MIMO系统毕业设计.docVIP

中文摘要 无线通信系统为了达到高速率传输，近年来发展了发射端与接收端都使用多单元天线的架构，称之多输入多输出系统（MIMO）。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，是新一代移动通信系统必须采用的关键技术。在第三代（3G）乃至三代以后（B3G）的移动通信系统中有着广阔的应用前景。 本论文从MIMO无线通信系统的基本概念入手，介绍了MIMO系统发展的必要性，分析了它的结构和工作原理，然后从理论上推导了MIMO系统容量的公式，最后应用MATLAB软件对不同发射天线、不同接收天线、不同信噪比下的MIMO系统容量进行计算机仿真。仿真结果正如预期所料。本文的重点是推导MIMO系统容量公式并对它进行仿真验证。 关键词：多输入多输出 信道模型 信道容量 发射天线 接收天线 Abstract Recent years, in order to achieve high data rate transmission, wireless communication systems developed architecture used multiple elements antennas at transmitting end and receiving end called MIMO (Multiple Input Multiple Output).The technology can enhance the capacity and spectral efficiency of telecommunication systems without increasing bandwidth,which is a key telechology the next generation mobile telecommunication must be applied.And it has wider perspective in 3G telecomunicatiom systems as well as B3G’. This thesis begins with the notion of MIMO wireless communication systems,introduces the necessity of the development of MIMO systems,and its strcture and working principle was analyzed,then the formula of the channel capacity of MIMO systems was inferred on the theory,at last applies MATLAB software to simulate this system in different transmitting antenna,different receiving antenna and different signal to noise ratio. Experimental results are demonstrated..The key of this thesis is to infer the formula of the channel capacity of MIMO systems and to verify it. Key words: MIMO channel model channel capacity transmitting antenna receiving antenna 第一章 绪论 引言 多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，是新一代移动通信系统必须采用的关键技术。 实际上多输入多输出MIMO技术由来已久，早在1908年马可尼就提出用它来抗衰落。在70年代有人提出将多入多出技术用于通信系统，但是对无线移动通信系统多入多出技术产生巨大推动的奠基工作则是90年代由ATT Bell实验室学者完成的。1995年Teladar给出了在衰落情况下的MIMO容量；1996年Foshinia给出了一种多入多出处理算法——对角-贝尔实验室分层空时(D-BLAST)算法；1998年Tarokh等讨论了用于多入多出的空时码；1998年Wolniansky等人采用垂直-贝尔实验室分层空时(V-BLAST)算法建立了一个MIMO实验系统，在室内试验中达到了20bit/s/Hz以上的频谱利用率，这一频谱利用率在普通系统中极难实现。这些工作受到各国