MIMO系统工程应用分析及其SHPCA多天线系统3维信道容量

作     者：贾向东 陈技江 方晖 傅海阳 JIA Xiang-dong;CHEN Ji-jiang;FANG Hui;FU Hai-yang

作者机构：南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室江苏南京210003 南京邮电大学宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室江苏南京210003 西北师范大学数学与信息科学学院甘肃兰州730070 

出 版 物：《信号处理》 (Journal of Signal Processing)

年 卷 期：2011年第27卷第8期

页      面：1160-1165页

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 070104[理学-应用数学] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0701[理学-数学] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61071090) 江苏省普通高校研究生科研创新计划(CX10B_184Z) 国家973课题(2007CB310607) 

主　　题：MIMO 通信容量 相控天线阵 

摘      要：从实际工程应用的角度出发,首先对MIMO系统中的各种假设条件做了分析,认为当MIMO信道中的各个子信道相互独立时,可以采用基带联合检测(joint detection,JD)技术实现MIMO信号的分离与合并;如果考虑实际应用场景且当MIMO系统中多根天线发送同频信号时,JD技术无法分离出细多径信号,会使得系统空分复用(spacedivision multiplexing,SDM)增益下降。为此基于对Shannon公式和相控天线阵系统(phase-controlled antenna array,PCA)的讨论,提出了一个新颖的多天线系统-SHPCA系统,该SHPCA系统能够有效地利用相控阵天线产生的定向窄波束来实现SDM功能,提升多大线系统的性能。SHPCA系统容量可用一个三维信道容量公式来描述,空间为第三维度。与传统信道容量度量相比,该模型能更直观的反映SHPCA多天线系统的空分复用作用和收发天线配置对系统容量的影响。