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多天线信道空间衰落相关性近似算法及其复杂性研究 被引量：7
1
作者 周杰 王亚林 菊池久和 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第23期57-65,共9页
信道空间衰落相关性(SFC)主要取决于波达信号的功率方位谱(PAS)和多天线阵列收发模式.深入研究了移动通信系统中多天线阵列SFC近似计算法及其复杂性.首先导出在典型PAS为均匀分布、高斯分布以及拉普拉斯分布下的SFC函数的闭合表达式.再... 信道空间衰落相关性(SFC)主要取决于波达信号的功率方位谱(PAS)和多天线阵列收发模式.深入研究了移动通信系统中多天线阵列SFC近似计算法及其复杂性.首先导出在典型PAS为均匀分布、高斯分布以及拉普拉斯分布下的SFC函数的闭合表达式.再研究在波达信号PAS小角度扩展时的近似计算法,建立多输入多输出(MIMO)多天线接收信道模型,深入分析所选择的天线阵列和电波传播参数对MIMO系统信道容量的影响.通过理论计算和仿真实验得出近似计算法在特定条件下具有很好的拟合度,定量分析了近似计算法在对MIMO多天线系统分析时的适用性和计算效率.该算法能极大地减低理论计算复杂性,提高分析和仿真MIMO多天线系统的效率. 展开更多
关键词 多输入多输出 功率方位谱 空间衰落相关性 相关矩阵
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基于三维空间均匀矩形阵列的MIMO系统研究 被引量：1
2
作者 刘鹏 周杰 黄雷 《电子技术应用》 北大核心 2015年第9期99-102,共4页
主要研究MIMO天线阵列系统性能,包括MIMO空间时间相关性和天线阵列配置。推导了三维多径信道中均匀矩形阵列在多种角能量分布下空间衰落相关性公式。采用多重信号分类算法对MIMO系统波达信号方向进行空间谱估计,推导了多种天线阵列空间... 主要研究MIMO天线阵列系统性能,包括MIMO空间时间相关性和天线阵列配置。推导了三维多径信道中均匀矩形阵列在多种角能量分布下空间衰落相关性公式。采用多重信号分类算法对MIMO系统波达信号方向进行空间谱估计,推导了多种天线阵列空间谱通用公式。通过计算机模拟仿真验证分析结果,仿真结果表明方位角扩展是天线间空间衰落相关性的主要决定因素,在低方位角扩展时,俯仰角扩展对性能影响也是明显的。结果表明在同样的参数情况下估计MIMO系统空间谱时,采用三维均匀矩形阵列是有优势的。 展开更多
关键词 MIMO 空间衰落相关性 空间谱 均匀矩形阵列
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天线方向性对MIMO系统信道容量影响 被引量：2
3
作者 李莉 肖丽华 王华芝 《北京邮电大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期117-120,共4页
探讨三维空间散射环境中,Kronecker信道模型下天线方向性对空间衰落相关性和信噪比的影响,仿真研究均匀圆阵、线阵、矩形阵的多输入多输出系统信道容量.综合性给出天线方向性对信道容量的影响,即当定向天线主瓣对准来波时,定向天线方向... 探讨三维空间散射环境中,Kronecker信道模型下天线方向性对空间衰落相关性和信噪比的影响,仿真研究均匀圆阵、线阵、矩形阵的多输入多输出系统信道容量.综合性给出天线方向性对信道容量的影响,即当定向天线主瓣对准来波时,定向天线方向性引起的信噪比增加超过了其相关系数对容量的负面影响,从而使信道容量整体优于全向天线.天线单元方向性越强,信道容量越大. 展开更多
关键词 天线方向性 空间衰落相关性 信道容量 多输入多输出
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均匀平面天线阵列的大规模MIMO系统评估 被引量：2
4
作者 周杰 李豪杰 刘杨 《光通信研究》 北大核心 2020年第6期54-58,共5页
