mimo系統(tǒng)中天線選擇技術(shù)的研究

mimo系統(tǒng)中天線選擇技術(shù)的研究

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1、南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文摘要多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)能夠極大地改善無(wú)線通信系統(tǒng)的頻譜效率和通信可靠性,被視為新一代無(wú)線通信系統(tǒng)最具競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)之一。然而,在通信鏈路兩端使用多天線,增加了MIMO系統(tǒng)的復(fù)雜度及成本。天線選擇技術(shù)其核心思想是從所有天線中選擇部分性能優(yōu)越的發(fā)送或接收天線進(jìn)行發(fā)送或接收,從而以很小的性能損失換取成本的大幅降低,極大地提高了MIMO系統(tǒng)的性能價(jià)格比。作為第一個(gè)問(wèn)世的MIMO實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),也是目前最具代表性的一種MIMO系統(tǒng),貝爾實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的垂直一貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)(V-BLAST)系統(tǒng),以其簡(jiǎn)單實(shí)用的結(jié)構(gòu)和令

2、人矚目的頻譜效率而被3GPP等標(biāo)準(zhǔn)所采用,成為近年來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文首先研究系統(tǒng)的天線選擇算法,主要介紹了遞增遞減天線選擇算法并對(duì)算法進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)的遞增和遞減算法也是從天線對(duì)系統(tǒng)容量的貢獻(xiàn)出發(fā),不同的是每次循環(huán)中處理兩個(gè)天線,使得下一次循環(huán)的計(jì)算量減小。另外,根據(jù)分塊方陣的行列式計(jì)算定理,提出了一種改進(jìn)的遞增天線選擇算法。文中還對(duì)改進(jìn)算法進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明改進(jìn)算法在以較低容量損失情況下大大降低了計(jì)算復(fù)雜度。其次本文研究第一個(gè)MIMO系統(tǒng)——,v.BLAST系統(tǒng),接著具體分析該系統(tǒng)的幾種檢測(cè)算法并仿真其性能,包括迫零(zF)接收機(jī)

3、、最小均方誤差(MMSE)接收機(jī)串行干擾刪除算法和并行干擾刪除算法,在此基礎(chǔ)上,提出一種改進(jìn)的串行一并行二階檢測(cè)算法,并將其與串行、并行檢測(cè)算法進(jìn)行性能比較。通過(guò)仿真比較可以看出改進(jìn)的串行一并行二階檢測(cè)算法與串行、并行檢測(cè)算法相比,大大降低了誤碼率。最后論文還探討V-BLAST系統(tǒng)的接收天線選擇技術(shù),將提出的改進(jìn)的串行一并行二階檢測(cè)算法應(yīng)用到V-BLAST系統(tǒng)的接收端天線選擇中去,并結(jié)合兩種天線選擇準(zhǔn)則即最大最小信噪比(MAX.MINSNR)準(zhǔn)則和最小最大均方誤差(MIN.MAXMSE)準(zhǔn)則,給出V-BLAST系統(tǒng)的接收天線選擇算法及改進(jìn)

4、算法。仿真結(jié)果表明,同時(shí)使用改進(jìn)串行一并行二階檢測(cè)算法和天線選擇技術(shù)所獲得的誤碼率最低。關(guān)鍵詞:MIMO技術(shù)MIMO容量天線選擇V-BLAST系統(tǒng)南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文AbstractMultipleinputMultipleOutput(MIMO)techniquecanenormouslyimprovethefrequencyspectrumefficiencyandthewirelesslinkqualityforthewirelesscommunicationssystem.Itisregardedastheoneofmo

5、stpromisingtechniqueinthefuturewirelesscommunicationsfield.However,multipleantennaswillleadtotheincreaseofsystemcostandcomplexity.Theideaofantennaselectionistouseonlyasubsetofthetransmitand/orreceiveantennaswitllbetterperformance,whichcallreducetheexpense州mlessperformance

6、loss.TheVerticalBellLabsLayeredSpace-Ttrne(V-BLAST)systemisthefirstMIMOexperimentsystem,andalsothemostrepresentativeMIMOsystem.V-BLASTschemeCanachieveveryhighspectrumefficiencyandcanbeimplementedeasily.Inthispaper,wefirststudiedantennaselectionalgorithm,mainlyintroducedde

7、scendingantennaselectionalgorithmandincremenmlantennaselectionalgorithm,atthesametime,weimprovedthealgorithms.theimprovedascendinganddescendingalgorithmsarebasedonthecontributionofsystemcapacity.Thedifferenceisthateachcycledeals謝nltwoantennas,makingthenextcycleofcomputati

8、ondecreases.Inaddition,underthesub-blockmatrix.determinantcalculationtheorem,weputforwardanother

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