天线分集的MIMO系统的容量分析

结合空间分集和极化分集，对MIMO—OFDM系统中的容量进行研究。在IEEE 802．16d室内多径环境下，对使用2根发射天线和2根接收天线的MIMO—OFDM系统进行了深入研究。在发射端和接收端，空间分集和极化分集技术同时应用在MIMO—OFDM系统中。为了比较，对仅使用空间分集的通信系统容量也进行了讨论。     

多径信道中基于发射波束高斯编码的性能研究

研究了空时分组码与传统的波束赋形结合在平坦瑞利单径信道及多径衰落信道下的发射分集的性能，并在多径衰落信道下提出了一种新的实现空时译码的方案。基于八元均匀线阵，对于不同信道情况下的基于波束的发射分集性能进行了数字仿真计算和分析。仿真结果表明，基于波束的空时分组码发射分集技术，对空时衰落信道环境下移动终端的接收性能以及整个无线通信系统的容量都具有良好的改善作用。     

STC-OFDM系统的post-IDFT多波束形成技术

提出了适用于空时编码-正交频分复用(OFDM)系统的后-逆离散傅立叶变换(post-IDFT)多波束形成技术.该技术通过对空频信道相关矩阵进行特征分解获得多个特征模式,再利用空时分组码(STBC)各发射分支信号的正交性使OFDM系统形成多个post-IDFT波束.接收端根据STBC传输矩阵的正交性对多波束解码.系统获得的空间分集增益为空频信道相关矩阵的特征值之和,最大空间分集增益与子载波波束形成方案相同,误码率比STC-OFDM的低.该技术将复杂度降低到子载波波束形成方案的1/S(S为OFDM系统的子载波数目),而且当波束维数(m)小于发射天线数目(M)时,可进一步减少M-m个IDFT模块     

多径Rayleigh衰落信道中二元正交码扩频多址通信系统的性能分析

研究了随机二元正交码直接序列扩频多址信号在多径Ｒａｙｌｅｉｇｈ衰落信道传输中，在非相干ＲＡＫＥ接收机中采用两种不同最大选择接收方案（最大输出信噪比选择及最大输出功率选择分集接收）时，系统的差错特性和差错概率表达式。数值计算结果示出了在多径衰落信道中，分集接收对扩频多址系统性能的影响，同时表明在多径Ｒａｙｌｅｉｇｈ衰落信道中，最大输出功率选择分集接收时扩频系统的差错性能优于最大输出信噪比选择时扩频系     

基于OFDM的DFT加扰矢量码分多址接入技术

为解决基于多载波的多址系统在出现子载波深度衰落时系统性能下降的问题,根据矩阵置换原理,提出了一种DFT加扰矢量多载波码分多址接入系统(DFT-VMC-CDMA).该系统利用张量积(Kronecker积)的矩阵分解性,引入矢量正交频分复用(V-OFDM)技术对发射信号进行组合排列,通过对张量积的矩阵向量求解获得分集增益抑制单一子载波上的衰落,并基于r循环信道矩阵的分解特性,加入DFT扩展和加扰前缀,减小系统复杂度和峰平比.通过仿真验证可知,该系统性能与传统的多载波系统相比,在20 d B高信噪比条件下,比上行链路的多载波直接序列码分多址(MC-DS-CDMA)平均提升6 d B,比下行链路的多载波码分多址(MC-CDMA)平均提升0.5 d B,达到了理论上的多径信道分集增益界;此外,新系统还降低了峰平比,提升了频谱效率,如当载波数为64,块长为8,保护间隔为12时,峰平比降低了2 d B,频谱效率提升了10%.     

时变MIMO系统的联合符号检测与信道估计

针对MIMO系统时变多径信道,结舍分集舍并,提出一种带判决反馈的修正混和型MLSE（DF-MHMLSE）为基础的低复杂度联合符号检测与信道估计的递推算法．发送端仅需少量导频符号用于信道估计初始化,在此基础上,针对系统中各MISO子系统,分别采用修正混和型MLSE算法（MHMLSE）,形成临时判决符号矢量集合及对应的临时信道矢量集合,最终根据分集合并确定最佳判决符号矢量,同时实现信道矢量的自适应更新,该算法减小了传统MIMOMLSE的计算复杂度,实现了逐符号检测,并取得了较低的误比特率．     

M进制混合DS—SFH CDMA信号在多径随机衰落信道中的性能分析

研究了随机Ｍ进制正交码混合ＤＳ－ＳＦＨ扩频码分多址信号经过多径随机衰落信道，在非相干ＲＡＫＥ接收机中采用等增益组合分集接收时系统的性能，给出了差错概率表示式，并且给出了差错概率的近似计算方法。和以往分析方法不同的是，在计算中只需知识多径衰藩功率的一阶、二阶矩、而不需知道确切的衰落分布。讨论了分集数、Ｍ值、多径衰落、多用户干扰等对系统性能的影响，并进行了数值与分析。     

移动无线信道数理模型分析

分析了空间电磁波信号传输的数学和物理模型,介绍了移动通信中经常提到的多普勒频移、相干带宽和相干时间的概念,给出了实际移动通信系统中抗衰落分集技术应用实例.     

MIMO双向中继网络的预编码设计与功控策略

为加强MIMO双向中继系统的空间复用增益,研究一种低复杂度的发送和接收预编码矩阵.利用子空间对齐方法,将双向MIMO信道分解为多路单入单出（SISO）的子信道形式,使得两个源用户能够使用网络编码获取更好的空间复用增益.同时通过矩阵计算和转化,给出了一种优化的功率分配方案.在确定优化矩阵后,该方案能够为每个子信道独立地进行优化功率分配,并且能够得到各节点间优化功率分配的闭合表达式,从而将算法复杂度从O（n3）降低为O（n）.仿真结果表明,在典型场景下,所提方案在具有更低复杂度的优势下,系统性能接近优化的梯度下降迭代方案,优于传统单纯前向放大转发方式（AF） ,有2.99 bit/（sHz）的性能增益.      

