MIMO技术还被应用于雷达和无线电频谱感知等领域。
在雷达领域，MIMO技术可以通过增加天线数量和使用多种波束赋形算法，提高雷达的分辨率和目标检测性能。
在无线电频谱感知领域，MIMO技术可以通过利用多个天线之间的相互干扰关系，提高频谱感知的准确性和频谱利用率。
总之，MIMO技术是一种利用多个天线来传输和接收信号的无线通信技术。
基于多天线技术的无线信道容量解决方案
基于多天线技术的无线信道容量解决方案多天线技术是无线通信系统中基于物理层的一种新型技术。
它利用天线间的空间分离，将多条数据流同时传输到接收端，实现了无线信道容量的大幅提升。
本文将介绍基于多天线技术的无线信道容量解决方案。
一、MIMO技术MIMO技术是多天线技术中的一种，它利用多个天线组合成多个发送与接收通道，从而提高无线信道的容量。
通过利用天线数量的不同组合时，可以有效地提高信道容量，以便更好地支持高速数据传输。
同时，在不增加功率或带宽的前提下，MIMO技术也可以提高抗干扰能力和容错率。
二、MIMO技术的优势1.提高信道容量MIMO技术可以通过利用多个天线的空间分集，在相同的频段和带宽下，大幅提高无线信道的容量。
这是因为MIMO技术能够支持多个数据流的同时传输，最大化地利用了无线信道的资源。
2.提高信道稳定性MIMO技术可以通过利用多个独立的通道，有效地减少了信道的误码率、抗干扰能力和抗抖动能力。
这可以提高无线通信系统的可靠性和稳定性，从而满足更高的服务质量要求。
3.减少发射功率MIMO技术可以通过利用空间分集，将多个数据流同时进行传输，从而减少了每个天线的发射功率。
这不仅可以降低系统的总功率，还可以延长设备的续航时间。
三、应用场景MIMO技术的应用场景非常广泛，主要应用于以下领域：1.无线宽带接入MIMO技术可以大幅提高无线宽带的数据传输速率，从而为用户提供更快的上网体验。
2.移动通信MIMO技术可以在高速移动的情况下提供更稳定的信号，从而降低误码率和掉话率，提高通信的稳定性和可靠性。
3.物联网MIMO技术可以为物联网设备提供更快的数据传输速率和更稳定的信号质量，从而支持更多的物联网设备连接，并提高数据传输的效率和质量。
四、总结多天线技术是一种基于物理层的新型技术，它利用天线间的空间分离，将多条数据流同时传输到接收端，实现了无线信道容量的大幅提升。
MIMO技术是多天线技术中的一种，具有提高信道容量、提高信道稳定性和减少发射功率等优势。
基于SCMSCME大规模MIMO的信道容量研究
基于SCMSCME大规模MIMO的信道容量研究近年来，随着通信技术的发展和用户数量的快速增长，无线通信的带宽需求不断增加。
为了满足这种需求，研究者们开始探索一种新兴的无线通信技术，大规模MIMO（Massive MIMO）。
大规模MIMO是一种通过使用大量天线实现的多输入多输出（MIMO）系统。
与传统的MIMO系统相比，大规模MIMO在天线数量上有明显的差异。
在大规模MIMO系统中，基站可能配备数百个甚至数千个天线，而终端设备则只配备有限数量的天线。
大规模MIMO系统的主要优势在于其提供了突破性的信道容量。
其通过广泛的天线阵列和复杂的信号处理技术，能够同时为多个用户提供高质量的通信服务。
具体来说，大规模MIMO系统通过利用空间多样性和空间复用技术，提高了频谱效率和能源效率。
在大规模MIMO系统中，天线的数量远远超过了用户数量。
这种“过剩”的天线数量可以用来增强信号的传输效果。
通过使用波束成型（beamforming）技术，基站可以将信号聚焦在特定的用户上，从而提高信号的质量和强度。
此外，大规模MIMO系统还能通过空间复用技术将不同用户的信号进行分离，避免信号干扰，提高整体的系统容量。
大规模MIMO系统在信道容量方面的研究主要是通过建立数学模型和进行仿真来实现的。
研究者们通常使用MIMO信道模型和大规模MIMO系统参数来评估其性能。
其中一种常用的模型是瑞利衰落信道模型，它将无线信道建模为多径衰落信道。
而大规模MIMO系统参数通常包括天线数量、用户数量、信号干扰比和信噪比等。
基于以上模型和参数，研究者们可以评估大规模MIMO系统的信道容量。
他们可以研究不同天线数量和用户数量的组合对系统容量的影响，并优化系统参数以提高容量。
