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MIMO系统中预编码研究

时间:2017-6-20 13:40:39 点击:

  核心提示:MIMO系统中预编码研究...

无线通信是当今世界最活跃的科研领域之一,它突破了有线通信的物理限制,使得用户可以自由地再任何无线电波能够到达的地方进行通信,这大大拓宽了通信的空间和活力,有很多有线通信不可比拟的优点。

传统的无线通信系统中,发射端和接收端通常是各使用一根天线,这种单天线系统也称为单输入单输出(SISO)系统。对于这样的系统,Shannon C.E1948年提出信道容量的计算公式,它表明了在有噪声的信道中进行可靠的上限速率。以后的电信工作者无论使用怎样的信道编码方法和调制方案,只能一点一点地接近它,却无法超越它,这似乎成了一个公认的、不可逾越的界限,也成了现代无线通信发展的一大瓶颈。

随着目前移动通信的普及和广泛应用,加上未来Internet要求无线接入,用户要求大幅度地提高无线通信速率的愿望变得越来越强烈,因此必须设法突破上述传统无线通信系统的容量界限。一般来说,提高移动通信的息道容量有三种方法:(1)设置更多的基站;(2)拓宽已使用的频带;(3)提高频谱的使用效率。设置更多的基站意味着增加更多的蜂窝,为此付出的代价较高。为了便于提高无线通信的传输速率,也有人建议把目前使用的频带拓展到毫米波段,因为在毫米波段有更宽的频带可供使用,但是就目前的技术水平来说,这样做的代价还相当昂贵,而且目前实际的无线应用市场迫切需求的3G(约2GHz)系统和WLAN(其LSM频带为2~5GHz)之间的设备,它们使用的是微波波段。在单天线系统中,提高系统容量的另一个方法是加大系统的发射功率。然而,不仅是因为人的健康原因不推荐使用这种方法,而且还因为要设计一个能在很宽的线性范围内和很高的发射功率上工作的功率放大器,是件很困难的事,而且当发射功率很高时,器件的散热也成问题。另外在蜂窝方案中,由于来自其他用户的干扰电平通常高于系统的热噪声,所以在这种情况下增大发射功率对增加信道容量没有太大帮助。此时,一种新的不需要损失频带和发射功率资源就能提供前所未有的数据传输速率的技术进入了人们的视野,那就是MIMOMultiple-Input Multiple-Output,多输入多输出)无线通信技术。研究表明,MIMO技术可以显著提高无线系统的频谱利用率,作为提高数据传输速率的重要手段得到人们越来越多的关注,已经被视为第四代移动通信技术的重要组成部分。

作者:MIMO系统中预编码研究 来源:网络
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