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阵列相关性对MIMO系统的容量影响分析

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阵列相关性对MIMO系统的容量影响分析毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：多输入多输出(MIMO)技术应用于移动通信系统中可以提高频谱利用率，增加通信系统容量，提高单用户传输速率，因此，MIMO技术已经成为后3G技术的关键技术之一，被广为关注。本论文主要从分析信道容量的角度出发，通过对MIMO信道的容量分析发现，MIMO信道容量不仅和通信环境有关，而且和阵元间信道响应的相关系数有很大关系，相关系数越小，信道容量越大。而阵元间信道响应的相关系数和天线阵的阵元间距和排布方（此处忽略..）式有关。据此本文给出了在微小区的典型环境下设计天线阵间距和排布方式的有效方法，即尽量降低阵元之间信道响应的相关系数，给出了相应的几种典型设计并通过计算机仿真证明了设计方法的有效性。通常情况，相关性的增强会降低MIMO信道的容量，这里的相关性问题包含有两种情况，其中之一为传播环境的空间相关特性，另一为发端、收端天线的互耦产生的相关。空间相关和天线互耦共同作用影响MIMO系统的容量，相关性越小（本文此处忽略..），说明空间平行子信道之间的相互影响越小，系统总的容量是各子信道容量的叠加，自然，在这种情况下总的容量越大。影响空间相关性的因素包括空间多径衰落的相关程度和扩展角的大小等；影响天线阵列耦合程度的因素包括阵元方向图、信号波达方向、阵元间距、阵元几何尺寸、阵元布阵形式等。空间相关特性通常需要系统提供反馈获得，而阵元互耦引起的相关可以通过计算或测量得到。本论文主要从阵元角度出发，讨论在不同情况下接（文章此处忽略..）收信号的相关性问题。从直观角度来看，天线阵间距越大，则相互影响就越小，也就是阵元相关性越小。降低阵元间的相关系数，目的是为了尽可能的保持系统传输矩阵的高秩。本论文一方面在不考虑阵元耦合的情况下，对天线阵接收的信号的相关性做了分析，推导出了基于NLOS室内空间多散射环境下的相关系数与阵元间距的关系，并基于此特殊的阵元间距下，对特殊的几种规则布阵形式做了容量仿真分析，由于在基站端安装多天线时没（文章此处忽略..）有体积的限制，所以，往往在天线阵设计时不考虑天线间的互耦，此分析可以有效运用在基站端；另一方面．考虑阵元之间存在互耦的情况，运用Z矩阵阻抗网络理论，得出了互阻矩阵，并将互阻考虑到计算相关系数的公式中。并以半波振子为例，分析了二元阵和三元阵存在互耦时的相关系数，进一步仿真了其相应的系统容量，对于终端设备(像手机等)，由于体积所限，多天线的应用必须考虑互耦问题，此分析可以运用于终

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