MIMO系统中基于信道容量的收发联合天线选择算法的研究

发布时间：2017-05-29 07:00

  本文关键词：MIMO系统中基于信道容量的收发联合天线选择算法的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：MIMO能够将多径传播转变成对通信系统有利的因素,有效的提高通信系统的信道容量和频谱效率。尽管MIMO系统有着较大的容量优势与改善链路质量的潜力,但是MIMO系统实现的复杂度和射频链路成本高。天线选择技术是用较少的射频链路来匹配较多的天线,在通信系统性能损失很少的情况下可以有效的降低系统的复杂度和硬件成本。为此,本硕士论文将对MIMO系统中的天线选择技术进行研究。本文的主要研究工作包括如下:1研究了MIMO系统的模型和信道容量,主要研究了MIMO系统的遍历容量和中断容量。通过对MIMO系统的中断容量的研究,引出了分集增益和复用增益的平衡关系。研究了经典天线选择算法:基于最优的收发联合天线选择算法、基于矩阵范数最大的收发联合天线选择算法、基于递增的收发联合天线选择算法,并分析了这三种经典算法对MIMO系统信道容量的影响,也指出了这三种算法各自不足之处。2对递减收发联合天线选择算法进行研究,通过对MIMO系统的信道容量进行分析和推导,得到了删除一对发射与接收天线时信道容量减少量的表达式,提出了一种适合于被选天线数目与总天线数目相差(NR-Lr或NT-Lt)较小的天线选择算法。研究结果表明该算法的性能与最优收发联合天线选择算法相接近。根据被选天线数目与总天线数目的比例关系,提出了一种适用于MIMO任意天线数目的天线选择算法。3研究了二进制粒子群算法在无线通信系统的应用,针对二进制粒子群算法的收敛性问题,提出了改进的二进制粒子群收发联合天线选择算法,研究结果表明:改进二进制粒子群天线选择算法具有较好的收敛性,并且与最优天线选择算法的性能接近,同时二进制粒子群收发联合天线选择算法的计算复杂度比最优算法小。
【关键词】：MIMO 信道容量 天线选择 粒子群算法 计算复杂度
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.3
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 引言8
• 1.2 研究背景及意义8-11
• 1.2.1 无线移动通信的发展8-10
• 1.2.2 MIMO技术10-11
• 1.3 天线选择研究现状11-13
• 1.4 本文研究内容及各章节安排13-14
• 第2章 MIMO信道模型及容量分析14-25
• 2.1 引言14
• 2.2 MIMO信道模型14-16
• 2.3 MIMO系统容量16-23
• 2.3.1 MIMO系统的遍历容量16-20
• 2.3.2 MIMO系统的中断容量20-23
• 2.4 结论23-25
• 第3章 收发联合天线选择算法研究25-34
• 3.1 引言25
• 3.2 MIMO天线选择系统的信道模型及容量分析25-26
• 3.3 最优收发联合天线选择算法26-28
• 3.4 范数收发联合天线选择算法28-30
• 3.5 递增收发联合天线选择算法30-33
• 3.6 结论33-34
• 第4章 改进型收发联合天线选择算法34-48
• 4.1 引言34
• 4.2 递减收发联合天线选择算法的容量分析34-37
• 4.2.1 递减收发联合天线选择算法的物理意义36-37
• 4.3 递减收发联合天线选择算法复杂度分析37-39
• 4.4 递增-递减收发联合天线选择算法39-41
• 4.5 结果与讨论41-46
• 4.6 结论46-48
• 第5章 二进制粒子群收发联合天线选择算法研究48-64
• 5.1 引言48
• 5.2 粒子群基本原理48-51
• 5.2.1 二进制粒子群49-50
• 5.2.2 改进的二进制粒子群算法50-51
• 5.3 MIMO二进制粒子群收发联合天线选择模型51-52
• 5.4 二进制粒子群收发联合天线选择算法52-54
• 5.5 仿真结果与讨论54-62
• 5.6 计算复杂度分析62-63
• 5.7 结论63-64
• 第6章 本文的创新点及工作展望64-66
• 6.1 创新点64-65
• 6.2 工作展望65-66
• 参考文献66-71
• 致谢71-73
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与科研成果73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 徐凯,罗涛,尹长川,乐光新;发送天线选择对MIMO系统性能的影响[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2005年01期

2 李佳伟;漆兰芬;;分布式MIMO系统天线选择对信道容量的影响[J];科学技术与工程;2006年09期

3 骆家骥;王俊;汤宏超;;基于准交空时分组码的发送天线选择算法[J];通信技术;2008年01期

  本文关键词：MIMO系统中基于信道容量的收发联合天线选择算法的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：404338