wimax系统中mimo应用的若干关键技术研究

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1、分类号密级注1UDC学位论文WiMAX系统中MIMO应用的若干关键技术研究（题名和副题名）李擒计（作者姓名）指导教师姓名吴援明教授电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请学位级别硕士专业名称信号与信息处理论文提交日期2008.4论文答辩日期_2008.5_学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2008年月日注1注明《国际十进分类法UDC》的类号独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的

2、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谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要多入多出（MIMO,MultipleInputandMultipleOutput）技术能够突破传统的信道容

3、量香农理论极限，大幅度提高无线通信系统的频谱效率，并能够提升系统的抗衰落能力，被公认为是无线通信技术的发展趋势。同时，WiMAX（WorldwideInteroperabilityMicrowaveAccess）系统作为基于IEEE802.16标准的新一代宽带无线接入系统，由于其抗衰落能力强、覆盖范围大等优点，广泛受到学界和业界的亲睐，目前正处于研究并即将商用的阶段。基于上述原因，将MIMO技术应用于WiMAX系统有很好的前景，但是，在应用过程中，有很多问题需要解决，本文针对其中的若干关键问题展开研究。研究主要集中在MIMO分集与复用自适应转换算法，MIMO技术的应用对WiMAX组网的

4、影响分析，WiMAX系统应用MIMO技术的性能评估，以及WiMAX系统仿真中MIMO信噪比计算等方面，并在这些方面都取得了一定的研究进展。在MIMO分集与复用自适应转换算法方面，论文首先分析了RobertW.Heath基于码字Euclidean距离的MIMO分集与复用自适应转换算法、AntonioForenza基于信道空间相关矩阵条件数的MIMO分集与复用自适应算法等一批典型的研究成果。分析发现，这些成果都是脱离具体通信体制的理论级成果，在算法设计和理论分析过程中都作了一些和实际系统相差较大的假设，距离实际系统能够直接应用有较大的距离。通过对无线通信系统系统模型的矩阵理论分析，基于信道

5、矩阵的奇异值分解，作者提出了一种基于MIMO等效信道功率比例的分集与复用自适应转换算法。根据系统实际需要的不同，设计了算法的覆盖优先策略和速率优先策略，并结合WiMAX系统设计了算法的应用方案，分析了多逻辑子载波时算法的应用问题。在中兴通讯的仿真平台基础上，构建了仿真平台，在2.5GHz频段10MHz带宽的SCME(ExtendingofSpatialChannelModel)信道模型城区微小区和郊区宏小区环境下，对比仿真了WiMAX单入单出系统、MIMO分集方式、MIMO复用方式以及本文提出的基于MIMO等效信道功率比例的分集与复用自适应转换算法性能，仿真结果表明：（1）在SCME信

6、道模型城区微小区环境下相对于单入单出的WiMAX系统，使用MIMO分集、复用以及本文提出的MIMO自适应算法分别有0.9271Mbps、1.6073Mbps、1.9112Mbps的扇区吞吐量增益。（2）在SCME信道模型郊区宏小区环境下，相对于单入单出的WiMAX系统，I摘要使用MIMO分集、复用以及本文提出的MIMO自适应算法分别有0.9621Mbps、0.8012Mbps、1.4353Mbps的扇区吞吐量增益；将小区半径扩展1/6后扇区吞吐量增益分别变为1.5751Mbps、0.3739Mbps、2.1056Mbps，同时，单入单出和复用情况下误码率分别增大4.75%和3.57%，

7、MIMO分集和本文提出的MIMO自适应算法下，误码率只有略微的升高。在MIMO技术的应用对WiMAX组网影响分析中，论文分析了目前WiMAX系统覆盖受前导信号和信令信号限制问题、信噪比上报不确定造成MIMO分集对容量的改善能力受限问题、以及WiMAX时间-频率资源块动态划分时MIMO资源块对其它资源块的干扰问题，这些问题导致在WiMAX系统中MIMO性能不能充分发挥，论文结合仿真结果提出了相应的解决措施，采用这些措施后系统可以达到上述仿真结果得