
{管理信息化BI商务智能}MIMOBIT.pptx
38页多天线技术 A,Beijing Institute of Technology,MIMO 的历史,MIMO是一个时代的象征 Multiple Input Multiple Output = MIMO MIMO是一项取得巨大成功的技术 (工业界;学术界) MIMO造就了无数知名教授,MIMO的应用,MIMO 信道,抽象往往是理论研究的第一步,MIMO 模型,,MIMO的信号模型:,MIMO信道模型,MIMO信道模型,1. Flat fading,时域弥散会引起频率选择性衰落; 频域弥散会引起时域选择性衰落,2. Selective fading,MIMO信道模型,时间上的傅里叶变化是频率谱 空间上的傅里叶变化是角度谱 时间和频率总是相伴的 空间和极化是MIMO技术的两大特色 域的概念是正交集合的物理化概念 时域;频域;空域;码字域,极化域,MIMO的理论基础,如何去理解MIMO 1. 信息论 How much 香农 2. 信号处理 How accurate 维纳,傅立叶 3. 其他 纳什, 没有哪一种数学是万能的一个例子,,,,如果没有噪声,,,,线性方程组求解,投影定理,最大似然准则,高斯分布,随机与概率 世界上没有真正随机的事物, 为什么我们要 相信随机理论? 随机理论是对经验主义的理论升华。
如果我 们靠经验做事,概率化是我们唯一可以做的高斯分布,为什么是高斯分布? 对称性 : 钟形函数 可处理性: 积分,求导都很容易,描述也很容易 大数定理 : 实用性很强 最差性 : 往往研究最差情况是最有意义的,高斯分布,重要性质 高斯变量经过线性操作依然是高斯变量; 高斯分布可以由其一阶矩和二阶矩完全确定高斯分布,概率密度函数,特征函数,两维高斯分布,多维高斯分布,多维高斯分布,Jacobian Matrix,多维高斯分布,多维高斯分布,特征函数:,多维高斯分布,在通信中, 我们经常遇到的是复高斯分布 实高斯分布是基础多维复高斯分布,准备知识:,多维复高斯分布,多维复高斯概率密度函数,多维实高斯概率密度函数,多维复高斯分布,几点思考: 对于复高斯分布,不已可以用雅克比矩阵直接推概率密度函数 复高斯分布可以看成更多维的实高斯分布 在均值,相关矩阵的推导上,实高斯分布的推导方法依然适用多维复高斯分布,循环对称性,多维复高斯分布,Multi-dimensional Gaussian Ditribution,,MIMO Channel Capacity,Entropy:,Entropy of Gaussian Distribution:,MIMO Channel Capacity,所有均值为零,相关矩阵为的分布中高斯分布具有最大熵。
MIMO Channel Capacity,Conditional Entropy:,Mutual Information:,,Channel Capacity:,MIMO Channel Capacity,,Eigenvalue Decomposition,MIMO channel capacity,An important inequality:,Derivation for channel capacity:,The optimal solution is water-filling:,MIMO 信道容量,一个错误的却很有用的逻辑: 因为存在奇异值分解,或特征值分解才有注水算法! 错误: 只是两个事实 有用: 成功思考逻辑MIMO 信道容量,Water-Filling,Water-filling Algorithms,Optimization Theory:,Lagrange Function:,What is duality?,注水算法,KKT conditions,For convex optimization, KKT conditions are necessary and sufficient conditions for the optimum values,Water-filling,Water-filling comes from KKT conditions,Water-filling,KKT 条件在满足正定条件的前提下对于一化 优化问题(甚至非凸问题来说)只是必要条 件。
对于工程问题,正定条件一般都满足Thanks !!!,。
