wimax系统中mimo应用的若干关键技术研究-信号与信息处理专业毕业论文

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1、摘要摘要多入多出(MIMO,MultipleInputandMultipleOutput)技术能够突破传统的信道容量香农理论极限，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，木文

2、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基丁•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

3、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。在屮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SCM玖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、M

4、IMO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信道模型城区微小区环境下相对于单入单岀的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,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1.575

5、1Mbps>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%,MIMO分集和本文提出的M1MO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，釆用这些措施后系统可以达到上述仿真结果得到的系统性能。在WiM

6、AX系统仿真中的MIMO信噪比计算方面，论文结合WiMAX机制，通过详细的推导，得到了MIMO分集和复用情况下的信噪比计算公式；并讨论了在WiMAX多逻辑子载波情况下信噪比的映射问题。关键词：WiMAX,MIMO,OFDMA,分集，复用AbstractAbstractMIMO(MultipleInputandMultipleOutput)technologyisconsideredasthedevelopmenttrendofwirelesscommunicationtechnologies.Itcangetridoftheconstraintofradiofrequencyreso

7、urce,andgreatlyincreasethespectralefficiencyofwirelesscommunicationsystem.AsanewgenerationofbroadbandwirelessaccesssystembasedonIEEE802」6,WiMAX(WorldwideInteroperabilityMicrowaveAccess)hasbeenstudiedbylotsofresearchersforitstremen