空间信道模型场景下的多输入多输出信道容量分析

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1、硕士留学生学位论文空间信道模型场景下的多输入多输出信道容量分析作者姓名SANJAYKUMARSAH学科专业信息与通信工程指导教师陈芳炯教授所在学院电子与信息学院论文提交日期2018年6月MIMOCapacityAnalysisforSpatialChannelModelScenariosADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：SanjayKumarSahSupervisor：Prof.ChenFangjiongSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou

2、,China摘要随着无线通信技术的进步和对新技术的广泛研究，为了实现更可靠，安全和高速的连接，多入多出（MIMO）即将成为最有竞争力的技术。简而言之，MIMO是在发射机和接收机端布置两个或以上用于发送和接收数据的天线。与传统的单天线系统相比，它能更高效地发送和接收信号。因此，它改进并克服了单天线系统的限制和不足。在本论文中，我们使用3GPP-3GPP2标准针对第三代移动通信系统提出的空间信道模型（SCM）来研究MIMO系统容量，并与另一物理模型单环信道模型进行比较。此外，我们还使用名为独立同分布（i.i.d.）信道模型的理论模型进行对比。首先，我们介绍了

3、一个研究MIMO系统的系统模型，然后详细分析了信道参数和容量。我们使用SCM对多径传播下非视距（N-LOS）MIMO系统的估计容量进行仿真，再与独立同分布信道模型和单环信道模型相比较。研究表明，信道容量随着天线数量的增加而以接近线性的方式增加，但在注水功率分配方案中线性率较高，等功率分配方案中线性率较低。其次，在实际中，小型MIMO系统更容易实现，因此我们研究了天线间距很近时相互耦合对系统容量的影响。该研究表明，相互耦合导致天线间距小于约0.4倍波长的系统容量增加。在使用SCM的评估中，分别考虑了郊外宏小区，城市宏小区和城市微小区的三种主要环境。关键词：

4、单入单出，单入多出，多入单出，多入多出，等功率，注水算法，郊外宏小区，城市宏小区，城市微小区，多径，相互耦合，独立同分布，单环信道，空间信道模型，散射，衰落，基站，移动台，第三代合作伙伴项目，自感电动势IABSTRACTWiththeadvancementofwirelesscommunicationandextensiveresearchfornewtechnologiesformorereliable,secureandhighspeedconnection,MultipleInputMultipleOutput(MIMO)iscomingupast

5、heforemostcompetitor.Insimple,MIMOisanarrangementoftwoormoreantennasatthetransmitterandreceiverendsforsendingandreceivingdata.Itismoreefficientattransmittingandreceivingsignalsincontrasttoconventionalsingleantennasystem.So,itimprovesandovercomestherestrictionandproblemsrelatedtos

6、ingleantennasystems.Particularly,inthisthesis,weinvestigateMIMOsystemcapacityusingSpatialChannelModel(SCM)proposedbyThirdGenerationPartnershipProject(3GPP-3GPP2)standardforthirdgenerationsystemsandcomparetooneofphysicalmodeli.e.OneRingChannelModel.Also,wecontrastwithatheoreticalm

7、odelnamelyindependentandidenticallydistributed(i.i.d.)channelmodel.Firstly,wepresentasystemmodelforinvestigatingMIMOsystemsfollowedbydetailedanalysisofchannelparametersandcapacityanalysis.AsimulationtoolisdevelopedtoestimatethecapacityofNonLineofSight(N-LOS)MIMOsystemsinSCMwithsc

8、enarioofmultipathpropagation.Further,iti