互耦效应对超大规模MIMO天线系统信道容量的影响 被引量：2

1

作者 胡启芳 郭爱煌 《电讯技术》 北大核心 2023年第11期1765-1770,共6页

超大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)天线系统是6G的关键技术,由于天线单元间距很小,多个天线单元的互耦效应是影响其性能的因素之一。建立了基于石墨烯基贴片天线阵列-子阵列架构的超大规模MIMO天线系统,推导... 超大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)天线系统是6G的关键技术,由于天线单元间距很小,多个天线单元的互耦效应是影响其性能的因素之一。建立了基于石墨烯基贴片天线阵列-子阵列架构的超大规模MIMO天线系统,推导出了互耦效应影响下的信道容量表达式。通过电磁场数值计算仿真了超大规模MIMO天线系统的信道容量,结果表明,在不考虑互耦效应时,超大规模MIMO天线系统的信道容量与子阵列天线单元数、子阵列数以及发射机功率正相关;在互耦效应的影响下,系统的信道容量降低,互耦效应的强弱与子阵列天线单元的间距有关,天线单元间间距越小,相邻天线间的互耦效应越明显,系统的信道容量越小。该仿真结果可以为6G中超大规模MIMO天线系统的设计提供参考。 展开更多

关键词 6G 无线通信 超大规模mimo天线系统 互耦效应 信道容量

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超大规模太赫兹系统深度学习信道估计算法

2

作者 于舒娟 赵阳 +3 位作者 魏玉尧 张昀 高贵 赵生妹 《通信学报》 北大核心 2025年第1期144-156,共13页

为了进一步提升THz超大规模MIMO系统混合场信道估计性能,基于不动点网络(FPN)引入了一种基于跨通道信息交互的Transformer注意力机制模块与快速傅里叶变换卷积网络(FCN),提出了一种基于图像恢复网络的信道估计算法FPN-OTFN,将信道估计... 为了进一步提升THz超大规模MIMO系统混合场信道估计性能,基于不动点网络(FPN)引入了一种基于跨通道信息交互的Transformer注意力机制模块与快速傅里叶变换卷积网络(FCN),提出了一种基于图像恢复网络的信道估计算法FPN-OTFN,将信道估计问题建模为图像恢复问题。在导频处采用最小二乘算法获得初始信道信息,并将其作为所提FPN-OTFN算法的输入,通过训练学习低精度信道图像和高精度图像间的映射关系,恢复出真实的信道状态信息。仿真实验结果表明,所提算法不仅继承了FPN框架的高效性、自适应性,同时对THz信道拥有较高的估计精度和良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 信道估计 THz超大规模mimo系统 深度学习 图像恢复 注意力机制

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大规模MIMO系统中的双向搜索天线选择算法 被引量：4

3

作者 刘留 迟盛 +1 位作者 刘凯 陶成 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期56-62,共7页

大规模MIMO(Massive MIMO)拥有众多天线,如果按照传统的方式配备等量的射频链路,势必会大幅度增加硬件成本及系统复杂度.天线选择技术能够在不损害多天线系统优势的前提下,使射频链路成本明显下降.天线选择的主要方法其思想是在全部天... 大规模MIMO(Massive MIMO)拥有众多天线,如果按照传统的方式配备等量的射频链路,势必会大幅度增加硬件成本及系统复杂度.天线选择技术能够在不损害多天线系统优势的前提下,使射频链路成本明显下降.天线选择的主要方法其思想是在全部天线中选出部分天线传输数据,从而使射频链路成本不再成为限制因素,在实际的无线信道中,信道状态变化多样,为了达到所需性能指标,通信系统需要选择不同数目的天线进行数据传输,而现有的天线选择算法往往只适用于固定天线数的场景.本文针对多变的信道状态,基于递增选择算法与递减选择算法提出了双向搜索天线选择算法,能够灵活应对不同的天线数需求,并且保持了较低的计算复杂度. 展开更多

关键词 大规模mimo系统 天线选择 双向搜索 递增选择 递减选择

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基于天线选择技术的大规模下行MU-MIMO系统能效分析 被引量：9

