天线选择与mimo编码相结合的调研报告.doc

目录一、相关历史及研究现状 ....................................................................1二、天线选择与 MIMO 编码相结合的目的 ..............................................1三、文献调研成果 .............................................................................21．AS 与 STC(Space-Time Codes)相结合 ................................................21.1 相关文献 ..........................................................................................................21.2 系统模型 ..........................................................................................................21.3 性能分析 ..........................................................................................................32．AS 与 STBC(Space-Time Block Codes)相结合 ......................................42.1 相关文献 ...........................................................................................................42.2 系统模型 ...........................................................................................................42.3 性能分析 ...........................................................................................................43．AS 与 STTC(Space-Time Trellis Codes)相结合 .....................................63.1 相关文献 ...........................................................................................................63.2 系统模型 ...........................................................................................................63.3.性能分析 ...........................................................................................................64．AS 与 V-BLAST(Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time)相结合 ...74.1 相关文献 ...........................................................................................................74.2 系统模型 ...........................................................................................................74.3 性能分析 ...........................................................................................................85．AS 与混合 STBC、V-BLAST 相结合 ...............................................115.1 相关文献 .........................................................................................................115.2 系统模型 .........................................................................................................115.3 性能分析 .........................................................................................................116．AS 与 LDC(线性离散码 Linear Dispersion Codes)相结合 ......................126.1 相关文献 .........................................................................................................126.2 系统模型 .........................................................................................................126.3 性能分析 .........................................................................................................121天线选择与 MIMO 编码相结合的调研报告一、相关历史及研究现状近年来MIMO技术的发展已相对成熟，虽然MIMO系统可以提高系统容量，改善通信质量，但由于引入了多个射频链路，在体积，功耗和硬件成本上，都提出了额外的要求。

在寻求更为廉价方便地获取MIMO系统增益的过程中，天线选择(Antenna Selection)成为一种低成本低复杂度的实现方案为了更好地发掘和利用MIMO系统，相关研究人员开始将天线选择方法应用于空时编码系统和V-BLAST系中通过调研，我发现 AS 与 STBC、AS 与 V-BLAST 相结合的方案已经很成熟，在各种调制方式、各种信道状态下、基于容量、误码率、信噪比等各种准则的分析均已有相关文献，STTC 则由于其复杂度较高，难以实现，所以相应地，天线选择与 STTC 相结合的文献较少而 AS 与混合 STBC、V-BLAST 相结合的文献较少，AS与线性离散码(Linear Dispersion Codes)相结合的文献也很少这样来看，AS 与 MIMO 编码相结合方面，如果要做进一步的研究，应该把重心放在仿真环境的具体设置、优化系统性能、降低复杂度、混合编码或是寻找新的编码方案等方向二、天线选择与 MIMO 编码相结合的目的MIMO 技术显示：随着天线数目的增多，系统的性能也会变得更好然而这也会带来很大的问题：越多的天线会给硬件带来一定的成本，更重要的是以目前技术看，较多 RF 同样是个很大的障碍，2硬件很难实现。

所以我们必须做出性能和代价之间的权衡，由此可以看出对天线的选择是很有必要的三、文献调研成果总结所调研的文献，按照不同的 MIMO 编码方式课大致分为以下几类：1.AS 与 STC(Space-Time Codes)相结合，2.AS 与STBC(Space-Time Block Codes)相结合，3.AS 与 STTC(Space-Time Trellis Codes)相结合， 4.AS 与 V-BLAST(Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time)相结合， 5.AS 与混合 STBC、V-BLAST 相结合，6. AS 与 LDC (Linear Dispersion Codes)相结合下面我将对每种类型做简要的描述，具体思路：参考文献--系统模型-- 性能分析1．AS 与 STC(Space-Time Codes)相结合1.1 相关文献[1]. 2007_Space-Time Coded Systems with Joint Transmit and Receive Antenna Selection.[2]. 2004_Antenna Selection for Space-Time Coding over Frequency-Selective Fading Channels. 1.2 系统模型模型简介：[1]平坦衰落信道/频率选择性衰落信道，联合收发天线选择，[2] 频率选择性衰落信道，天线选择在接收端进行。

3图1 系统模型1.3 性能分析文献[1] ：以降低硬件复杂度为目标，天线选择的准则为基于接收端的信噪比在平坦衰落信道下，给出了 STC 系统成对误差概率PEP(pairwise error probability)的上限，在频率选择性衰落信道下，只给出可能的延伸仿真结果表明，如果码字矩阵是满秩的，那么在平坦/ 频率选择性信道下系统均无分集损失(即可获得满分集重数)，虽然频率选择性衰落信道的情况目前尚无正规的理论证明研究现状】如果码字矩阵不是满秩的，分集重数将会降低，并且依赖于要选择的天线数目和码字矩阵的秩系统框图如下：小结：2007 年 Tansal Gucluoglu 和 Tolga M.Duman 提出了一种STC 系统中的联合收发天线选择算法：先在接收端进行天线选择( 基于最大范数或 SNR)，然后在发端进行天线选择( 基于最大范数)本4文在[2] 的基础上，分别对平坦衰落信道/频率选择性衰落信道下的STC 系统天线选择进行了研究结论：经查找，联合收发天线选择和 MIMO 编码相结合的文献不多文献[2] ：可等同于文献[1] 的一种特殊情况(固定发射端天线数目)，与文献[1] 的结果相似，在此不在赘述。

小结：2004年Tansal Gucluoglu、Tolga M.Duman和Ali Ghrayeb提出了一种频率选择性信道下STC系统中的接收天线选择算法，该方法其实就是[1]的一部分，因此不再赘述结论：这方面(单端 AS 与 STC 相结合)的研究较多 2．AS 与 STBC(Space-Time Block Codes)相结合2.1 相关文献[3]. 2010_Performance of Space-Time Block Codes with Transmit Antenna Selection in Nakagami-m Fading Channels. [4]. 2009_Combining of Antenna Selection with Adaptive Modulation and Coding in STBC System.2.2 系统模。