考虑MIMO系统信道相关性改进天线选择算法.PDFVIP

电子发烧友 电子技术论坛 ( ) 第 3 7卷 第 6期 　　　　　　　　　　 　　　　　上海师范大学学报 自然科学版 Vol. 3 7 , No. 6 ( ) 2 0 0 8年 1 2月　　　　　　　　　　 Journal of Shanghai Normal University Natural Sciences 2 0 0 8 , Dec 考虑 M IMO 系统信道相关性的改进天线选择算法 杨育捷 , 李　莉 , 张　静 (上海师范大学 数理学院 , 上海 200234) 摘 　要 : 针对 M IMO 系统中信道的相关性 ,利用线性代数原理对已有的快速天线选择算法进 行改进 ,提出一种改进的天线选择算法. 仿真结果表明 :改进的天线选择算法在一定条件下能 获得比原快速天线选择算法更大的信道容量 ,并且考虑了实际信道的相关特性. ( ) 关键词 : M IMO 多入多出 ; 天线选择 ; 信道容量 中图分类号: TN820; TN919. 3　　文献标识码 : A 　　文章编号 : (2008) 0　引　言 ( ) 近年来 ,M IMO Multip le in Multip le out,多输入多输出 系统因为可以提高系统的容量及改善系统 的性能已成为研究的热点. 由于 M IMO 系统需要在系统的发射端和接收端设置多付天线 ,因此增加了系 ( [ 1] ) 统的射频链路成本和硬件成本 包括功率放大器及模数转换器等等 ,需要采用天线选择技术来弥 补这一缺点. 天线选择技术可以提高无线系统的可靠性和数据传输速率. 目前天线选择技术按天线选择 的位置可分为发射端的天线选择和接收端的天线选择. 本文作者主要讨论接收端的天线选择技术. 天线选择的算法可分为基于最大化系统信道容量的天线选择算法 [ 2 ～4 ] 和基于错误概率最小化 [ 5] 的天线选择算法. 本文作者从快速天线选择算法 [ 3] 出发 ,考虑实际信道的相关性 ,对其进行改进. 仿真 结果表明 ,这种算法可提高系统的信道容量 ,计算复杂度与快速天线选择算法一致 ,具有一定的实际意 义. 1　M IMO 系统模型 图 1给出了带有天线选择的 M IMO 系统的框图. 如图 1所示的 M IMO 系统中含有 N T个发射天线和 N R个接收天线. 天线选择即根据不同的选择位 置分别从这 N T个发射天线和 N R个接收天线中选择 N t 和 N r 个进行发射和接收. 其中接收端的天线选 ( ) 择模块到发射端的天线选择模块有反馈电路 ,反馈信道的状态信息 CSI . 本文作者主要考虑的信道是 平坦的瑞利衰落信道 ,其信道矩阵 H 中的各个元素是零均值的复高斯随机变量 ,并且方差为 1. 假设接 收机端完全已知信道状态信息而发射端未知信道状态信息. 若进一步假设发送端天线上的功率是各自 相等的 ,则信道的容量可表示为 [ 1] : ρ C = log ( I +