4

作者 李洁 李双志 +1 位作者 穆晓敏 张建康 《电讯技术》 北大核心 2014年第9期1270-1274,共5页

为了提高大规模多用户多输入多输出(MU-MIMO)下行系统的能效,提出了一种基于发送天线选择技术的能效优化机制。首先建立了同时考虑发送功率与电路功耗的新的系统功耗模型,并基于该模型,分析了基站配置天线数目与所有接收终端用户数目对... 为了提高大规模多用户多输入多输出(MU-MIMO)下行系统的能效,提出了一种基于发送天线选择技术的能效优化机制。首先建立了同时考虑发送功率与电路功耗的新的系统功耗模型,并基于该模型,分析了基站配置天线数目与所有接收终端用户数目对系统总功耗及能效的影响。然后通过理论推导得到了系统能效最优时的最优天线选择数目,并与使用全部天线时的系统能效进行比较。仿真结果表明,所提出的发送天线选择机制通过优化激活部分基站天线能够明显提高系统能效。在用户数为10、发送功率分别为40 W和10 W时,与使用全部天线相比,天线选择技术能够分别使得系统能效获得大约12%和78%的性能增益。 展开更多

关键词 大规模mimo系统 多用户mimo系统 发送天线选择 迫零预编码 能效

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一种多天线多用户大规模MIMO上行系统能效资源分配算法 被引量：1

5

作者 尹礼欣 张进彦 金凤 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2018年第7期2117-2119,2123,共4页

针对目前大规模MIMO系统的资源分配研究集中于用户终端配备单天线的场景,但随着技术的发展和用户需求的增长,用户智能终端配备多天线情形越来越多,提出一种基于多天线多用户大规模MIMO上行系统的能效资源分配算法。在满足用户速率和续... 针对目前大规模MIMO系统的资源分配研究集中于用户终端配备单天线的场景,但随着技术的发展和用户需求的增长,用户智能终端配备多天线情形越来越多,提出一种基于多天线多用户大规模MIMO上行系统的能效资源分配算法。在满足用户速率和续航要求以及基站采用迫零(ZF)接收情况下,通过建立系统能效函数,采用凸优化方法进行优化。首先确定用户不同天线的最优发射功率,再运用二分法确定基站激活的天线数目,通过联合用户发射功率和激活基站天线数来优化系统能效。仿真结果表明所提算法可以在迭代次数较少的情况下取得较好的系统能效。 展开更多

关键词 多天线用户 大规模mimo 上行系统 能效

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大规模MIMO系统中范数双向选择算法 被引量：1

6

作者 苏佳 夏雨 《计算机工程与设计》 北大核心 2021年第11期3107-3113,共7页

为了保证大规模MIMO系统性能,针对系统所使用天线选择算法复杂度过高的问题,基于信道容量最大化准则对天线选择算法进行改进,提出了适用于大规模MIMO系统的最大欧式范数双向选择算法。该算法通过计算信道矩阵的欧式范数来判断每根天线... 为了保证大规模MIMO系统性能,针对系统所使用天线选择算法复杂度过高的问题,基于信道容量最大化准则对天线选择算法进行改进,提出了适用于大规模MIMO系统的最大欧式范数双向选择算法。该算法通过计算信道矩阵的欧式范数来判断每根天线对容量贡献的权重,从空集和全集两个方面从天线集中选择天线。通过仿真实验验证了最大欧式范数双向选择算法能够降低算法复杂度,在不同选择天线数和信噪比环境下保持较优信道容量,能够满足复杂的传播环境,更适合应用于实际的通信系统。 展开更多

关键词 大规模mimo 天线选择 系统容量 复杂度 算法

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基于深度残差定点网络的太赫兹UM-MIMO系统信道估计算法 被引量：1

