mimo空分多址理论关键技术可行性分析

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1、FeasibilityAnalysisontheKeyTechnologyofMIMOSDMAThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByQunWangSupervisor:Prof.HaiyangFuApril2013南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致

2、谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名：_____________日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数

3、据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师签名：____________日期：_____________摘要多输入多输出（MIMO）技术是无线通信领域智能天线技术的重大突破，它利用发送端多个天线独立发送信号，在接收端用多个天线接收并恢复原始信息。MIMO的本质是引入了空间维度进行通信，其频谱利用率的提升是不以带宽

4、和发射功率增加为代价的。本文主要对MIMO空分多址技术进行研究。讨论了MIMO理论定义的独立瑞利衰落信道（IRFC）与单用户、多用户MIMO信道容量。给出利用中置序列及扩频码（FSC）消除多径干扰的方法。并结合空分复用（SDM）与香农（Shannon）公式提出S-PCA系统。具体内容如下：1.论述了MIMO几项关键技术，比如空间复用、分集等技术的原理；讨论了MIMO理论衰落信道的定义；研究总结了单用户MIMO信道的遍历容量和中断容量，以及多用户MIMO多址接入信道容量，并给出仿真结果。2.通过对MIMO和

5、联合检测（JD）的矩阵研究，推导MIMO通用信道矩阵模型。JD是智能天线和MIMO中的重要技术，相关研究甚少。即使可找到一些文献资料，也没有清晰的物理概念。本文详细讨论了基于中置序列和扩频码（FSC）消除多径干扰的基本原理，并架构出物理模型与数学模型相匹配的多用户联合检测（MUD）或者JD。3.基于多天线发射波束的方向性及Shannon公式基本理论与应用，并且结合相控阵技术（PCA），讨论了相对MIMO能更进一步增加信道容量的香农相控阵（S-PCA）系统。然后结合SDM与Shannon公式推导其相应的信道

6、容量公式，给出数值分析计算结果。关键词:无线通信，多输入多输出，空分复用，联合检测，独立瑞利信道，香农公式，相控天线阵IAbstractThemulti-inputandmulti-output(MIMO)technologyisamajorbreakthroughofsmartantennainthefieldofwirelesscommunications,whichuseamulti-antennatransmittingthesignalindependentlyanduseamulti-ante

7、nnaatthereceivingendreceivingsignals,thenrestoringtheoriginalinformation.Withoutincreasingbandwidthandtransmissionpower,MIMOcanimprovethebandwidthbyintroducingaspatialdimensioncommunication.ThisthesisfocusesontheMIMOSDMAtechnology.Thedefinitionofindepende

8、ntRayleighfadingchannel(IRFC),single-userandmulti-userMIMOchannelcapacityinMIMOtheoreticalwillbediscussed.Themethodofeliminatingmultipathinterference(MPI)byusingmid-amblesequenceandfrequencyspreadingcode(FSC)isputte