【正文】 速率的有效方法之一。對(duì)于M發(fā)N收的MIMO系統(tǒng)。上世紀(jì)四十年安徽理工大學(xué)電子信息專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6代末貝爾實(shí)驗(yàn)室提出蜂窩概念，并在七十年代進(jìn)行了實(shí)用化，研制成功世界上第一個(gè)蜂 MIMO系統(tǒng)原理圖窩移動(dòng)通信系統(tǒng)AMPS，改變了人們對(duì)空間資源利用的觀念。通常為了保證各個(gè)子數(shù)據(jù)符號(hào)流能夠有效分離，各個(gè)天線之間必須保持足夠大的距離（通常要求半個(gè)載波波長(zhǎng)以上），以防止接收信號(hào)間過(guò)大的相關(guān)性。T Bell實(shí)驗(yàn)室的學(xué)者，1996年Foschini提出了一種MIMO處理算法———— 對(duì)角貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)(DBLAST)算法。第四章 通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬得到采用不同數(shù)目的接收天線時(shí)，在接收端采用等增益合并技術(shù)（EGC）時(shí)的系統(tǒng)性能。要實(shí)現(xiàn)一個(gè)MIMO系統(tǒng),優(yōu)良的接收技術(shù)是非常必要的，所用到的參數(shù)遠(yuǎn)多于傳統(tǒng)單輸人單輸出(SISO)的信道，因此接收端檢測(cè)算法復(fù)雜度明顯增加.單天線發(fā)送多天線接受（SIMO）是MIMO的一個(gè)特例，也是本論文所依據(jù)的通信模型。無(wú)線通信新業(yè)務(wù)的不斷增長(zhǎng)，使得無(wú)線頻譜資源日益匱乏，為了滿足未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)大容量、高速率的需求，提高頻譜利用率，學(xué)術(shù)界提出了多天線發(fā)送和多天線接收的多輸人多輸出(MIMO)，MIMO系統(tǒng)可以大幅度提高信道的容量。第三章 介紹了MATLAB語(yǔ)言的用法。目前，學(xué)術(shù)界正在對(duì)第四次技術(shù)更新進(jìn)行全面深入的研究，MIMO作為這次技術(shù)飛越的一個(gè)研究熱點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的重視. MIMO系統(tǒng)的概念及發(fā)展?fàn)顩r多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)是在無(wú)線通信智能天線技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其主要特點(diǎn)就是在通信系統(tǒng)的收發(fā)兩端采用多天線配置，以解決未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)大，在MIMO系統(tǒng)中從任意一個(gè)發(fā)送天線到任意一個(gè)接收天線間的無(wú)線信道是相互獨(dú)立的或者具有很小的相關(guān)性.早在70 年代就有人提出將多入多出技術(shù)用于通信系統(tǒng)，但是對(duì)無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)中多入多出技術(shù)產(chǎn)生巨大推動(dòng)的奠基工作則是在90年代由ATamp。但對(duì)于M1M0系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，技術(shù)于發(fā)送端和接收端使用多根天線，在發(fā)送端串行數(shù)據(jù)符號(hào)流經(jīng)過(guò)一些必要的空時(shí)處理后被送到天線進(jìn)行發(fā)射，在接收端通過(guò)各種空時(shí)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)符號(hào)的恢復(fù)。MIMO技術(shù)能提高容量和性能的原因主要是充分利用了空間資源。系統(tǒng)容量指通信系統(tǒng)在一定信噪比條件下所能達(dá)到的最大傳輸速率，是衡量通信系統(tǒng)的重要指標(biāo)之一。安徽理工大學(xué)電子信息專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7意圖，顯而易見，多入多出對(duì)于提高無(wú)線通信系統(tǒng)的容量具有極大的潛力.時(shí)間和頻率都是一維的資源，而空間是三維的資源，如果對(duì)信號(hào)的空間資源加以充分利用，MIMO技術(shù)的出現(xiàn)是人們對(duì)空間資源逐步開發(fā)利用的必然結(jié)果，因?yàn)镸工MO系統(tǒng)較以往的諸如智能天線的方法更能充分地利用空間資源。