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MIMO系统信道容量的研究与分析

作　者: 庄文芹
导　师: 徐立勤
学　校: 南京邮电大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: MIMO 信噪比单环模型 Kronecker模型信道容量双极化天线
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 23次
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内容摘要

很多学者对MIMO 信道容量有了很多研究,但把天线的仿真结果运用到计算容量的研究还很少,天线的运用就是本文研究信道容量的一部分。一个双极化全方位的天线在天线元素之间提供低相关性,从而达到高信道容量。从容量仿真结果可得到:尽管当线性极化的接收机(TX)和发射机(RX)天线匹配时可以提供高容量,但是双极化多方位的天线能够提供更好的性能。多输入多输出(MIMO)系统容量不仅取决于信道矩阵还取决于信噪比,本文首先做出了单环模型的信道矩阵元素和统计Kronecker模型之间的相关性比较,可以得到Kronecker模型和单环模型差不多。其次仿真了一个全向的双极化天线,从仿真结果得到天线的方向图,导出数据用于信道容量的计算。最后讨论了双极化平面的单环模型的信道容量与不同的天线阵列的比较,利用上面导出的数据计算不同散射体情况下的信道容量。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 背景  8-9
  1.2 MIMO 技术研究状况  9-11
    1.2.1 MIMO 技术  9-10
    1.2.2 MIMO 技术的研究方向  10-11
  1.3 论文整体结构  11-13
第二章 MIMO 信道模型与容量  13-27
  2.1 信道模型  13-15
    2.1.1 MIMO 信道建模的重要性  13
    2.1.2 信道模型的分类  13-15
  2.2 MIMO 信道容量  15-24
    2.2.1 发射机未知信道状态信息的容量公式  18-19
    2.2.2 发射机已知信道状态信息的容量公式  19-21
    2.2.3 单输入多输出系统  21
    2.2.4 多输入单输出系统  21-22
    2.2.5 等功率的MIMO 系统  22-24
  2.3 互耦  24-25
  2.4 双极化天线  25-26
  2.5 本章小结  26-27
第三章单环模型相关性的仿真  27-40
  3.1 单环模型的信道容量公式  27-28
  3.2 天线的方向公式  28-29
  3.3 归一化  29-30
    3.3.1 等接收功率  29
    3.3.2 等发射功率  29-30
  3.4 相关性  30-36
    3.4.1 Kronecker 模型  30-33
    3.4.2 单环模型和Kronecker 模型相关性的比较  33-36
  3.5 双极化天线  36-39
    3.5.1 交叉极化率和散射系数  36-38
    3.5.2 单环模型  38-39
  3.6 本章小结  39-40
第四章双极化全向天线的仿真  40-51
  4.1 环天线  40-43
  4.2 天线的仿真  43-49
    4.2.1 方环  43-48
    4.2.2 单极子  48-49
  4.3 本章小结  49-51
第五章双极化天线信道容量的仿真与分析  51-59
  5.1 理想的电磁偶极子  51-53
    5.1.1 容量的仿真  52-53
    5.1.2 仿真结果分析  53
  5.2 单环模型信道容量的仿真  53-54
  5.3 双极化天线信道容量的仿真  54-58
    5.3.1 x 方向  55-56
    5.3.2 y方向  56-57
    5.3.3 z 方向  57-58
    5.3.4 仿真结果分析  58
  5.4 本章小结  58-59
第六章总结与展望  59-60
  6.1 总结  59
  6.2 展望  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-64

MIMO系统信道容量的研究与分析

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