针对毫米波和传统蜂窝频段场景下频谱效率和传输可靠性较低的问题,文章提出了一种三维散射簇多天线信道模型以分析大规模多输入多输出(MIMO)系统性能。文章假设仰角和方位角分别遵循拉普拉斯和Von-Mises分布,推导出均匀平面阵列天线各... 针对毫米波和传统蜂窝频段场景下频谱效率和传输可靠性较低的问题,文章提出了一种三维散射簇多天线信道模型以分析大规模多输入多输出(MIMO)系统性能。文章假设仰角和方位角分别遵循拉普拉斯和Von-Mises分布,推导出均匀平面阵列天线各单元之间空间相关系数的解析表达式,最后建立MIMO多天线系统模型并分析其系统性能。研究了仰角功率谱中不同角度扩展对均匀平面阵列衰落相关性和信道容量的影响,以及不同信噪比和天线阵元数对频谱效率的影响。分析结果与传统的均匀线性阵列进行比较表明,在毫米波场景下,均匀平面阵列比均匀线性阵列更适用于大规模MIMO系统,这使未来的移动网络工作在不同频段和蜂窝小区成为可能。 展开更多
关键词 无线通信 大规模多输入多输出 功率谱 空间衰落相关性 信道容量
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基于VMF分布模型的MIMO多天线系统性能研究
5
作者 朱慧娟 周杰 菊池久和 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第5期58-65,共8页
基于3维环境的空间统计信道,提出MIMO天线阵列下的VMF分布模型.研究MIMO多天线ULA,UYA和UCA在移动台和基站的拓扑结构,得到VMF(Von Mises Fisher)分布模型下ULA,UYA和UCA的空间衰落相关性(SFC)函数的表达式,比较不同天线阵列对平均仰角(... 基于3维环境的空间统计信道,提出MIMO天线阵列下的VMF分布模型.研究MIMO多天线ULA,UYA和UCA在移动台和基站的拓扑结构,得到VMF(Von Mises Fisher)分布模型下ULA,UYA和UCA的空间衰落相关性(SFC)函数的表达式,比较不同天线阵列对平均仰角(MEOA)的灵敏度.研究表明,MIMO天线阵列的SFC由集中参数、平均方位角(MAOA)及平均仰角(MEOA)决定,该模型的信道性能结果与理论一致. 展开更多
关键词 多输入多输出 VMF分布模型 空间衰落相关性 平均方位角 平均仰角
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电磁矢量传感器EVS对MIMO多天线系统影响研究
6
作者 李峻松 周杰 《电子技术应用》 北大核心 2015年第10期84-87,共4页
为提高多输入多输出(MIMO)无线通信系统的性能,建立了基于标量传感器的均匀矩形天线阵列(URA),并将电磁矢量传感器信号处理方式与MIMO信号处理方式有机结合,建立了基于电磁矢量传感器的天线阵列。推导了各天线阵列的空间衰落相关性公式... 为提高多输入多输出(MIMO)无线通信系统的性能,建立了基于标量传感器的均匀矩形天线阵列(URA),并将电磁矢量传感器信号处理方式与MIMO信号处理方式有机结合,建立了基于电磁矢量传感器的天线阵列。推导了各天线阵列的空间衰落相关性公式,分析了方位角和仰角的平均到达及角度扩展等参数变化对于相关性的影响。确立了MIMO系统发射和接收两端的相关性协方差矩阵,分析了不同天线阵列的信道容量大小。通过仿真模拟,证明了电磁矢量传感器阵列具有优异的性能和良好的应用前景。 展开更多
关键词 多输入多输出 天线阵列 电磁矢量传感器 空间衰落相关性 信道容量
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多类簇功率谱对MIMO信道与性能影响
7
作者 陈姜高路 周杰 吴鹏 《计算机工程与设计》 北大核心 2018年第9期2719-2724,共6页