因此，盡管MIMO技術(shù)能在不增加帶寬和總的發(fā)射功率的情況下大幅度地提高系統(tǒng)容量、頻帶利用率和接收機(jī)性能，但在實(shí)用過(guò)程中也有很多具體問題亟待解決。如果一條無(wú)線傳播路徑中的信號(hào)經(jīng)歷了深度衰落，而另一條相對(duì)獨(dú)立的路徑中可能仍包含著較強(qiáng)的信號(hào)，可以在多徑信號(hào)中選擇兩個(gè)或兩個(gè)以上的信號(hào)進(jìn)行合并，這樣做的好處是它對(duì)于接收端的瞬時(shí)信噪比和平均信噪比都有提高，并且通常可以提高20dB到30dB。傳統(tǒng)無(wú)線蜂窩系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)天線是由立得很高的基站天線和貼近于地面的移動(dòng)臺(tái)天線所組成的。在每個(gè)蜂窩小區(qū)的中心，為了進(jìn)行分集接收，裝備了多個(gè)基站接收天線。 論文內(nèi)容簡(jiǎn)介本論文的主要任務(wù)就是在研究討論幾種多天線接收技術(shù)的基礎(chǔ)上，著重討論等增益合并技術(shù)（EGC），并在計(jì)算機(jī)上模擬實(shí)驗(yàn),分析等增益合并技術(shù)的性能特點(diǎn)。然后重點(diǎn)介紹等增益分集（EGC），最大比合并(MRC)。另外，實(shí)際所用的選擇分集系統(tǒng)是無(wú)法以瞬時(shí)SNR為基礎(chǔ)進(jìn)行工作的，但是它又必須被如此設(shè)計(jì)，以便擇優(yōu)電路的內(nèi)部時(shí)間常數(shù)小于信號(hào)衰落速率的倒數(shù)。但是這種方法安徽理工大學(xué)電子信息專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11的優(yōu)點(diǎn)是它非常易于實(shí)現(xiàn)——只需要一個(gè)接收機(jī)。最大比合并的輸出SNR等于各路SNR之和。 最大比合并安徽理工大學(xué)電子信息專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 等增益合并(Equal Gain Combing)在某些情況下，按最大比合并的需要產(chǎn)生可變的權(quán)重并不方便，因而出現(xiàn)了等增益合并。 等增益合并的具體算法采用EGC時(shí)，第i個(gè)子載波上的增益因子可選為： ()該方法僅考慮了相位偏移，沒有考慮信道的幅度衰減對(duì)一接收信號(hào)的影響實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單。由于干擾項(xiàng)和噪聲項(xiàng)是獨(dú)立的高斯變量，因此它們的和還是高斯變量，均值為0，方差為兩者的和。其相應(yīng)的判決量為： （）噪聲可以近似為零均值的高斯隨機(jī)變量，可知其方差為： （）安徽理工大學(xué)電子信息專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16與分析EGC時(shí)一樣，I也包含（M1） N個(gè)獨(dú)立同分布的隨機(jī)變量，因此I可以近似為零均值的高斯隨機(jī)變量： （） ()其中 （）將式（）一式和（）代入式（）,得到： ()采用CLT近似后 （）根據(jù)式（）,()可得： （）將式（）代入上式，得到：安徽理工大學(xué)電子信息專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 （） 第三章　MATLAB語(yǔ)言的原理簡(jiǎn)介　MATLAB語(yǔ)言的由來(lái)MATLAB名字是由MATrix和LABoratory兩個(gè)詞的前三個(gè)字母組合而成的。在這個(gè)環(huán)境下，對(duì)所要求解的問題，用戶只需簡(jiǎn)單地列出數(shù)學(xué)表達(dá)式，其結(jié)果便以數(shù)值或圖形方式顯示出來(lái)。經(jīng)過(guò)十幾年的完善和擴(kuò)充，現(xiàn)已發(fā)展成為線性代數(shù)課程的標(biāo)準(zhǔn)工具。MATLAB中包括了被稱作工具箱（TOOLBOX）的各類應(yīng)用問題的求解工具。這可讓使用者也可以象VB VC VJ DELPHI等那樣進(jìn)行一般的可視化的程序編輯。在科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域，F(xiàn)ORTRAN語(yǔ)言一直獨(dú)占鰲頭，但是FORTRAN語(yǔ)言在應(yīng)用中有自己的缺點(diǎn)，編程比較繁雜，代碼不直觀等。Matlab程序書寫形式自由，利用其豐富的庫(kù)函數(shù)避開繁雜的子程序編程任務(wù)，壓縮了一切不必要的編程工作。