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多极化天线MIMO信道的研究

作　者: 姚晓星
导　师: 张业荣
学　校: 南京邮电大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 多极化多输入多输出模型极化夹角信道容量
分类号: TN821.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 28次
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内容摘要

MIMO技术是当前无线通信领域中研究的热点问题。当研究和分析MIMO信道时,必须谨慎考虑天线之间的相关性,天线相关性严重影响了信道容量和特征。要保证较小的相关性,在移动电话等小型终端使用空间分集的方法是不可取的。因此,采用极化分集用以降低天线阵列总体占用空间是可行的办法之一。本文在设定窄带平衰落信道的基础上,建立三种模型研究多极化MIMO信道,主要内容如下:一、建立单次反射模型,研究室外环境信道相关特征,通过变化收发两端天线的极化夹角来分析信道容量与极化夹角的变化曲线,同时与空间分集方法相比较,讨论极化分集的可行性;二、通过射线跟踪方法进行建模仿真,研究特定的室内环境信道相关特征,如单次反射模型中的分析,探讨信道容量与极化夹角的关系,然后验证了MIMO技术的优越性;三、介绍了Kronecker乘积模型的建模过程,利用射线跟踪技术方法得到的原始数据构建统计模型,并与原先模型相互比较,并提出了修正后的统计模型,以逼近理论分析。经过分析,不论是单次反射模型还是镜像法模型,其信道容量在极化天线垂直极化的时候达到最大,进一步论证了极化分集可以作为MIMO技术的一种分集资源,这将使得MIMO技术在小型终端上的应用成为可能,为MIMO技术的广泛应用提供了重要的理论依据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 MIMO 系统概述  8-9
  1.2 MIMO 系统模型  9
  1.3 MIMO 系统的复用和分集  9-11
    1.3.1 复用增益  9-10
    1.3.2 分集增益  10-11
  1.4 空时调制和编码  11
  1.5 本论文研究内容  11-13
第二章基于单反射模型的室外微小区信道研究  13-22
  2.1 室外微小区信道简介  13
  2.2 建立单反射模型  13-15
  2.3 仿真过程  15-16
  2.4 仿真结果分析  16-19
    2.4.1 容量与极化夹角的关系  16-17
    2.4.2 MIMO 系统信道容量比较  17-19
  2.5 两种分集方法的结合使用  19-21
  2.6 本章小结  21-22
第三章基于镜像法的室内微小区信道研究  22-38
  3.1 室内微小区MIMO 信道简介  22
  3.2 信号场强的矢量分析  22-24
  3.3 模型参数设置  24
  3.4 信道建模  24-26
  3.5 建模仿真过程中需要注意的几个主要问题  26-29
    3.5.1 路径损耗  26
    3.5.2 时延  26-27
    3.5.3 反射系数  27-28
    3.5.4 散射  28-29
  3.6 仿真结果分析  29-37
    3.6.1 容量与极化夹角的关系  29-36
    3.6.2 信道容量的横向比较  36-37
  3.7 本章小结  37-38
第四章基于镜像模型的统计模型  38-47
  4.1 统计模型概述  38
  4.2 Kronecker 模型  38-40
  4.3 信道协方差矩阵  40
  4.4 建立统计模型  40-42
  4.5 仿真结果分析  42-46
    4.5.1 直接生成的统计模型  43-44
    4.5.2 修正后的统计模型  44-46
  4.6 本章小结  46-47
第五章结束语  47-48
致谢  48-49
参考文献  49-51

多极化天线MIMO信道的研究

内容摘要

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