此外，他们还可以研究不同的信道调度策略和干扰管理技术，以最大限度地提高系统的容量和性能。
总之，大规模MIMO的信道容量研究是当前无线通信领域的热点之一、通过利用大量天线和复杂信号处理技术，大规模MIMO系统能够实现突破性的信道容量，并有望成为未来无线通信的主要技术之一、研究者们通过建立数学模型和进行仿真来评估系统的性能，并通过优化系统参数和引入新的调度策略来提高容量。
MIMO系统和无线信道容量研究
ＭＩＭＯ系统和无线信道容量研究傅海阳１陈技江１曹士坷１，贾向东１，２１．南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室，江苏南京 ２１０００３２．西北师范大学数学与信息科学学院，甘肃兰州 ７３００７０ 摘要：ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｏｕｔｐｕｔ）理论试图在Ｓｈａｎｎｏｎ信道容量公式基础上导出正比于收发信天线数的ＭＩＭＯ无线信道容量（ｗＣＣ）公式．由于ＭＩＭＯ系统同时使用多根天线发送同频信号，在ＭＩＭＯ的物理信道中会包含多个虚拟独立瑞利衰落信道．因此ＭＩＭＯ理论关于独立瑞利衰落信道的定义在实际应用中很难成立，会导致所依据的空分复用（ ＳＤＭ）无法实现，使ＭＩＭＯ理论在数学层面导出的ＷＣＣ公式在物理实现上会存在很大的不确定性．由于该系统使用不控制相位的多天线同频发射，多波干涉作用的影响是不可避免的，一定会产生方向不确定的定向发送波束，将形成多个电波覆盖盲区和一个不合理的无线通信系统．本文将利用数学分析和多天线发送波束模拟的方法证明上述结论．还将提出在Ｓｈａｎｎｏｎ公式应用原理和相控天线阵理论基础上构建的ＳＨＰＣＡ系统，将利用相控天线阵给出的定向窄波束形成功率利用率极高的ＳＤＭ功能，并给出对应的ＷＣＣ公式，其容量正比与收发天线数和ＳＤＭ次数，比Ｓｈａｈｎｏｎ公式具有更高的效率．ＭＩＭＯ； Ｓｈａｎｎｏｎ公式；通信容量；相控天线阵；天线物理特性ＴＮ９１１．２３Ａ０３７２－２１１２ （２０１１） １０－２２２１－０９Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ＭＩＭＯ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ ＣａｐａｃｉｔｙＦＵ Ｈａｉ－ｙａｎｇＣＨＥＮ Ｊｉ－ｊｉａｎｇＣＡＯ Ｓｈｉ－ｋｅＪＩＡ Ｘｉａｎｇ－ｄｏｎｇ２０１１－０４－１９２０１１－０６－０７量．因此如系统或可在处理收信设阵元间隔考虑天线间隔．图８ ＭＱＡＭ方式的＠＠［ １ ］ Ｇ Ｊ Ｆｏｓｃｈｉｎｉ ａｎｄ Ｍ Ｊ Ｇａｎｓ． Ｏｎ ｌｉｍｉｔｓ ｏｆ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａ ｔｉｏｎｓ ｉｎ ａ Ｆａｄｉｎｇ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｗｈｅｎ Ｕｓｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｎｔｅｎｎａｓ ［Ｊ］． Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓ． Ｃｏｍｍｕｎ．， １９９８，６（３） ：３１１ － ３３５．＠＠［２］ Ａ ｖａｎ Ｚｅｌｓｔ， Ｒ ｖａｎ Ｎｅｅ， ｅｔ ａｌ． Ｓｐａｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ （ＳＤＭ） ｆｏｒ ＯＦＤＭ Ｓｙｓｔｅｍｓ ［ Ａ］． Ｐｒｏｃ ｏｆ ＩＥＥＥ Ｖｅｈ． Ｔｅｃｈｎｏｌ． Ｃｏｎｆ． ［Ｃ］． Ｔｏｋｙｏ： ＶＥＴＥＣＳ，２０００．１０７０－ １０７４．＠＠［３］ Ａｌｌｅｒｔ ｖａｎ Ｚｅｌｓｔ，Ｔｉｍ Ｃ Ｗ Ｓｃｈｅｎｋ． Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ＭＩＭＯ ＯＦＤＭ－Ｂａｓｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ Ｓｙｓｔｅｍ［ Ｊ］． ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，２００４，５２（２） ：４８３ － ４９４．＠＠［４］ Ｈ Ｓａｍｐａｔｈ， Ｓ Ｔａｌｗａｒ， Ｊ Ｔｅｌｌａｄｏ， ｅｔ ａｌ．Ａ Ｆｏｕｒｔｈ－Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ＭＩＭＯ－ＯＦＤＭ： Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｙｓｔｅｍ： Ｄｅｓｉｇｎ， Ｐｅｒｆｏｒ ｍａｎｃｅ， ａｎｄ Ｆｉｅｌｄ Ｔｒｉａｌ Ｒｅｓｕｌｔｓ［ Ｊ］． ＩＥＥＥ Ｃｏｒｎｍｕｎ． Ｍａｇ，２００２， ４０（９） ： １４３ － １４９．＠＠［ ５ ］ Ｓｔｕｄｅｎｔ Ｂｏｏｋ． ＬＴＥ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ［ Ｍ ］． Ｓｔｏｃｋｈｏｌｍ， Ｓｗｅ ｄｅｎ： Ｅｒｉｃｓｓｏｎ，２００８．１１５ － １２０．＠＠［６］焦慧颖．ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ中的多用户ＭＩＭＯ的标准化进展 ［Ｊ］．现代电信科技，２０１０．３：９５－９９．＠＠［７ ］ Ｉ Ｋｈａｎ， Ｐ Ｓ Ｈａｌｌ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ＭＩＭＯ Ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ Ｂｏｄｙ－Ｃｅｎｔｒｉｃ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｈａｎ ｎｅｌｓ ［ Ｊ ］． ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｆｉｏｎｓ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ， ２０１０，５８（１） ： １９５ － ２０２．＠＠［８］ Ｄｉａｎ－Ｗｕ Ｙｕｅ，Ｊｉｎｈｏｎｇ Ｙｕａｎ． Ｏｎ ｔｈｅ Ｐｏｗｅｒ ｏｆ ＭＩＭＯ Ｂｒｏａｄ ｃａｓｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｕｎｄｅｒ ＳＮＲ Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ Ｗｉｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｆｅｅｄｂａｃｋ ［Ｊ］． ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２０１１， ６０ （１） ：３４９ － ３５３．＠＠［９］ Ｃ Ｍａｓｏｕｒｏｓ． Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｒｏｔａｔｉｏｎ Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ＭＩＭＯ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ［ Ｊ ］． ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ２０ １１，５９（ １ ） ：２５２ － ２６２．＠＠［１０］ Ｍ Ｂｉｎｅｌｏ，Ａ Ｌ Ｆ Ｄｅ Ａｌｍｅｉｄａ， ｅｔ ａｌ．ＭＩＭＯ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｈａｒａｃ ｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎ ａｎ Ｏｕｔｄｏｏｒ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ［Ａ ］． Ｐｒｏｃ ｏｆ ２０１０ Ｆａｌｌ ＩＥＥＥ ７２ｎｄ Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ （ＶＴＣ ２０１０ － Ｆａｌｌ） ［Ｃ］． Ｏｔｔａｗａ： ＶＥＴＥＣＦ， ２０１０． １－５．