7

作者 于舒娟 魏玉尧 +3 位作者 蔡良隆 卢宏宇 张昀 赵生妹 《通信学报》 北大核心 2025年第5期77-90,共14页

针对THz超大规模MIMO系统中的混合场和波束偏移效应带来的信道估计难题,提出了基于深度学习的不动点正交近似消息传递残差自注意(FPN-OAMP-SRLG)算法。利用坐标注意力与部分通道移位提出深度残差块(BSRB)和门控线性自注意力(SARG),构建... 针对THz超大规模MIMO系统中的混合场和波束偏移效应带来的信道估计难题,提出了基于深度学习的不动点正交近似消息传递残差自注意(FPN-OAMP-SRLG)算法。利用坐标注意力与部分通道移位提出深度残差块(BSRB)和门控线性自注意力(SARG),构建了特征提取网络SRLG,并结合FPN-OAMP框架,将信道估计问题建模为图像恢复问题。以最小二乘算法估计后的导频信息作为输入特征,通过FPN-OAMP-SRLG中线性估计器和非线性估计器迭代来恢复信道状态信息。仿真表明,所提算法不仅能高精度地估计THZ信道,且具有较快的收敛速度和良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 信道估计 THz超大规模mimo系统 深度残差块 注意力机制

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降维-联合迭代算法的大规模MIMO系统能效研究

8

作者 杨静 张丽萍 《现代电子技术》 2021年第23期27-32,共6页

针对大规模多输入多输出(MIMO)技术系统能效降低的问题,同时考虑大规模MIMO系统的上、下行链路,提出一种降维-联合迭代算法。该算法考虑发射功率、发射天线数和终端用户数对系统能效的影响,首先基于迫零预处理和动态的功耗模型推导出系... 针对大规模多输入多输出(MIMO)技术系统能效降低的问题,同时考虑大规模MIMO系统的上、下行链路,提出一种降维-联合迭代算法。该算法考虑发射功率、发射天线数和终端用户数对系统能效的影响,首先基于迫零预处理和动态的功耗模型推导出系统的能效表达式,然后通过注水算法求得最佳的发射功率,将三维问题转化为二维优化,最后联合迭代发射天线和终端用户数,输出系统最优能效值。仿真结果表明,在不同信道状态单小区多用户场景下以及使用不同导频复用因子的多小区多用户场景下,该算法都可以在降低复杂度的情况下取得较好的系统能效性能。 展开更多

关键词 大规模mimo 降维-联合迭代算法 系统能效 导频复用因子 信道状态信息 注水功率分配 迫零预编码 发射天线数

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分布式天线系统MIMO信道容量分析 被引量：13

9

作者 李汉强 郭伟 郑辉 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第8期134-138,共5页

结合了分布式天线系统和MIMO信道特点的分布式MIMO系统可以改善覆盖特性,提高系统容量。提出了包含路径损耗、快衰落和阴影衰落的两层分集分布式MIMO系统。对MIMO信道容量的分析表明,分布式MIMO系统具有良好的信道容量均匀覆盖特性。与... 结合了分布式天线系统和MIMO信道特点的分布式MIMO系统可以改善覆盖特性,提高系统容量。提出了包含路径损耗、快衰落和阴影衰落的两层分集分布式MIMO系统。对MIMO信道容量的分析表明,分布式MIMO系统具有良好的信道容量均匀覆盖特性。与传统集中式天线系统相比,分布式MIMO系统可以获得更好的小区平均信道容量。对下行信道容量的数值分析表明,由于“充水”方式功率分配可以充分利用MIMO信道信息,此时的分布式MIMO系统可以比等功率分配条件下的分布式天线系统多获得0.25bit/(s·Hz)每发送天线的信道容量增量。 展开更多

关键词 移动通信 分布式天线系统 mimo 信道容量

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一种用于MIMO系统的快速天线选择算法 被引量：4

10

作者 盛延敏 奚宏生 +1 位作者 王子磊 赵宇 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期1703-1705,共3页

