MIMO無線信道建模與仿真.pdf

1、多入多出(MIMO)技術(shù)被認(rèn)為是現(xiàn)代通信技術(shù)中的重大突破之一，越來越成為無線通信領(lǐng)域的研究熱點。MIMO技術(shù)是未來無線通信系統(tǒng)中實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率傳輸、改善傳輸質(zhì)量、提高系統(tǒng)容量的重要途徑。目前，MIMO技術(shù)已經(jīng)在寬帶無線接入、3G、B3G等無線通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，MIMO無線系統(tǒng)大容量的實現(xiàn)和其它性能的提高極大地依賴于MIMO無線信道的特性；同時，研究基于MIMO的各種關(guān)鍵技術(shù)和處理算法也需要建立MIMO信道的模型，進行相應(yīng)

2、的仿真，以便評估各種處理算法的優(yōu)劣和系統(tǒng)性能的好壞?；谏鲜鲈颍疚难芯苛爽F(xiàn)有應(yīng)用環(huán)境下MIMO無線通信系統(tǒng)的信道建模理論與方法，綜合了一個寬帶統(tǒng)計MIMO無線信道模型，可以作為研究MIMO無線通信系統(tǒng)的一個通用空時信道模型。分別建立了3GPP、IEEE802.16、IEEE802.11n和分布式MIMO系統(tǒng)的MIMO信道基于Synopsys’COSSAP(R)的仿真平臺，進行了大量的計算機仿真，得出了一批有用的仿真結(jié)果，對仿真結(jié)果進

3、行了分析比較。本文的主要內(nèi)容概括如下： 在緒論中，簡述了本文的研究背景和意義，總結(jié)了MIMO無線信道建模的研究現(xiàn)狀，指出了還存在的問題，指明了本文的研究動機和出發(fā)點。 在本文的前半部分(第二章)，進一步總結(jié)了現(xiàn)有的MIMO無線衰落信道模型和建模方法。并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)發(fā)射端和接收端天線的陣列結(jié)構(gòu)、發(fā)射信號的離開角與角度擴展、接收信號的到達(dá)角與角度擴展、角度功率譜、多普勒功率譜和信道的功率時延分布等參數(shù)，綜合了一個統(tǒng)計MI

4、MO無線信道模型。討論了對相關(guān)性建模的等效形式和對視距路徑傳播的建模方法。還詳細(xì)描述了基于三種常見的角度功率譜計算信道相關(guān)系數(shù)的問題。最后，基于該統(tǒng)計MIMO信道模型，提出了一種分布式MIMO系統(tǒng)的信道模型，該信道模型綜合考慮了小尺度衰落、大尺度路徑損耗和陰影效應(yīng)，同時也考慮了天線元之間的空間相關(guān)性，能夠比較全面的反映分布式MIMO系統(tǒng)的信道特性，符合實際的應(yīng)用環(huán)境。 本文的后半部分(第三章和第四章)詳細(xì)闡述了對所提出的統(tǒng)計MI

5、MO信道模型進行計算機仿真的問題。首先詳細(xì)討論了仿真設(shè)計的思路、方法、仿真處理流程和相關(guān)衰落系數(shù)的產(chǎn)生，并針對3GPP、IEEE802.16、IEEE802.11n以及分布式MIMO等系統(tǒng)的MIMO無線信道的特點，分別給出了這些系統(tǒng)基于Synopsys’COSSAP(R)的MIMO信道仿真模型。然后分別對這些MIMO系統(tǒng)的MIMO信道進行了仿真，驗證了所提出的MIMO無線信道模型的正確性，得出了包括信道的衰落特性、空間相關(guān)性和信道容量在