＠＠［ １１ ］ Ｊ Ｂｌａｎｚ， Ａ Ｋｌｅｉｎ， ｅｔ ａｌ． Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ａ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｈｙｂｒｉｄ Ｃ／ ＴＤＭＡ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒａｄｉｏ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｐｐｌｙｉｎｇ Ｊｏｉｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｎｔｅｎｎａ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ［ Ｊ］． ＩＥＥＥ Ｊ． Ｓｅｌｅｃｔ． Ａｒ ｅａｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃ．， １９９４，１２（４） ：５６８ － ５７４．＠＠［１２］傅海阳，杨龙祥，李文龙．现代电信传输［Ｍ］．北京：人民 邮电出版社，２００１．２．＠＠［１３］ Ｒ Ｓ Ｂｌｕｍ，Ｊ Ｈ Ｗｉｍｔｅｒｓ，ｅｔ ａｌ．Ｏｎ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｃｅｌｌｕｌａｒ ｓｙｓ ｔｅｍｓ ｗｉｔｈ ＭＩＭＯ［ Ｊ］． ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎ． Ｌｅｔｔ．， ２００２，６（６） ： ２４２＠＠［ １４］ Ｒ Ｓ Ｂｌｕｍ．ＭＩＭＯ ｃａｐａｃｉｔｙ ｗｉｔｈ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ［Ｊ］． ＩＦＥＥ Ｊ． Ｓｅｌ． Ａｒｅａｓ Ｃｏｍｍｕｎ． ，２００３，２１ （５）：７９３－ ８０１．＠＠［ １５ ］ Ｘｉａｎｇｄｏｎｇ Ｊｉａ， Ｗｅｉ Ｘｉｏ， Ｈａｉｙａｎｇ Ｆｕ， Ｊｕｎｆｅｎｇ Ｆａｎ． Ａｎ Ｅａｓｙ Ｒａｋｅ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｆｏｒ ＴＤ－ＳＣＤＭＡ Ｓｍａｒｔ Ａｎｔｅｎｎａ［ Ｊ／ＯＬ］． Ｗｉｒｅ ｌｅｓｓ Ｐｅｒｓ． Ｃｏｍｍｕｎ．， ＤＯＩ： １０． １００７／ｓ１１２７７－０１０－００１２－ｘ， ２０１０．５， ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ． ｓｐｒｉｎｇｅｒｌｉｎｋ． ｃｏｎｍ／ｃｏｎｔｅｎｔ／ｙ５９ｑ８７１３０ ｋ３９４３ｒｌ／＠＠［１６］傅海阳，戴振华，郑建光，贾向东．多径信号载波相干解 调ＲＡＫＥ接收机［Ｊ］．北京邮电大学学报，２０１０，３３（３）：３０ － ３３．Ｆｕ Ｈａｉ－ｙａｎｇ，Ｄａｉ Ｚｈｅｎ－ｈｕａ， Ｚｈｅｎｇ Ｂａｎ－ｇｕａｎｇ， Ｊｉａ Ｘｉａｎｇｄｏｎｇ． ＲＡＫＥ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｗｉｔｈ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｍｕｌｔｉ－Ｐａｔｈ Ｓｉｇｎａｌｓ［ Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｒｎｒｍｍｉｃａｔｉｏｎｓ，２０１０，３３（３） ：３０ － ３３． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［１７］贾向东，李凡等．智能天线基带幅度加权波束赋形及其 ＣＤＭＡ应用性能分析［Ｊ］．