例如，如果用戶想求解一個(gè)線性代數(shù)方程，就得編寫一個(gè)程序塊讀入數(shù)據(jù)，然后再使用一種求解線性方程的算法(例如追趕法)編寫一個(gè)程序塊來(lái)求解方程，最后再輸出計(jì)算結(jié)果。如果利用MATLAB語(yǔ)言就非常方便，僅需要簡(jiǎn)單的幾句編碼。④語(yǔ)法限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。MATLAB還具有較強(qiáng)的編輯圖形界面的能力。類:功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)的，而直接進(jìn)行高、精、尖的研究。 MATLAB被稱為第四代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，MATLAB和C語(yǔ)言的關(guān)系近似于C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的關(guān)系。特殊變量與常數(shù)ans 計(jì)算結(jié)果的變量名 puter 確定運(yùn)行的算機(jī) eps 浮點(diǎn)相對(duì)精度 Inf 無(wú)窮大 I 虛數(shù)單位 inputname 輸入?yún)?shù)名 NaN 非數(shù) 操作符與特殊字符+ 加 減* 矩陣乘法 .* 數(shù)組乘（對(duì)應(yīng)元素相乘）^ 矩陣冪 .^ 數(shù)組冪（各個(gè)元素求冪）\ 左除或反斜杠 / 右除或斜面杠./ 數(shù)組除（對(duì)應(yīng)元素除） Kron Kronecker 張量積() 圓括 . 小數(shù)點(diǎn)安徽理工大學(xué)電子信息專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21... 繼續(xù) 。由于在W INDOW S 界面下工作, 所以對(duì)控制系統(tǒng)的方塊圖編輯、繪制很方便。而信號(hào)發(fā)生器(singal gein) 可產(chǎn)生正弦波、方波、鋸齒波、隨機(jī)信號(hào)等。安徽理工大學(xué)電子信息專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26線性系統(tǒng)程序提供了七種標(biāo)準(zhǔn)模式, 加法器、比例、積分器、微分、傳遞函數(shù)、零2極點(diǎn)、狀40控制系統(tǒng)的仿真計(jì)算——MATLAB態(tài)空間等。系統(tǒng)擴(kuò)展考慮到各種復(fù)雜系統(tǒng)的要求, 另外提供了十二種類型的擴(kuò)展系統(tǒng)庫(kù), 每一種又有不同的選擇模式。 采用2根接收天線時(shí)的性能模擬程序如下：A=1。 if s b=1。 n1=randn。 S=s1+s2。 end if z~=b err=err+1。 采用4根天線時(shí)的性能模擬程序如下：A=1。 if s b=1。安徽理工大學(xué)電子信息專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 h3=randn。 n3=randn。 s3=snr*abs(h3)*b+n3*h3/abs(h3)。 z=1。y=[,]。snr=sqrt(10^(A/20))。 end h1=randn。 h5=randn。 n3=randn。 s1=snr*abs(h1)*b+n1*h1/abs(h1)。 s5=snr*abs(h5)*b+n5*h5/abs(h5)。 z=1。y=[,]。在第二章中我們講到最大比合并（MRC），在所有已知的線性分集合并方法中MRC的抗衰落特性是最佳的，我們可能看到在用MRC進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬時(shí)，隨著信噪比的增加曲線會(huì)更加陡峭，也就是說(shuō)誤碼率隨信噪比的增加而下降的速度會(huì)比采用EGC時(shí)更快。宋高俊教授是一位既求真務(wù)實(shí)又富有創(chuàng)新精神的人，他待人和藹可親，工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，是我在求學(xué)路上的好榜樣。在此也要感謝我的父母對(duì)我的極大支持。[4]李光球，曹曉波(2022).代信息技術(shù)理論與應(yīng)用，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社。 Practice,” Publishing House of Electronics Industry, Beijing, 1999安徽理工大學(xué)電子信息專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3