多天线MIMO技术在海面通信容量应用中的解决方案

目前,随着多天线阵列技术的发展,MIMO多输入输出系统已在移动通信领域得到深入研究及应用,其核心是在通信系统的接收和发射端都利用多天线技术。但由于海面通信系统的风速、海面折射反射及多径干扰,造成海面通信系统在MIMO多天线阵列信道解析的误码率较高,降低了海面通信容量。本文在研究MIMO多天线阵列的基础上,重点研究现有的天线分集技术,提出MIMO天线的方向对海面通信信道容量的定性影响模型,最后给出仿真结果。     

空时编码OFDM与多维波束形成组合算法研究

针对多输入多输出OFDM系统提出了一种简单灵活的空时分组码与多维特征波束形成组合方案,以充分利用MIMO信道的二阶统计信息。该方案在保证空时编码分集度的同时能最大化系统的编码增益,空时分组码的选取并不受实际发射天线数的限制,因此可以在分集度、编码增益以及系统码率之间进行灵活的折中。理论分析和仿真结果同时表明,当实际发射天线数大于空时码所需天线数时,系统的编码增益随着实际发射天线数的增加近似呈线性增长,发射天线阵列间相关性越强,增长速度越快。     

船载智能天线通信系统中干扰抑制技术

智能天线技术又叫自适应天线阵列技术,其核心在于阵列信号处理技术,最早应用于雷达和舰船声呐探测等领域,19世纪70年代逐渐被应用于军事通信领域。随着船舶领域的自动化和智能化发展,智能天线通信系统在船舶领域的应用越来越广泛。本文研究的主要对象是智能天线通信系统在船舶领域的应用问题,重点研究了智能天线系统的信号过滤和干扰抑制技术,分别从自适应抑制原理和干扰抑制系统的硬件进行介绍,本文的研究对改善船载智能天线通信系统的信号精度有重要的意义。     

舰船短波通信自适应抗干扰阵列天线控制方法

常规的阵列天线控制方法通常难以与短波信号定位技术相结合,导致阵列天线抗干扰能力较差,因此设计了一种舰船短波通信自适应抗干扰阵列天线控制方法。研究短波信号自适应定位方法,基于该自适应定位方法建立阵列天线解析表达式,将短波信号定位技术应用于阵列天线自适应抗干扰控制方法中,实现舰船短波通信自适应抗干扰阵列天线控制方法的优化。根据实验结果可知:该方法在受到干扰后得到的信噪比在扫描角度相同时均大于2种常规方法,其平均信噪比较2种常规方法大约1.62 dB和2.21 dB,可知该短波信号自适应抗干扰能力优于常规方法,实现了阵列天线控制方法的优化。     

水声MIMO-OFDM通信系统中基于导频的信道估计算法研究

正交频分复用(OFDM)和多输入多输出(MIMO)的结合可以有效地对抗多径衰落和码间干扰,大幅度提高水声通信系统的信道容量和传输效率,在高速水声通信中有着重要的发展前景。在分析梳状导频水声MIMO-OFDM通信原理的基础上,结合水声通信及信道传播特点,建立了信道模型,研究水声MIMO-OFDM系统中的信道估计原理和LS(最小平方误差)、MMSE(最小均方误差)算法。通过仿真试验比较两种算法在信道估计中的性能差异,为实际系统设计提供了理论参考。     

MIMO技术在船舶通信平台的技术研究及仿真

在现有的船舶通信平台中,多输入输出系统(MIMO)平台已经得到广泛研究。但是在船舶MIMO通信系统中,由于海面噪声及多径干扰的影响,利用基于陆面无线通信的一些技术,如频分复用、多进制相移调制调解技术以及传统的信道编解码并不能满足通信系统对容错性能的要求。本文在研究了现有的MIMO通信系统的基础上,设计了一个两发射天线的MIMO船舶通信平台,通过特定的时空及信道编码及正交频分复用技术,较好地解决了海面噪声及多径干扰问题。     

基于射线追踪方法的MIMO技术研究

对MIMO衰落信道的精确描述是设计多天线无线系统非常重要的一个要求。该文首先简要介绍MIMO技术的发展史,同时详细介绍了MIMO信道的建模方法。比较了不同建模方法之间的异同,着重介绍了射线追踪方法构建MIMO信道模型的方法,给出了如何宰确定性环境构建信道矩阵,同时给出了信道容量的计算方法。     

基于圆柱阵通信系统的广义旁瓣对消算法

针对传统阵列天线应用场景的不足以及复杂电磁环境下干扰对通信性能的巨大影响,基于柱面共形阵列天线,本文提出一种广义旁瓣对消算法进行自适应数字波束形成。所提出算法使用多个阵元构造辅助通道,在不造成信噪比损失的情况下通过阻塞矩阵、静态权矢量和动态权矢量对干扰进行对消。所采用的广义旁瓣对消算法相对于自适应旁瓣对消算法信干噪比更高,且波束旁瓣电平在-10dB以下。实验结果表明,基于柱面阵的广义旁瓣对消算法可在保留通信信号的同时,自适应在干扰方向形成凹口,解决因存在期望通信信号而造成的干扰抑制性能下降问题。     

一种特征增量门限MIMO阵列多目标检测方法

正交波形MIMO雷达各阵元发射相互正交的波形信号,采用低增益的宽波束照射探测空域.其基本思想是通过波形分集技术,分别获取空间分集和虚拟孔径以提高雷达的探测性能.利用信号和噪声特征值大小以及特征增量之间的差异,提出了MIMO阵列特征增量门限(Eigen Threshold,EIT)多目标检测方法(MIMO-EIT),并与常规阵列算法作比较,通过计算机仿真说明MIMO-EIT方法多目标检测能力优于传统相控阵EIT方法.     

MIMO相关信道的建模与仿真

MIMO信道容量主要由信道传播环境决定,针对不同环境下的MIMO信道进行建模和仿真对于设计高性能的MIMO通信系统具有重要意义.本文基于Kronecker积模型给出了相关MIMO信道的仿真实现,并结合具体信道给出了仿真结果与理论结果的对比.