射頻失真引起的TDD-MIMO信道非互易性的補(bǔ)償算法研究.pdf

1、為實(shí)現(xiàn)高速無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，MIMO技術(shù)作為一種有效的手段得到了廣泛的研究，并被新一代無(wú)線通信系統(tǒng)所采用?；跁r(shí)分雙工(TDD)技術(shù)的MIMO系統(tǒng)可以利用上下行信道的互易性，使得基站能夠直接基于檢測(cè)到的上行信道狀態(tài)信息制定下行發(fā)射預(yù)處理策略而不需要額外的反饋開銷。但是射頻器件的非理想特性將導(dǎo)致信道互易性的喪失，使TDD系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)無(wú)法發(fā)揮。
　　 本文分析了由射頻器件非理想特性引起的射頻增益不對(duì)稱和I/Q不平衡對(duì)TDD-MIMO信道互

2、易性的影響，在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的補(bǔ)償算法，并在兩發(fā)兩收的TDD-MIMO系統(tǒng)中進(jìn)行了仿真分析。本文主要內(nèi)容如下：
　　 1.分析了射頻增益不對(duì)稱對(duì)TDD-MIMO信道互易性的影響，并推導(dǎo)了TDD-MIMO信道不互易時(shí)的系統(tǒng)容量公式，仿真結(jié)果表明，采用預(yù)編碼方式時(shí)，射頻增益不對(duì)稱嚴(yán)重影響了系統(tǒng)誤碼率和容量性能。
　　 2.分別采用有限反饋法和校準(zhǔn)矩陣法來(lái)補(bǔ)償射頻增益不對(duì)稱造成的TDD-MIMO信道互易性損失，仿真結(jié)果表明

3、，這些算法能夠有效地補(bǔ)償信道互易性損失，提高了系統(tǒng)性能。
　　 3.推導(dǎo)了MIMO系統(tǒng)中射頻失真導(dǎo)致的I/Q不平衡的數(shù)學(xué)模型以及系統(tǒng)容量公式，仿真結(jié)果表明I/Q不平衡帶來(lái)了TDD-MIMO信道互易性的損失，并因此降低了采用預(yù)編碼方式的TDD-MIMO系統(tǒng)的誤碼率性能和系統(tǒng)容量。
　　 4.為補(bǔ)償I/Q不平衡造成的TDD-MIMO信道互易性的損失，提出了一種TDD-MIMO系統(tǒng)I/Q不平衡的校準(zhǔn)算法，給出了校準(zhǔn)后的系統(tǒng)容量