在多径衰落环境中,MIMO系统的信道容量随天线数的增加呈线性增加,发射/接收天线选择方法能以很小的性能损失换取射频成本的大幅度降低,使MIMO系统不完全受射频成本的限制。为快速选择出使系统容量最优的发射/接收天线子集,该文提出一种... 在多径衰落环境中,MIMO系统的信道容量随天线数的增加呈线性增加,发射/接收天线选择方法能以很小的性能损失换取射频成本的大幅度降低,使MIMO系统不完全受射频成本的限制。为快速选择出使系统容量最优的发射/接收天线子集,该文提出一种快速天线选择算法的改进算法。该算法通过实时更新优化参数,大大降低计算复杂度。仿真结果表明,该算法在不影响系统容量的情况下大大减少了计算时间。 展开更多

关键词 mimo系统 多天线阵列 天线选择算法 信道容量

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基于天线选择的低秩信道MIMO系统容量研究 被引量：7

11

作者 苏彦兵 谈振辉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期395-398,共4页

最近的研究表明 ,在衰落信道多天线MIMO系统的容量随发射天线数线性增加 .而对于低散射环境 ,即使信号经历独立的衰落 ,信道秩的降低也会严重影响系统容量的增加 .对于这种低秩环境 ,选择天线发射或接收可以有效地降低系统的成本 .本文... 最近的研究表明 ,在衰落信道多天线MIMO系统的容量随发射天线数线性增加 .而对于低散射环境 ,即使信号经历独立的衰落 ,信道秩的降低也会严重影响系统容量的增加 .对于这种低秩环境 ,选择天线发射或接收可以有效地降低系统的成本 .本文研究了天线选择对低秩信道MIMO系统容量的影响 .仿真结果表明 ,对不同的信道条件 ,适当选择天线发射不仅可以增加信道容量 ,而且可以降低系统的复杂度和射频成本 .适当选择天线接收 ,在不严重降低系统容量的前提下 。 展开更多

关键词 天线选择 多天线mimo系统 信道容量 秩 无线移动通信系统 信道衰落

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一种快速的MIMO系统联合收发端天线选择算法 被引量：5

12

作者 施荣华 谢羽嘉 +1 位作者 董健 胡炳浩 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期482-487,共6页

基于MIMO系统发射端和接收端的多天线配置使信道容量和传输可靠性成倍提高,天线选择算法能保持系统优点的同时降低实现复杂度和硬件成本,为在信道环境实时变化条件下快速选择出最优的天线子集,提出一种新的MIMO系统联合收发端天线选择... 基于MIMO系统发射端和接收端的多天线配置使信道容量和传输可靠性成倍提高,天线选择算法能保持系统优点的同时降低实现复杂度和硬件成本,为在信道环境实时变化条件下快速选择出最优的天线子集,提出一种新的MIMO系统联合收发端天线选择算法。基于二进制粒子群算法思想,通过对MIMO系统信道容量公式的分析,导出采用二进制编码字符串表示的信道容量,以此作为粒子群算法的适应度函数简化计算量;同时采用循环移位种群初始化以提高搜索效率,提高信道容量。仿真结果表明:新算法在降低计算复杂度的同时,获得的信道容量比其他几种次优算法的更高。 展开更多

关键词 mimo系统 天线选择 二进制粒子群算法 种群初始化 信道容量

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结合凸优化的宽带MIMO系统接收天线选择 被引量：1

13

作者 吕西午 刘开华 +1 位作者 马永涛 于洁潇 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第7期22-24,共3页

研究宽带多输入多输出(MIMO)系统中的接收天线选择技术。基于添加循环前缀辅助的宽带MIMO系统数学模型,利用邻近子载波间的相关性,设计次优的天线选择准则,并对结合凸优化方法的接收天线选择算法进行改进。仿真结果表明,次优准则可以获... 研究宽带多输入多输出(MIMO)系统中的接收天线选择技术。基于添加循环前缀辅助的宽带MIMO系统数学模型,利用邻近子载波间的相关性,设计次优的天线选择准则,并对结合凸优化方法的接收天线选择算法进行改进。仿真结果表明,次优准则可以获得与最优准则几乎相同的性能,改进的接收天线选择算法以增加较少计算量为代价,提高了系统的容量性能。 展开更多

