MIMO无线通信系统容量的研究与仿真(杨同学)

安徽理工大学电子信息工程专业毕业设计1目录中文摘要.....................................................................................................................错误!未定义书签。Abstract........................................................................................................................错误!未定义书签。第一章绪论...............................................................................................................错误!未定义书签。引言.....................................................................................................................错误!未定义书签。1.1MIMO的概念..............................................................................................错误!未定义书签。1.2无线MIMO技术的研究现状.....................................................................错误!未定义书签。1.2.1已取得的进展....................................................................................错误!未定义书签。1.2.2尚存在的问题....................................................................................错误!未定义书签。1.3本论文的主要内容.......................................................................................错误!未定义书签。第二章MIMO无线通信系统...................................................................................错误!未定义书签。2.1MIMO技术的基本原理...............................................................................错误!未定义书签。2.2空时编码技术..............................................................................................错误!未定义书签。2.2.1空时格状编码....................................................................................错误!未定义书签。2.2.2空时分组编码....................................................................................错误!未定义书签。2.3MIMO系统容量...........................................................................................错误!未定义书签。2.3.1MIMO系统模型................................................................................错误!未定义书签。2.3.2MIMO系统容量推导........................................................................错误!未定义书签。第三章MATLAB简介..............................................................................................错误!未定义书签。引言.....................................................................................................................错误!未定义书签。3.1MATLAB语言的特点..................................................................................错误!未定义书签。3.2MATLAB的语言结构..................................................................................错误!未定义书签。3.3MATLAB的主要语法和操作符..................................................................错误!未定义书签。3.4MATLAB操作的注意事项..........................................................................错误!未定义书签。第四章MIMO系统容量仿真...................................................................................错误!未定义书签。4.1仿真操作步骤..............................................................................................错误!未定义书签。4.2程序实现......................................................................................................错误!未定义书签。安徽理工大学电子信息工程专业毕业设计24.3结果分析......................................................................................................错误!未定义书签。第五章总结...............................................................................................................错误!未定义书签。致谢...........................................................................................................................错误!未定义书签。参考文献.....................................................................................................................错误!未定义书签。安徽理工大学电子信息工程专业毕业设计3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安徽理工大学电子信息工程专业毕业设计4AbstractRecentyears,inordertoachievehighdataratetransmission,wirelesscommunicationsystemsdevelopedarchitectureusedmultipleelementsantennasattransmittingendandreceivingendcalledMIMO(MultipleInputMultipleOutput).Thetechnologycanenhancethecapacityandspectralefficiencyoftelecommunicationsystemswithoutincreasingbandwidth,whichisakeytelechologythenextgenerationmobiletelecommunicationmustbeapplied.Andithaswiderperspectivein3GtelecomunicatiomsystemsaswellasB3G’.ThisthesisbeginswiththenotionofMIMOwirelesscommunicationsystems,introducesthenecessityofthedevelopmentofMIMOsystems,anditsstrctureandworkingprinciplewasanalyzed,thentheformulaofthechannelcapacityofMIMOsystemswasinferredonthetheory,atlastappliesMATLABsoftwaretosimulatethissystemindifferenttransmittingantenna,differentreceivingantennaanddifferentsignaltonoiseratio.Experimentalresultsaredemonstrated..ThekeyofthisthesisistoinfertheformulaofthechannelcapacityofMIMOsystemsandtoverifyit.Keywords:MIMOchannelmodelchannelcapacitytransmittingantennareceivingantenna安徽理工大学电子信息工程专业毕业设计5第一章绪论引言多输入多输出(Multiple-InputMultiple-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