MIMO-UWB发射与接收方案综述
作者: 佚名, 出处:中国联通网站, 责任编辑: 董柱,
2008-01-31 13:51
超宽带(Ultra Wide Bandwidth)无线通信早期应用主要是在雷达和军事方面。但随着研究的深入和相关技术的发展,已逐步转向在通信应用方面的研究。超宽带技术是由一系列周期非常短、频率非常高的脉冲波实现的一种通信方式,通常也被称为脉冲通信技术。根据FCC的定义,信号的10dB带宽不小于信号中心频率的20%或者信号的10dB带宽大于500MHz都是超宽带信号。和传统窄带技术相比,超宽带技术有如下几个优势:高速的数据数率、丰富的多径差异性、极低的功率消耗,而且多址的实现也较简单。这些特性使得超宽带技术成为一种短距离无线通信的可行技术。由于超宽带的信号范围和已有的窄带设备之间有重叠,FCC对超宽带的发射功率作了限制规定。为了能在限定的发射功率下获得期望的性能,人们进行了大量的研究,提出了许多方案,其中一种利用MIMO技术和UWB结合。
1、引言
1.1UWB技术
超宽带(Ultra Wide Bandwidth)无线通信早期应用主要是在雷达和军事方面。但随着研究的深入和相关技术的发展,已逐步转向在通信应用方面的研究。超宽带技术是由一系列周期非常短、频率非常高的脉冲波实现的一种通信方式,通常也被称为脉冲通信技术。根据FCC的定义,信号的10dB带宽不小于信号中心频率的20%或者信号的10dB带宽大于500MHz都是超宽带信号。和传统窄带技术相比,超宽带技术有如下几个优势:高速的数据数率、丰富的多径差异性、极低的功率消耗,而且多址的实现也较简单。这些特性使得超宽带技术成为一种短距离无线通信的可行技术。由于超宽带的信号范围和已有的窄带设备之间有重叠,FCC对超宽带的发射功率作了限制规定。为了能在限定的发射功率下获得期望的性能,人们进行了大量的研究,提出了许多方案,其中一种利用MIMO技术和UWB结合。
1.2MIMO技术
多天线(MIMO)技术能在不增加带宽和发射功率的情况下成倍提高通信系统的容量和频谱利用率,因而成为新一代移动通信系统的关键技术及热门研究课题。MIMO系统在发射端和接收端均采用多天线,利用无线信道的多径特征来抑制信道衰落。MIMO将多径无线信道与发射、接收视为一个整体进行优化,从而实现高的通信容量和频谱利用率,同时可提高信道的可靠性,降低误码率。MIMO系统在收发两端使用多个天线,每个收发天线对之间形成一个MIMO子信道,假定发射端有M个发射天线,接收端有N个接收天线,则在收发之间就形成了N×M的信道矩阵H,在某一时刻t,信道矩阵H为:


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