关键词 宽带mimo系统 接收天线选择 凸优化方法 子载波相关

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空时复用多用户MIMO系统联合天线选择 被引量：2

14

作者 解志斌 颜培玉 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1466-1471,共6页

在下行多用户MIMO通信系统中,用户间很难相互利用彼此间信息,用户间干扰消除必须在基站完成。又由于多用户MIMO系统的复杂结构,使得其链路成本极大增加。针对这些问题,提出一种低复杂度的预编码算法和相应的优化预处理算法,达到消除多... 在下行多用户MIMO通信系统中,用户间很难相互利用彼此间信息,用户间干扰消除必须在基站完成。又由于多用户MIMO系统的复杂结构,使得其链路成本极大增加。针对这些问题,提出一种低复杂度的预编码算法和相应的优化预处理算法,达到消除多用户干扰的目的,与传统线性预编码算法相比,所提算法可充分利用多用户系统容量,为用户提供较好的空间发射分集增益。同时,为了降低系统硬件成本,进一步给出一种基于误码率的发送端、接收端联合天线选择算法。所提天线选择算法可以取得与优化预处理算法相近的误码率性能,使得多用户通信系统性能与硬件成本间达到很好的折衷。仿真结果表明所提算法可以获得较好的性能,适用于实际的通信系统。 展开更多

关键词 多用户mimo系统 预编码 信噪比 天线选择 误码率

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多用户MIMO系统中基于单天线功率约束的功率分配方法 被引量：1

15

作者 韩圣千 杨晨阳 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期71-76,85,共7页

针对多用户多输入多输出(MIMO)系统,研究了单天线功率约束下的低复杂度功率分配方法。基于迫零预编码算法,通过理论分析指出,在单天线功率约束下使多用户和数据率最大化的最优功率分配具有多水平面灌水结构,由此证明了单天线功率约束与... 针对多用户多输入多输出(MIMO)系统,研究了单天线功率约束下的低复杂度功率分配方法。基于迫零预编码算法,通过理论分析指出,在单天线功率约束下使多用户和数据率最大化的最优功率分配具有多水平面灌水结构,由此证明了单天线功率约束与多天线加权和功率约束之间的等价关系,并提出了一种低复杂度功率分配方法。仿真结果表明,所提出的功率分配方法的性能优于现有的等功率分配和启发式方法,与最优功率分配方法相比,能够以很小的性能损失为代价有效地降低计算复杂度。 展开更多

关键词 多用户mimo系统 单天线功率约束 功率分配 迫零预编码

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多用户MIMO系统中基于容量的发射天线选择

16

作者 马月槐 蔡跃明 徐友云 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期577-582,共6页

在对多用户MIMO系统上行链路容量以及多用户MIMO最优天线选择算法进行研究的基础上,提出了一种多用户迭代递减的次优发射天线选择算法,即MIEAS算法,并分析了其复杂度.仿真结果表明,该算法应用在MIMO系统上行链路时,在各种不同参数条件... 在对多用户MIMO系统上行链路容量以及多用户MIMO最优天线选择算法进行研究的基础上,提出了一种多用户迭代递减的次优发射天线选择算法,即MIEAS算法,并分析了其复杂度.仿真结果表明,该算法应用在MIMO系统上行链路时,在各种不同参数条件下获得的容量增益均十分接近于最优天线选择算法,且运算复杂度大大降低. 展开更多

关键词 多用户mimo系统 发射天线选择 信道容量

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发送端自组织活动天线MIMO系统的随机分析

17

作者 张京妹 翟永智 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第2期81-84,共4页

为了精确估计无线多输入多输出系统(MIMO)的信道容量,提出了发送端活动天线是自组织广播模式的无线通信系统.在定义了一个等效同心圆区域(接收子空间)的基础上,应用复合随机过程数学模型来描述自组织广播式无线MIMO通信系统.同时把迫零... 为了精确估计无线多输入多输出系统(MIMO)的信道容量,提出了发送端活动天线是自组织广播模式的无线通信系统.在定义了一个等效同心圆区域(接收子空间)的基础上,应用复合随机过程数学模型来描述自组织广播式无线MIMO通信系统.同时把迫零方法(ZF)和信噪泄漏加噪声比标准方法相互结合起来,得到了最优波束形成矢量和信噪比的修正值,从而得到发送端自组织无线MIMO系统信道容量的精确描述.仿真结果证明,这样的结论是合理的. 展开更多

