蜂窩網(wǎng)絡(luò)中多輸入多輸出信道的設(shè)計(jì)和性能分析.pdf

1、MIMO（多輸入-多輸出）是一種工具。它增加了多個(gè)天線到Rx和Tx之間的蜂窩網(wǎng)絡(luò)的性能，尤其是對于通信鏈路而言。本論文一個(gè)完整的手機(jī)網(wǎng)絡(luò)中MIMO的基本要求進(jìn)行了概述。
　　首先給出了一些基本的通信理論。從基站到移動設(shè)備的傳輸通常稱為下游，前向鏈接或下行。相應(yīng)地，從一個(gè)移動設(shè)備向下傳輸?shù)交?，則成為反向鏈接和上行。本文對通信發(fā)射部分和接收部分介紹的同時(shí)，也對如何優(yōu)化系統(tǒng)中的元素以提高通信系統(tǒng)性能進(jìn)行了討論。第二章中，對主要的無線電

2、傳播現(xiàn)象進(jìn)行了討論。在本部分中，主要的無線電傳播現(xiàn)象是多徑衰落，陰影衰落和不同類型的小規(guī)模衰落。并且這里還給出了主要參數(shù)的信道特性的概述。之后，介紹了MIMO通信的話題，包括MIMO系統(tǒng)的分類和信號模型中使用這項(xiàng)工作。信道容量的多個(gè)天線接收和/或發(fā)射機(jī)。其次是MIMO信道建模的不同方法。本章的結(jié)尾部分對一些算法應(yīng)用于MIMO系統(tǒng)綜述。應(yīng)用MIMO會對整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來一些挑戰(zhàn)，如有限的信道帶寬和不利的信道環(huán)境（例如衰減和多徑效應(yīng)）。

3、r>　　在第四章中，介紹了MIMO無線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，它通過最大化多樣性來提高傳輸可靠性或增加最大復(fù)用增益來支持高數(shù)據(jù)率。因此MIMO系統(tǒng)的信道容量和頻譜效率通常高于SISO系統(tǒng)。這是通過使用多個(gè)天線在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。在多分支的接收機(jī)中，多個(gè)射頻(RF)前端集成在同一平臺。多個(gè)調(diào)制信號同時(shí)傳輸和接收射頻前端使用這些平臺。多分支的MIMO收發(fā)器是一個(gè)簡單的MIMO收發(fā)器體系結(jié)構(gòu)，可以提高力量和分集增益。下圖描繪出了有N個(gè)發(fā)射機(jī)天線

4、和N個(gè)接收機(jī)天線的多分支收發(fā)器，它使用多個(gè)并行的射頻前端，射頻前端的數(shù)量等于天線的數(shù)量。在接收機(jī)基帶處理單元表示N個(gè)基帶路徑中信號恢復(fù)同時(shí)獲得分集增益的接收機(jī)。
　　本文的目的是介紹有多個(gè)射頻前端的MIMO系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和性能分析。它采用了多個(gè)平行的射頻前端，且射頻前端的數(shù)量和天線的數(shù)量是相等的。在接收端基帶處理單元給出N個(gè)收到的基帶路徑來恢復(fù)信號并且獲取多樣性增益。
　　多個(gè)射頻前端應(yīng)用在多天線設(shè)計(jì)中，這樣通常會增加系統(tǒng)的復(fù)雜

5、性并且增加在射頻環(huán)節(jié)的硬件成本;另外，天線數(shù)量的增加也會引起射頻電路的失配和串?dāng)_問題。這些問題限制了接收端的可以應(yīng)用天線的數(shù)目。為了克服以上問題，這里整個(gè)MIMO系統(tǒng)只采用單個(gè)射頻前端，有效地降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度以及射頻環(huán)節(jié)的成本，并且實(shí)現(xiàn)了低功耗的緊湊設(shè)計(jì)。
　　最后，本文設(shè)計(jì)的MIMO系統(tǒng)，其性能分別通過單用戶模式和多用戶模式在固定的物理層模式下進(jìn)行了分析。評估在固定物理模式下信道智能分配時(shí)，用到了下行接入點(diǎn)方案。由于HW帶來的