MIMO系统天线选择与自适应传输策略研究

"MIMO系统中的天线选择和自适应传输" 多输入多输出（MIMO）技术是现代无线通信系统中的一个核心组成部分，它通过在发送端和接收端使用多个天线来显著提升频谱效率和通信链路的可靠性。在第四代（4G）移动通信系统中，MIMO技术得到了广泛应用，如被纳入IEEE 802.16和IEEE 802.11标准。然而，实际MIMO信道并非理想化的“独立信道”，而是存在空间相关性，这增加了系统复杂性和成本。 对于空间相关的MIMO系统，天线选择策略是一种降低复杂度的有效方法。论文作者杨亮深入探讨了这一问题，特别是在空间相关MIMO信道和Keyhole MIMO信道下，提出了天线选择的算法，并得出了误码率的封闭表达式和上界。此外，他还考虑了不同调制方式下的天线选择系统，给出了对应的误码率表达式和上界，进一步提出了一种基于容量最大准则的天线选择算法，结合随机功率分配，以实现最大系统容量和快速天线选择。 在存在不等功率共道干扰的MIMO接收机（MRC）系统中，论文还分析了中断概率性能，推导了中断容量的封闭表达式，这对于理解系统在干扰环境下的性能至关重要。 自适应传输技术是提升MIMO系统频谱效率和通信质量的关键手段。论文探讨了具有功率控制和自适应速率调整的MIMO MRC系统的频谱效率和误码率性能，同时考虑了延迟反馈的影响。此外，还研究了多用户分集情况下的自适应功率分配，给出了在这种方案下系统的容量表达式。对于基于不完全信道状态信息（CSI）的MIMO系统优化设计这一难题，论文研究了在信道估计错误情况下发射机的优化设计，为解决这一开放问题提供了新的视角。 这篇博士学位论文全面而深入地研究了MIMO系统中的天线选择策略和自适应传输技术，为实际通信系统的设计和优化提供了理论支持。通过这些研究，我们可以更好地理解如何在复杂的无线环境中利用MIMO技术实现高效且可靠的通信。