基于分组纠错码指导的多分辨率SIC算法

采用维纳均衡器和能量均匀分布扩频矩阵的SOFDM系统在频率选择性衰落信道中的误比特率小于OFDM系统,但是维纳均衡器的使用引入了子信道间干扰,且SOFDM系统的各子信道信干比相等,现有的相继干扰消除(SIC)算法无法有效地消除该干扰.为解决这一问题,文中提出了基于分组纠错码指导的多分辨率SIC算法,描述了该算法的子信道间干扰消除原理和实现过程,并通过计算机仿真验证了该算法的有效性.     

基于STBC的混沌MIMO雷达的信号处理研究

针对MIMO（multiple input multipleoutput）雷达正交信号设计的困难,提出了一种超宽带调制的混沌二相码,并结合STBC（space-time block coding）技术,能够达到发射信号的完全正交和最大空间分集．方法简单易行,具有较好的保密特性．仿真实验给出2×2系统下,信噪比为20dB时的回波信号波形,发现该方法较好地实现对复杂目标的识别．同时推导了该模型在奈曼皮尔逊准则下的目标检测概率,相对于窄带系统,检测概率显著提高．     

Impact of channel estimation error on channel capacity of multiple input multiple output system

In order to investigate the impact of channel estimation error on channel capacity of multiple input multiple output （MIMO） system, a novel method is proposed to explore the channel capacity in correlated Rayleigh fading environment. A system model is constructed based on the channel estimation error at receiver side. Using the properties of Wishart distribution, the lower bound of the channel capacity is derived when the MIMO channel is of full rank. Then a method is proposed to select the optimum set of transmit antennas based on the lower bound of the mean channel capacity. The novel method can be easily implemented with low computational complexity. The simulation results show that the channel capacity of MIMO system is sensitive to channel estimation error, and is maximized when the signal-to- noise ratio increases to a certain point. Proper selection of transmit antennas can increase the channel capacity of MIMO system by about 1 bit/s in a flat fading environment with deficient rank of channel matrix.     

机械振动系统的频响函数估计方法研究

为提高频率响应函数（FRF）的估计精度,基于主成分和总体最小二乘法的思想,分别提出SISO和MIMO测量条件下的FRF估计模型,模型能考虑输入输出随机噪声影响且理论清晰、简单易行.利用振动传递路径系统模型验证提出方法比传统方法更具有效性.依据不同的测量环境、测量对象、精度和效率等要求,提出FRF测量、估计等环节的有效策略.研究成果为获取精度高、鲁棒性好的FRF提供了有力支撑.     

Robust optimization for the correlated MIMO downlink with imperfect channel state information

To reduce the performance deterioration induced by imperfect channel state information (CSI) in cor-related multiple input multiple output(MIMO) downlink, the linear transmit/receive filters should be optimized to be robust to imperfect CSI. A sub-optimization algorithm based on minimizing sum MSE conditional on available imperfect CSI estimates subject to a per-user power constraint is proposed. The algorithm adapts the existing MMSE algorithm from uncorrelated single-user MIMO system with perfect CSI to correlated MIMO downlink with imperfect CSI. Simulation shows that the suboptimal algorithm can effectively mitigate the performance loss induced by imperfect CSI and has a good convergence performance. In addition, the effect of spatial correlation on the performance of the proposed algorithm is also simulated.     

Capacity and QoS based codebook construction for MIMO precoded spatial multiplexing systems with limited feedback

This paper deals with the design and performance analysis of transmit precoder optimization for multiple input multiple output (MIMO) systems with limited feedback of channel state information. A capacity criterion based optimal codebook construction algorithm for MIMO precoded spatial multiplexing systems is pre-sented. The optimal precoder structure combining precoding and power allocation is employed. Simulation results show that the capacity criteria based codebook can achieve higher capacity than that of equally power allocation based codebook of previous research.     

Joint dirty paper coding and linear receiver design for multiuser MIMO broadcast channels

A multiuser multiple input multiple output （MIMO） broadcast scheme was proposed through applying dirty paper coding （DPC） at the transmitter and linear equalization at the receiver. Assuming single data stream communication for each user, joint transmitter and linear receiver design were done to enhance the system performance. Furthermore, a multiuser scheduling algorithm was presented to exploit multiuser diversity when the number of the users is larger than that of transmit antennas. The proposed system achieves the sum rate close to the Sato bound and is superior to some of the existing schemes.     

基于变换域的OFDM系统最大多普勒频移估计算法

在OFDM系统中,影响其性能的一个重要参数就是最大多普勒频移.本文根据功率谱估计原理,首先通过对接收到的含有最大多普勒频移（fm）信息的导频信号进行快速傅立叶变换（FFT）,再利用衰落信道功率谱的分布来估计出最大多普勒频移信息.仿真结果表明,此方法可以有效地估计多普勒频移,并且具有实现简单和受噪声影响小的优点.     

基于干扰对准的LTE上行虚拟MIMO系统

提出在LTE上行采用2×2模式的虚拟MIMO（VirtualMIMO,V—MIMO）系统,即一个两天线的基站同时支持两个单天线的用户,并在此基础上,提出一种基于传输延时的干扰对准算法．这种算法将基站的双天线的接收信号按照奇、偶时隙分离,从而将期望信号与干扰信号分离．应用本文算法一个两天线的基站可以支持3个甚至4个用户同时接入LTE网络的上行链路．