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1、浙江师范大学本科毕业设计(论文)正文把封面加上目 录摘要1关键词1英文摘要1英文关键词11 绪论21.1 无线MIMO系统概述21.2 MIMO通信系统仿真的发展现状和研究背景21.2.1 无线MIMO系统的发展现状21.2.2 无线MIMO系统的研究趋势31.3 本文的主要工作及内容安排32 无线MIMO通信系统理论基础42.1 MIMO技术基本原理42.2 无线信道52.3 MIMO通信系统模型63 无线信道统计模型93.1 瑞利(Rayleigh)衰落模型93.2 莱斯(Rician)衰落模型103.3 Nakagami衰落模型104 互相关Nakagami衰落信道的产生方法114.1
2、Brute force法124.2 Sims仿真法12 4.3 分解合成法124.3.1 相关Nakagami信道产生步骤134.3.2 通过输入Nakagami协方差求高斯矩阵协方差134.3.3 产生Nakagami矩阵175 仿真以及结果分析 19 5.1 Brute force法仿真以及结果分析19 5.2 Sims仿真法仿真以及结果分析20 5.3 分解合成法仿真以及结果分析 216 总结23参考文献24移动通信中MIMO信道的仿真研究数理与信息学院 通信工程 何匡熙(10900121)指导老师：张筱燕（讲师）摘要：随着3G(The Third Generation,3G)的广泛使用
3、，信息通信技术发展变化日新月异，为满足日益增长的通信需求，便在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，也就是应用MIMO(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术。MIMO系统能够大大提高频谱利用率和系统的容量，在有限的无线频带下传输更高速率的数据信息，更是新一代移动通信的核心技术。本文首先研究和分析了MIMO系统及其发展现状和研究趋势，然后对MIMO技术的基本组成原理和技术特点进行阐明，并概述MIMO系统的基本结构和原理模型，然后使用软件Matlab对MIMO系统进行仿真分析，在此研究理论基础上，分析MIMO系统中Nakagami衰落信道的算法，并比
4、较不同算法之间的优劣，最后得出结果。摘要是对你做的东西的概括，前面的少写一些关键词：多输入多输出；仿真；Nakagami衰落信道Study on Simulation of MIMOChannel in Mobile CommunicationHeKuangxi,Grade 2010,Communication EngineeringDirector:ZhangXiaoyan ( lecturer )Abstract: With the wide use of 3G (The Third G eneration, 3G),the development of informa tion and
5、commu nication technology is cha nged rapidly. In order to satisfy the growing demand of communication, there is a more popular trend that using multiple transmit and receive a ntennas at the transmitting end and the receiving end respectively now. In other words, it is the a pplication of MIMO (Mul
6、tiple I nput Multiple Output,MIMO)technology. The MIMO system can greatly improve the spectru mutilization rate and the capacity of the system, which can transmit high speed data information with the limitation of wireless bandwidth and be the core technology of the new genera tion of mobile communi
7、cation. The paper gives a research and ana lyses of the MIMO system and the channel capacity estimation.Besides,doing some study a bout the MIMO technology principle and technical chara cteristics of MIMO system,outlining the basic stru cture and principle.And then use the Matlab on the MIMO system
8、simu lation a nalysis, on this foundation, Analysis of MIMO systeminNakagami fading channels algorithm,andcomparison betweendifferentalgorithms, then we can get the results.Key words :MIMO; channel capacity;simulation;transmitting antenna; receiving antenna1 绪论1.1 无线MIMO系统概述目前，各国已经开始新一代移动通信技术，争取在未来的
9、移动通信领域内打下半壁江山，而作为新一代移动通信的关键性技术多输入多输出技术（Multiple Input Multiple Output, MIMO），在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，能较大的提高用户的服务质量，在不增加带宽的情况下成倍的提高系统容量和频谱利用率。MIMO系统的使用可以追溯到20世纪Marconi时代。他于1908年就提出用多输入多输出的方式来抵抗信道的衰落。紧接着贝尔实验室的E.Telatar和G.J.Foschini各自分别在他们的论文中论证了MIMO信道的理论香农容量，而且Foschini还开发了用于MIMO系统的实际发射接收算法。后来，20世纪90年代
10、AT&T实验室Tarokh等人提出空时编码的思想。1996年Foschini提出对角-贝尔实验室分层空时码（D-BLAST）算法，但是由于算法的复杂度太大，很难实际应用。1998年由Foschini和G. Golden提出V-BLAST算法，是算法复杂度和译码性能综合考虑下一种最优的译码算法，实际应用性强。MIMO系统的主要特点就是在通信系统的收发两端采用多副天线配置，以解决未来移动通信系统大容量高速率传输和日益紧张的频谱资源间的矛盾。相较于传统的通信系统，单进单出（Single Input Single Output, SISO）系统，基于发射分集和接收分集的多进单出（Multiple In
11、put Single Output, MISO）和单进多出（Single Input Multiple Output, SIMO）方式也是MIMO的一部分。MIMO技术实质上是为系统提供空间复用增益和空间分集增益，时间上空时通过在发送端采用空时码实现，有空时分组，空时格码，分层空时码，空间复用技术可以大大提高信道容量。空间上分集通过增加空间上天线分布实现，空间分集则可以提高信道的可靠性，降低信道误码率，此举可以把原来对用户来说是有害的无线电波多径传播转变为对用户有利。1.2 MIMO通信系统仿真的发展现状和研究背景1.2.1 无线MIMO系统的发展现状由于无线MIMO通信系统的诸多优越性，目前
12、，国际上很多科研院校与商业机构都争相对MIMO通信技术进行深入研究，推动着这项技术日益朝实用化发展。MIMO技术将越来越多地应用于各种无线通信系统，在无线宽带移动通信系统方面，第3代移动通信合作计划(The Third Generation Partnership Project，3GPP)已经在标准中加入了MIMO技术相关的内容，B3G和4G的系统中也将应用MIMO技术，如今的长期演进(Long Term Evolution, LTE)项目是3G的演进，它并非人们普遍误解的4G技术，而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准,它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIM
13、O作为其无线网络演进的唯一标准。LTE在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率，大大改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。在无线宽带接入系统中，正在制订中的802.16e、802.11n和802.20等标准也采用了MIMO技术。日前，华为宣布完成全球首个LTE44 MIMO系统的商用网测试，该测试在德电开通的LTE商用网络上进行，呈现了完美的LTE性能，数据下载速率超过250Mbps。随着使用天线数目的增加，MIMO技术实现的复杂度大幅度增高，不能充分发挥MIMO技术的优势。目前，如何在保证一定的系统性能的基础上降低MIMO技术的算法复杂度和实现复杂度，成为业界面对的巨大挑战。1.2.2 无线MIMO系统的研究趋势MIMO技术的巨大潜力表明其下一个应用领域无疑是4G，当然目前的MIMO还有相当的局限性。无线MIMO系统的研究主要集中在发送分集、空时复用、空时编码、波束成形、定时同步、信道估计、自适应编码调制和多用户MIMO系统等技术上。目前关于MIMO技术一个研究热点是MIMO-OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）
