记忆mimo系统的容量

《记忆mimo系统的容量》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据第27卷第2期2005年2月电子与信息学报JournalofElectronics&InformationTechnologyV61．27No．2Feb．2005．记忆MIMO系统的容量孙胜贤童军龚耀寰(电子科技大学电子工程学院成都610054)摘要：本文考虑记忆多输入多输出(MIM0)无线通信系统的容量。在记忆MIMO信道分块瑞利衰落的条件下，利用多元随机分析和统计理论，得到系统的信道容量的随机表达式。分析和模拟表明，在收发天线数和数据帧长相同时，记忆MIMO系统比非记忆MIMo系统具有更大的容量，并且随记忆阶数的加大而增大。关键词：记忆M

2、IMO系统，wishan矩阵，Z2分布，信道容量中图分类号：TN92，TN914文献标识码：A文章编号：1009-5896(2005)02-0226-04Capaci锣ofMIMOSystemwithMemorySunSheng—xiaIlTongJunGongY幻-huan。幔lectronicEngineeringCollege，uEsT可Cm凇，Cheng如6、响s4，Chi嘲AbstractThispapermainlydealswiththec印aci够ofMIM0systemwithmemo搿．WithassumptionthatMIMO

3、chaIlnelswithmemo拶areindependemlyRayleighalldblock—fading，aclosed—fbnTlstochasticf．ornlulaoftheMIM0SystemwithmemoIyisderivedwiththestochaLsticanalyslsandmultivariatestatisticaltheo叮．TheanaIysisandsimulationsshowthat。undertheassumptionsofsarIletransceiverantennanumberandperfectl

4、yreceivingsignalprocessing，thecapacityofMIMOsystemwithmemoryishigherthanthatwithoutmemorya11dincreasesasthenumber0fmemo叫increases．KeywordsMIMOsystemwithmemo劬Wishanmatrix，Z2distribution，Channelc印acityl引言为了充分利用无线系统的资源，适应下一代3G、4G高速无线通信的需要，MIM0无线通信系统的工作越来越有现实意义。目前关于MIM0容量方面的工作一部分是考

5、虑平衰落无记忆MIMO系统，如文献【1]就得到了一个与系统信道实现有关的随机表达式；另一部分是在发射端已知信道状态信息的注水算法(wate卜filling)【21。对于记忆MIM0无线通信系统，大量的工作集中在系统通过反馈，发射端对信道状态信息已知的注水算法。虽然注水算法能够达到系统的最大通信容量，但信道的反馈实质上降低了系统的通信容量，它的另一个缺点是反馈的信息实际上也是经过信道衰落的信息，这给反馈信息带来了很大的误差。这个误差的消除必须采用另外的办法来降低。这就额外增加了系统在信道估计时的处理复杂度和处理难度【3弓】。另外，对于记忆MIM0系统，

6、文献【61在采用OFDM调制方式的假设下，采用频带分割方式的局部频率无记忆化求得了系统信道容量的表示，为宽带MIM0系统的容量提供了一个表达式。为了省去MIMO系统的反馈及0FDM调制的具体假设，本文在发射端仅仅了2003．09．24收到，2004-04-12改回863计划(2002AAl23032)资助项目解信道满足分块瑞利衰落和信道的记忆阶数(长度)的假设下，获得与具体调制格式无关的，但与信道实现有关的容量的随机表达式，并且通过分析得到在同等条件下(收发天线数和数据帧长)，记忆MIM0系统的容量比对应无记忆系统的容量更大，并且随着记忆的加长而加大

7、的结论。若考虑到信道相关的情况，可用文献[3】的方法对信道矩阵分解，具体此处不赘述。虽然记忆MIMO系统的容量具有比对应无记忆系统更大的容量，但要获得这个容量，必须增加系统的接收处理复杂度，可行的方法包括空时均衡【7】或空时频(sTF)编码方法【8】，具体将另文阐述。2部分定义及相关理论本文小写黑体字母表示向量，大写黑体表示矩阵，(．)7，(．)“表示转置和共轭转置，JI表示七×七的单位矩阵，det(·)，tr(·)分别表示矩阵的行列式和迹算子，z磊表示2七个自由度的Z2分布。定义1[9J玎×所维矩阵G是高斯(瑞利)矩阵。若矩阵每个元是具有相同均值O

8、和方差1的复正态分布的随机元，且任意元之间都相互独立，则记为G。(0，三)，三=L圆L，圆万方数据第2期孙胜