电波科学学报，２０１０，２５（３）： ５０５－５１１． Ｊｉａ Ｘｉａｎｇ－ｄｏｎｇ，Ｌｉ Ｆａｎ，ｅｔ ａｌ． Ｂｅａｍｆｏｍｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ｓｍａｒｔ ａｎｔｅｎｎａ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｂａｓｅ－ｂａｎｄ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｗｅｉｇｈｉｎｇ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒ ｍａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎ ＣＤＭＡ［ Ｊ ］． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｓｃｉ ｅｎｃｅ，２０１０，２５（３） ：５０５ － ５５１． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［１８］ Ｈａｉｙａｎｇ Ｆｕ， Ｘｉａｏ Ｋｏｎｇ， Ｊｉａｎｇｕａｎｇ Ｚｈｅｎｇ， Ｘｉａｎｇｄｏｎｇ Ｊｉａ．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｓｍａｒｔ Ａｎｔｅｎｎａ Ｒｅｃｅｉｖｅｓｓ Ｉｍｐｌｅｍｎｔｅｄ ｉｎ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｆｒｅｑｕｅｎｄｅｓ［Ａ］．Ｐｒｏｃ ｏｆ ２００９ ＩＥＴ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｎｆｅｒｅ．ｎｃｅ ｏｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ， Ｍｏｂｉｌｅ ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ［Ｃ］． Ｓｈａｎｇｈａｉ： ＣＣＷＭＣ，２００９．６２２ － ６２５． 傅海阳男，１９５１年６月出生于上海市，南 京邮电大学通信与信息工程学院教授、博士生导 师．曾作为国家公派访问学者出国研修近两年． 在ＳＣＩ、ＥＩ和国内外等核心学术刊物发表论文６０ 余篇，编写专著等５本，获得国家发明专利５项， ９２年起获得国务院颁发的政府特殊津贴，研究 领域为移动互联网、移动通信与无线技术等． Ｅ－ｍａｉｌ： ｆｕｈｙ＠ ｎｊｕｐｔ． ｅｄｕ．ｃｎ 陈技江 男．１９８７年２月出生于浙江省绍兴 市，南京邮电大学通信与信息工程学院硕士研究 生，主要研究方向为移动通信与无线技术 Ｅ－ｍａｉｌ： ｃｈｅｎｊｉｊｉａｎ０６０７０３＠ １２６．ｃｏｍ 曹士坷男．１９６４年４月出生于湖南省长沙市，博士，南京邮电大学通信与信息工程学院教授、硕士生导师．主要感兴趣的研究领域是无线通信及通信信号处理，包括循环平稳信号及其应用，信道均衡、信道辨识和抗干扰Ｅ－ｍａｉｌ： ｃａｓｋ＠ｎｊｕｐｔ．ｅｄｕ．ｃｎ 贾向东 男，１９７１年８月出生于甘肃省渭源县，西北师范大学讲师，南京邮电大学博士研究生曾参与了国家９７３、８６３等重点项目课题的研究，在ＳＣＩ、ＥＩ和国内外等核心学术刊物发表论文２０余篇研究方向为移动与无线通信关键理论与技术，主要包括下一代无线网络、３Ｇ／Ｂ３Ｇ技术、协作通信、压缩感知协作、网络编码、物联网技术等目前主要集中于３Ｇ／Ｂ３Ｇ网络及其信号处理的研究 Ｅ－ｍａｉｌ： ｊｉａｘｄ＠ ｎｗｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ＠＠［５］李壁镜，王国俊正则蕴涵算子所对应的逻辑伪度量空间 ［Ｊ］．电子学报，２０１０，３８（３）：４９７ － ５０２．ＬＩ Ｂｉｊｉｎｇ，ＷＡＮＧ Ｇｕｏｊｕｎ．Ｌｏｇｉｃ ｐｓｅｕｄｏ－ｍｅｔｒｉｃ ｓｐａｃｅ ｏｆ ｒｅｇｕｌａｒ Ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｏｒｓ［ Ｊ ］． Ａｃｔａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｉｎｉｃａ， ２０１０， ３８（３） ：４９７－５０２．