为分析在各种功率谱下接收信号相关性参数及其近似计算,建立功率谱在典型均匀角分布、高斯分布及拉普拉斯等分布下的闭合函数表达式,提出近似方法和MIMO系统的接收信道模型。推导在复杂反射物环境下形成多类簇的多边波达信号分布,并得... 为分析在各种功率谱下接收信号相关性参数及其近似计算,建立功率谱在典型均匀角分布、高斯分布及拉普拉斯等分布下的闭合函数表达式,提出近似方法和MIMO系统的接收信道模型。推导在复杂反射物环境下形成多类簇的多边波达信号分布,并得出各种组合分布情况下的无线信道衰落相关性特征。实例计算和仿真实验结果表明,表达式和部分近似法可更有效分析波达信号多种组合功率谱下MIMO系统接收信道衰落参数及性能。 展开更多
关键词 多输入多输出 多边分布 多类簇 波达信号功率方位谱 空间衰落相关性
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三维空间域多普勒功率谱及其多天线系统性能 被引量：4
8
作者 周杰 王亚林 菊池久和 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第24期107-121,共15页
在三维(3 dimensional,3D)空间域信道建模中,针对波达信号仰角(elevation angle,EA)在不同覆盖区散射体环境中的分布,提出了指数型EA仰角概率密度函数并对其信道特征实现建模.在假设波达信号方位谱为均匀分布时,采用近似算法在对称和非... 在三维(3 dimensional,3D)空间域信道建模中,针对波达信号仰角(elevation angle,EA)在不同覆盖区散射体环境中的分布,提出了指数型EA仰角概率密度函数并对其信道特征实现建模.在假设波达信号方位谱为均匀分布时,采用近似算法在对称和非对称两种情况下导出其多普勒功率谱密度(power spectral density,PSD)闭合表达式.从分析结果可发现PSD与仰角函数式及波达信号边界角度参数βmin和βmax关系密切,并与多普勒频移密切相关.对该三维空间域中的多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)多天线信号衰落相关性(spatial fading correlation,SFC)进行了推导和仿真.结果表明MIMO多天线阵元间SFC与βmin和βmax关系密切,而EA仰角概率密度函数参数n对SFC影响较小.本文引入的指数型EA仰角概率密度函数可应用于多种无线通信环境下的信道参数估计,且与传统模型对比表明本模型的信道参数估计结果符合理论和经验值,拓展了对3D空间域统计信道的建模与MIMO多天线分析计算. 展开更多
关键词 波达信号 仰角函数 功率谱密度 空间衰落相关性
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基于函数拟合AoA任意分布的MIMO信道特征分析
9
作者 周杰 王学英 +2 位作者 陈钱 罗宏 徐蕾 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2994-3006,共13页
针对波达信号谱的任意性,采用角度域基函数采样法,建立多入多出(MIMO)天线衰落空间相关性(SFC)计算模型。提出了以基函数展开法,加权叠加形成符合多样无线场景波达信号近似信号到达角(AoA)复杂分布函数,导出了完整理论计算式。并对微蜂... 针对波达信号谱的任意性,采用角度域基函数采样法,建立多入多出(MIMO)天线衰落空间相关性(SFC)计算模型。提出了以基函数展开法,加权叠加形成符合多样无线场景波达信号近似信号到达角(AoA)复杂分布函数,导出了完整理论计算式。并对微蜂窝城市传播信道的实测数据进行了验证和分段指数非线性拟合分析,导出了实测信道下的MIMO SFC的近似拟合解,探讨了基函数采样数和加权系数的选取对计算精度的影响。研究结果表明此拟合法对任意波达信号谱分布和信道实测数据的整合有较高的拟合度,提出的近似算法可准确地拟合MIMO多天线系统的衰落相关信道特征,且能大幅度降低其计算的复杂度,提高运算效率,节省了仿真时间。此法能有效研究MIMO系统在特殊场景中的信道特征,并可推广到在多维空间域中对Massive MIMO的分析。 展开更多
关键词 通信技术 蜂窝城市 小角度扩展 大角度扩展 衰落空间相关性 指数非线性拟合
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