理论教育 MIMO信道模型分析及优化

MIMO信道模型分析及优化

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:物理信道模型已在6.3节描述。将这个空时信道模型和阵列集合结合起来,最终得到一个MIMO信道模型。作为替代方案,在下面分析模型的时候,目的在于直接描述MIMO信道矩阵,而不是将阵列几何与空间信道分开。在本节中,分析MIMO模型将分为两类:通过信道协方差矩阵描述的基于相关性的模型和通过特定耦合矩阵以及导向/特征向量形式描述的基于耦合矩阵的模型。当然,基于模型的起源,而不是根据它的描述形式的其他分类也是可能的。

MIMO信道模型分析及优化

物理信道模型已在6.3节描述。然而,对于系统设计和仿真,可能更倾向于分析的模型,因为它们重现信道变化的本质特征,而不会受到其他太复杂信道的影响。

第一个可能性是不考虑天线几何形状的时空信道模型,即在时间(或多普勒频率)域和空间域都描述多信道。在参考文献[LoBF01]和[LoFK02]中,将经典的宽平稳非相关散射(Wide-Sense-Stationary Uncorrelated Scattering,WSSUS)信道形式推广到三维空间。使用空时类比,分别用空间位置和空间频率代替时间和频率来描述空间域上的信号。广义脉冲响应和传递函数可以在时延、时间和空间上定义。鉴于这些知识,参考文献[LoFK02]派生了可以通过时空可变增益乘数来进行信道的仿真的离散采样过滤器模型。这些乘数有类似于那些小规模衰落的随机性以及由于许多多径分子的总和导致的高斯振幅。将这个空时信道模型和阵列集合结合起来,最终得到一个MIMO信道模型。

作为替代方案,在下面分析模型的时候,目的在于直接描述MIMO信道矩阵,而不是将阵列几何与空间信道分开。在大多数情况下,这些模型将带有归一化方差的独立同分布随机矩阵与循环对称复高斯项(为了实现不同衰落)结合,并建立在相关性基础上的,或者分解成导向/特征向量的形式。(www.daowen.com)

在本节中,分析MIMO模型将分为两类:通过信道协方差矩阵描述的基于相关性的模型和通过特定耦合矩阵以及导向/特征向量形式描述的基于耦合矩阵的模型。当然,基于模型的起源,而不是根据它的描述形式的其他分类也是可能的。因此,一些基于耦合的模型也可以看作是基于相关性的模型,反之亦然。

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