论文部分内容阅读
随着科技的发展,现在通信技术也在飞速地发展,通信技术发展的同时也出现了很多困难和问题以待解决,特别是现在移动通信业务量越来越大,要求通信的种类和质量能满足现在人们通信的需要。要求在能够保证通信速率的同时,可以保证通信的质量。通过研究发现,多天线技术即多输入多输出(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)技术,不仅能改善通信系统的性能,而且对提高系统的信道容量有很大的作用。无线信道同时会受到多径衰落的影响,在强衰落的时候,接收信号会受到严重的衰弱,并且在接收端不能可靠地检测出严重被削弱的信号,除非在接收端能有同样信息更大幅度的副本。也就是可以把独立的衰落信道上发送几个相同信号的副本传给接收机,这样就可以使得信号分量同时受到衰落影响的可能减小。其中所谓分集就是指给接收端提供信号的副本,该种技术也是衰落环境中改善通信性能最有效的方法。MIMO无线通信系统的信道容量是研究的主要内容,研究最终的目的是为了能降低硬件成本和计算复杂度的同时,可以让系统的信道容量得到更大程度的提高,为此也就出现了注水算法(Water Filling),该种算法可以将功率最优化的平均分配给MIMO无线通信系统中的各个自信道,但这种算法也有一定的使用范围,当信噪比大到一定程度的时候,也就是信道衰落小到了一定的程度,这时信道容量就无法继续增加。在注水算法的基础上,不同于自适应功率分配的算法,只是采用注水算法选出k个最优的天线组合方式,然后只在选出的天线中进行均匀功率分配,这种方法降低了计算的复杂度。目前,MIMO无线通信系统方面的研究大多数都是以瑞利分布为背景,但实际中瑞利分布只能代表一部分现象,所以本文着重对基于Nakagami衰落的MIMO无线通信系统做了相关分析和研究。论文首先对MIMO技术的产生背景以及发展状况进行了简要的介绍,对MIMO无线通信系统的信道模型进行了理论分析,并且对MIMO技术中的分集、合并等技术进行了理论分析,针对天线选择方法做出了一定的分析,并且针对瑞利衰落影响下的MIMO无线通信系统运用不同的天线选择方法对其进行仿真,主要是针对Nakagami分布、以及基于Nakagami衰落的MIMO无线通信系统和对其系统进行天线选择做出一系列仿真,并对仿真结果进行了分析和比较。仿真结果可以得出信道容量与选择天线个数的关系,以及不同天线数目的MIMO系统进行相同的天线选择的不同,同时对Nakagami信道运用相同的天线选择算法进行选择。