关键词 自组织天线 多输入多输出(mimo)系统 同心圆模型 迫零方法 信号泄漏 噪声比

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自适应MIMO系统中的支持选择功能的四单元天线 被引量：5

18

作者 李正夷 杜正伟 +2 位作者 龚克 冯正和 吴多龙 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期383-388,共6页

天线选择是自适应MIMO系统中实现可重构多天线的一种有效方法。提出了一种支持选择功能的四单元天线。通过在馈电网络中增加PIN二极管,该天线具备选择任意一组天线单元的功能,同时未被选择的天线单元终端加载匹配的集总负载以维持方向... 天线选择是自适应MIMO系统中实现可重构多天线的一种有效方法。提出了一种支持选择功能的四单元天线。通过在馈电网络中增加PIN二极管,该天线具备选择任意一组天线单元的功能,同时未被选择的天线单元终端加载匹配的集总负载以维持方向图的稳定。测量结果表明:在任意一种天线单元组合下,该天线都可以覆盖UMTS频段并保持较低的互耦;同时天线单元的方向图具有稳定性。 展开更多

关键词 天线选择 自适应mimo系统 四单元天线 PIN二极管

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汽车通信系统中的超宽带MIMO天线设计与仿真

19

作者 刘冰冰 杨兵 +1 位作者 王艳 李凌云 《无线电通信技术》 2018年第3期306-309,共4页

在汽车通信系统中,天线的安置环境对超宽带MIMO天线性能的影响直接关系着通信的质量。采用了汽车通信系统中天线安置环境仿真模型,并研究了天线安置环境对超宽带MIMO天线在汽车通信系统中性能的影响。通过CST软件对用于汽通信系统的MIM... 在汽车通信系统中,天线的安置环境对超宽带MIMO天线性能的影响直接关系着通信的质量。采用了汽车通信系统中天线安置环境仿真模型,并研究了天线安置环境对超宽带MIMO天线在汽车通信系统中性能的影响。通过CST软件对用于汽通信系统的MIMO天线在模拟安置环境条件下进行了仿真,表明汽车通信系统中天线的安置环境对MIMO天线系统中天线1和天线2的匹配性能以及它们之间的隔离度影响都不大,结果表明该MIMO天线能很好地应用于汽车通信系统中。 展开更多

关键词 mimo 汽车通信系统 UWB天线 CST软件仿真

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接近最优的编码MIMO系统的发送天线子集选择算法 被引量：3

20

作者 郑武 张海滨 +1 位作者 宋文涛 刘兴钊 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期2173-2176,共4页

多天线无线系统可提供更大的信道容量和更好的抗衰落能力,发送端利用反馈的部分信道状态信息进行发送天线子集选择能够进一步提高信道容量。该文提出了一种MIMO系统的快速的、动态的天线子集选择算法,其提供的信道容量高于已有的静态算... 多天线无线系统可提供更大的信道容量和更好的抗衰落能力,发送端利用反馈的部分信道状态信息进行发送天线子集选择能够进一步提高信道容量。该文提出了一种MIMO系统的快速的、动态的天线子集选择算法,其提供的信道容量高于已有的静态算法,且接近于最优天线选择算法,而无需计算所有可能的天线子集组合的信道容量,因而具有更低的复杂度。将本文算法与比特交织编码调制(BICM)技术相结合,对各天线速率进行适配,提出了空时自适应比特交织编码调制(ST-ABICM)方案。仿真结果证实了该方案性能的优越性。 展开更多

关键词 信道容量 mimo无线系统 发送天线子集选择 空时-比特交织编码调制(ST-BICM)系统

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