＠＠［６］胡明娣，王国俊．模糊模态逻辑中的永真式与准永真式 ［Ｊ］．电子学报，２００９，３７（１１）：２４８４－２４８８．ＨＵ Ｍｉｎｇｄｉ， ＷＡＮＧ Ｇｕｏｊｕｎ． Ｔａｕｔｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ ｑｕａｓｉ－ｔａｕｔｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎ ｆｕｚｚｙ ｍｏｄｅｌ ｌｏｇｉｃ［Ｊ］． Ａｃｔａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｉｎｉｃａ，２０１０，３７（１１） ：２４８４ － ２４８８， （ ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［７］汪德刚，谷云东，李洪兴．模糊模态命题逻辑及其广义重 言式［Ｊ］．电子学报，２００７，３５（２）：２６１ － ２６４ＷＡＮＧ Ｄｅｇａｎｇ， ＧＵ Ｙｕｎｄｏｎｇ， ＬＩ Ｈｏｎｇｘｉｎｇ． Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ｔａｕｔｏｌｏｇｙ ｉｎ ｆｕｚｚｙ ｍｏｄｅｌ ｐｏｒｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ ｌｏｇｉｃ［Ｊ］． Ａｃｔａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｉｎｉｃａ，２００７，３５（２） ：２６１ － ２６４． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ ）＠＠［８］ Ｈ Ｂ Ｗｕ．Ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ ｔａｕｔｏｌｏｇｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｖｉｓｅｄ Ｋｌｅｅｎｅ ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］． Ｓｃｉｅｎｃｅ ｉｎ Ｃｈｉｎａ（Ｅ），２００１，４４：２３３ －２３８．＠＠［９］ Ｓ Ｍ Ｗａｎｇ，Ｂ Ｓ Ｗａｎｇ，Ｆ Ｒｅｎ．ＮＭ（Ｌ），Ａ ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ Ｆ． Ｅｓｔｅｖａ ａｎｄ Ｌ．Ｇｏｄｏ＇ ｓ ｌｏｇｉｃ ＭＴＬ［Ｊ］ ．Ｆｕｚｚｙ Ｓｅｔｓ ａｎｄ Ｓｙｓ ｔｅｍｓ，２００５，１４９：２８５ － ２９５．＠＠［１０］吴洪博，张琼．ＮＭ（Ｌ）系统的有限强完备性定理［Ｊ］．电子 学报，２０１０，３８（６）：１４１４ － １４１８ ＷＵ Ｈｏｎｇｂｏ， ＺＨＡＮＧ Ｑｉｏｎｇ． Ｏｎ ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅｎｅｓｓ ｏｆ ＮＭ（Ｌ）［Ｊ］ ．Ａｃｔａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｉｎｉｃａ，２０１０，３８（６）： １４１４－ １４１８． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）＠＠［ １１］ Ｆ Ｅｓｔｅｖａ， Ｌ Ｇｏｄｏ． Ｍｏｎｏｉｄａｌ Ｔ－ｎｏｒｍ ｂａｓｅｄ ｌｏｇｉｃ： Ｔｏｗａｒｄｓ ａ ｌｏｇｉｃ ｆｏｒ ｌｅｆｔ－ ｃｏｎｔｔｉｎｕｏｕｓ ｔ－ ｎｏｒｍｓ［ Ｊ］ ．Ｆｕｚｚｙ Ｓｅｔｓ ａｎｄ Ｓｙｓ ｔｅｍｓ，２００１，１２４：２７１ － ２８８．。
MIMO系统的信道容量
MIMO系统的信道容量
梁红玉;吴伟陵
【期刊名称】《无线电通信技术》
【年(卷),期】2003(029)002
【摘要】近年来信息论研究表明,MIMO系统具有巨大的理论容量.首先介绍了信息理论中信道容量概念的发展,描述了一个在实验室实时完成的V-BLAST无线通信结构实例,最后讨论了MIMO系统在通信领域的应用.
