基于無線通信的MIMO信道建模估計技術研究

【摘要】隨著我國經濟的快速發展，我國的通信水平也得到了飛速的發展。在近幾年我國的無線通信系統的發展過程中，多入多出（MIMO）技術得到了廣泛的應用。其中，MIMO信道所特有的空間特性對空間信號處理的關鍵性決定，只有做到對MIMO信道性能充分的認識，才能有效的信道的模型進行因地制宜的建立，只有這樣才能真正高效的對信道容量進行提升，從而保證MIMO信道建模順利的完成，并達到預期的效果。本文通過對無線通信MIMO信道建模的闡述，對基于無線通信的MIMO信道建模估計技術進行了分析。

【關鍵詞】無線通信系統MIMO信道建模估計技術研究

在無線信道中，存在著許多路徑可以保證信息的傳播，因為無線信道的這個特點，MIMO可以對其進行充分的利用，并充分的發掘出這個路徑在空間建立并行傳播信息的通道，這樣就可以有效的避免寬帶和放射功率的不斷增加，在對資源進行有效節省的情況下，對無線信號的傳播功率進行效率的成功提高。作為現代通信行業技術上的重大突破，MIMO技術先進的無線傳輸與信號處理使其已經成為無線通信領域的關鍵技術。

一、MIMO技術概述

MIMO技術又稱為多入多出技術，其英文翻譯是Multiple-Input Multiple-Out-put。MIMO系統是一項運用于802.11n的核心技術。802.11n是IEEE繼802.11b＼a＼g后全新的無線局域網技術，速度可達600Mbps。同時，專有MIMO技術可改進已有802.11a/b/g網絡的性能。MIMO技術利用多天線來抑制信道衰落。根據收發兩端天線數量，相對于普通的SISO系統，MIMO還可以包括SIMO系統。

二、無線通信系統中的MIMO信道

在MIMO技術的應用過程中，其“輸入”和“輸出”都是相對于無線信道來說的。在MIMO系統中，運用多臺發射機對信號進行向無線信道的“輸入”，然后再將這些信號的組合向多臺接收機中輸入，而信號組合的來源則是從無線信道中進行“輸出”，并從中獲得相應的性能增益。在實際的無線通信系統中，單一基站包含著對多根電線與多臺發射機的相連接，而單一移動站也包含著對多臺接收機的多跟天線的相連接。并在上行鏈路也可以使用此類相同的配制。

三、MIMO信道建模技術

對于傳統的MIMO研究來說，其研究過程都只局限于獨立的銳利信道，相對于其他信道空間內的相關性研究來說，其他的信道的相關性研究相對比較缺乏，在實際的操作過程中，經常會存在每一個天線單元之間都具有相互影響，就像是單元之間的間距，達波角度的擴展等，因此，隨著其中相關性影響的不斷增加，就要重點對室外環境下的傳播模型進行研究。假設移動終端反射窄帶的信號，同時也被均勻線性的基站天線所接收。

通常情況下，存在一個移動環境，假設兩者之間的距離為d，而所在的位置為X=[x1，x2，…xn]，則基站的天線所能夠接收的信號網絡為R=[r1，r2，…rn]，此時用s（t）來表示窄帶信號，則在基帶上第i根天線上的接受信號為：（2）

在上述的公式中，gi（t）所表示的是在第i根單元天線的歸一方向，而P（Φ）代表的是達波功率的角譜，ni（t）則代表的是當第i個零均值的加載復高斯噪音，u（Φ）指的是階躍函數，并且在階躍函數里面還有參考數值D，而Φ0和Φ分別表示的是角度擴展和射波束平均方位角。

通過相關的計算可以知道，無論是在Von Mises的分布下，還是在均勻分布的情況下，在Φ0參數相一致的情況下，具有相似的特性，簡單的說就是每一個的變化曲線都降區域分為兩個區域，上面區域的空間系數要小于0.3，而上面的空間系數則大于0.3，隨著天線間的距離不斷的增大，天線之間的距離相對應的不同角度擴展也能夠符合相應的建模方法。

四、總結

綜上所述，本文的研究對象是對移動終端所反射的窄帶信號被均勻分布的線性基站天線接收情況，并根據所研究的接收情況和室外環境空間信道傳播模型的考慮分析，建立相應的MIMO信道模型，對以后MIMO的系統分析具有實際的應用性，同時也更具廣泛性。

參考文獻

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