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基于分布式MIMO容量下系统中断概率的研究

作　者: 邓国辉
导　师: 邵玉斌
学　校: 昆明理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 协作复用 分集复用 SISO MISO SIMO MIMO 分布式MIMO 中断概率 中继节点 目的节点 容量
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


新一代的无线通信技术的关键是如何实现高数据、高传输速率的要求,多输入多输出(MIMO)通信技术在通信系统中收发端设置多根天线(即源节点和目的节点设置多根天线)。通过MIMO技术可以在不增加系统带宽和发射功率的前提下,大大增加系统的容量,改善通信系统的性能、提高通信系统带宽的利用率。本文主要讨论的具有中继节点的分布式MIMO通信系统的中断概率的性能；在无线通信领域,MIMO通信技术可以分为协作复用和分集复用两种主要关键技术的研究,协作及分集复用是权衡通信系统的重要指标。本文首先讨论了MIMO技术应用的前景及MIMO技术研究的现状,分布式MIMO技术的用途、分布式MIMO技术的原理、分布式MIMO研究的现状；简述了几种常见的小尺度衰落统计的特性,分别是高斯随机变量、瑞利随机分布、广义瑞利随机分布及广义复高斯随机变量分布等,以作为理论先导；然后深入论述了MIMO信道模型,集中式MIMO通信的各种容量分析,包括SISO容量、SIMO容量、MISO容量、MIMO容量等；重点分析了分布式MIMO系统容量以及带有中继节点分布式MIMO系统容量,并对各个容量进行了容量对比和分析,在此基础上,讨论分布式MIMO传输系统的中断概率,分析各种情况传输容量与经典的香农容量作对比,研究系统的中断概率,提出了为减少系统的中断概率而作出改进,并进行理论仿真：最后是对全文总结以及未来工作前景的展望。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
术语对照表  8-9
数学符号  9-10
第一章 绪论  10-16
  1.1 研究背景及意义  10
  1.2 多输入多输出(MIMO)技术概述  10-12
    1.2.1 MIMO系统的工作原理  11-12
    1.2.2 MIMO技术研究现状  12
  1.3 分布式MIMO系统概述  12-15
    1.3.1 分布式MIMO的优势  13-14
    1.3.2 分布式MIMO系统研究现状  14-15
  1.4 本文主要工作和创新点  15
  1.5 本文的内容和工作安排  15-16
第二章 论文预备知识  16-22
  2.1 几种常用的小尺度衰落信道统计特性  16-20
    2.1.1 高斯信道模型  16-17
    2.1.2 瑞利(Rayleigh)分布随机变量  17-18
    2.1.3 广义瑞利分布随机变量  18
    2.1.4 NaKagami.q(Hoyt)分布  18-19
    2.1.5 NaKagami.m分布  19
    2.1.6 Weibull分布  19
    2.1.7 Beckmann分布  19-20
  2.2 复高斯随机过程  20-21
  2.3 总结  21-22
第三章 MIMO系统的信道容量  22-35
  3.1 引言  22
  3.2 MIMO信道模型  22-23
  3.3 集中式MIMO信道容量分析  23-29
    3.3.1 单输入单输出(SISO)信道容量  24
    3.3.2 多输入单输出(MISO)信道容量  24-25
    3.3.3 单输入多输出(SIMO)信道容量  25-26
    3.3.4 多输入多输出(MIMO)信道容量  26-29
  3.4 分布式MIMO信道容量  29
  3.5 具有中继节点的分布式MIMO系统容量  29-34
  3.6 小结  34-35
第四章 分布式MIMO系统中中断概率的研究  35-60
  4.1 引言  35-37
    4.1.1 MIMO的DMT  35-37
    4.1.2 协同通信  37
  4.2 系统模型  37-39
  4.3 MIMO系统单中继传输容量分析  39-41
    4.3.1 传输协议分析  39-40
    4.3.2 具有中继节点的MIMO系统容量近似分析  40-41
  4.4 传输通信协议的改进  41-43
  4.5 MIMO系统中继的有效性  43-50
    4.5.1 高信噪比范围  44-48
    4.5.2 低信噪比范围  48-50
  4.6 数值结果及其分析  50-59
  4.7 小结  59-60
第五章 全文总结  60-62
  5.1 论文的主要工作  60
  5.2 未来工作展望  60-62
致谢语  62-63
参考文献  63-67
附录A (攻读学位期间发表论文目录)  67

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 数据通信 > 数据传输技术
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