【总页数】2页(P60-61)
【作者】梁红玉;吴伟陵
【作者单位】北京邮电大学,100876;北京邮电大学,100876
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.自由空间光MIMO通信系统的信道容量分析 [J], 安娜;何振泉
2.MIMO系统工程应用分析及其SHPCA多天线系统3维信道容量 [J], 贾向东;陈技江;方晖;傅海阳
3.MIMO天线系统信道容量的研究 [J], 潘蕾
4.相关无线光MIMO系统的信道容量 [J], 王雪;王惠琴;曹明华
5.紧耦合MIMO系统SVA室内衰落信道容量分析 [J], 徐荣蓉;孙得娣
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关键词 ：ＭＩ Ｍｅ；通信 容量 ； 相控天线阵
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பைடு நூலகம்
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信道相互 独立 时 ，可 以采用基带联合检测 （ｏ ｔ ｅ ｃ ｏ ， Ｄ） ｊｉ ｔ ｔ ｎ Ｊ 技术实现 Ｍ Ｍｅ信号的分离与合并 ；如果考虑实 际应用场 景且 ｎｄｅｉ Ｉ
当 ＭＩ Ｍｅ系 统 中 多 根 天线 发 送 同 频 信 号 时 ，Ｊ 技 术 无 法 分 离 出 细 多 径 信 号 ，会 使 得 系 统 空 分 复 用 （ｐｃ ｉｓ ｎｍ ｌｐ ． Ｄ ｓａｅｄｖ ｉ ｕｔ ｌ ｉｏ ｉｅ
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第 ２ ７卷
第 ８期
信 号 处 理
ＳＩ ＧＮＡＬ ＰＲ０ＣＥＳ ＮＧ ＳＩ
Ｖ０． ７． Ｎｏ ８ １２ ．
Ａｕｇ ２ １ ． ０１
２１ ０ １年 ８月
ＭＩ Ｍｅ 系 工 程 应 用 分 析 及 其 Ｓ Ｃ 统 ＨＰ Ａ 多 天 线 系统 ３维 信 道 容 量
贾向东 ， 陈技江 方 晖 傅海 阳
ｘｎ ，Ｓ Ｍ） ．ｇ Ｄ 增益下降 。为此基于对 Ｓ ａｎｎ公式和相控天线 阵系统 （ ｈｓ．ｏｔ ｌ ｄａｔ ｎ ｒ ｙ Ｐ Ａ） ｉ ｈｎ ｏ ｐ ａｅｃｎｒ ｌ ｎｅ ａａ ａ ， Ｃ 的讨论 ，提 出了一个 ｏｅ ｎ ｒ
新颖 的多天线 系统－ Ｈ Ｃ Ｓ Ｐ Ａ系统 ，该 Ｓ Ｐ Ａ系统能够有效地利用相控阵天线产 生的定 向窄波束来实现 Ｓ Ｍ 功能 ，提升多天 ＨＣ Ｄ 线 系统 的性能 。Ｓ Ｃ ＨＰ Ａ系统容量可用一个 三维信道容量公式来 描述 ，空间为第三维度 。与传 统信道容量度量 相 比，该 模型
（ ．南京邮 电大学 江苏省无线通信重点实验室 ，江苏 南京 ２０ ０ ； １ １０ ３
２ ．南京邮 电大学宽带无线通信 与传感 网技术教育部重点实验室，江苏 南京 ２０ ０ ； １０３
３ ．西北 师范大学 数学与信息科 学学院，甘肃 兰州 ７ ０ ７ ） ３０ ０
摘
要 ：从实 际工程应用 的角度 出发 ，首先对 ＭＩ Ｍｅ系统中 的各种假 设条件 做了分析 ，认 为当 ＭＩ Ｍｅ信 道 中的各个 子