MIMO MRC系統(tǒng)性能分析與陣列柵瓣抑制技術研究.pdf

1、隨著無線通信的迅猛發(fā)展，新一代無線通信系統(tǒng)中人們對高速率和高質量的服務需求更高。但是有限的頻譜資源日益緊張，以及無線傳輸環(huán)境中的衰落和多徑失真不容忽視。通過在發(fā)射端和接收端配置多根天線，多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)能夠充分開發(fā)空間資源，在無需增加帶寬和發(fā)射功率的情況下，成倍地提升通信系統(tǒng)的容量和可靠性。本論文主要研究發(fā)射端采用最大比發(fā)射和接收端采用最大比合并技術的MIMO系統(tǒng)，即MIMO MRC系統(tǒng)的性能和陣列柵瓣的抑制技術。本文首先研

2、究了共信道干擾下MIMO MRC系統(tǒng)的性能。建立了共信道干擾下存在信道估計誤差的MIMO MRC系統(tǒng)模型。在此基礎上，分別推導出具有相等功率和互不相等功率的共信道干擾下系統(tǒng)輸出信干噪比的累積分布函數(shù)和誤符號率的閉合表達式。利用這些表達式，很容易分析共信道干擾和信道估計誤差對系統(tǒng)性能的影響，而無需冗長的計算機仿真和復雜的數(shù)值積分。結果表明相對于存在共信道干擾的情況，無共信道干擾時系統(tǒng)的誤符號率性能更敏感于信道估計誤差。其次，針對相關MIM

3、O MRC系統(tǒng)，利用矩陣理論和多元統(tǒng)計理論，推導出相關復Wishart矩陣最大特征值的概率密度函數(shù)和累積分布函數(shù)，分別得出發(fā)射端和接收端存在相關時MIMO MRC系統(tǒng)的容量性能(包括中斷容量和平均容量)的閉合表達式，進而詳細分析了空間相關對系統(tǒng)性能的影響。再次，研究了空間相關對聯(lián)合空間分集和調度策略的多用戶MIMO系統(tǒng)下行鏈路性能的影響。推導出接收天線之間存在相關時多用戶MIMO STBC系統(tǒng)和MIMO MRC系統(tǒng)的中斷容量、平均容量表