【正文】 不變顏色的點、線、復(fù)線或多重線。 M 文件有兩種運行方式：一是在命令窗口直接寫文件名，按 Enter 鍵 。 （ 2）函數(shù)文件。 （ 3） 組織變量名的字符長度應(yīng)不大于 31 個。 MATLAB 操作的注意事項 1． 在 MATLAB 工作區(qū)輸入 MATLAB 命令后 ,還須按下 Enter 鍵 ,MATLAB 才能執(zhí)行你輸入的 MATLAB 命令 ,否則 MATLAB 不執(zhí)行你的命令。在語句行中百分號后面的語句 安徽理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 28 第四章 MIMO 系統(tǒng)容量仿真 仿真操作步驟 軟件 ，在桌面上會彈出兩個窗口：記事本窗口（如圖 41）和命令窗口（如圖 42） 圖 41 圖 42 安徽理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 29 單擊 File|New|Mfile(見 圖 43)打開編輯窗口 圖 43 ，單擊 Debug|Run 運行。 %初始化 sum為 0 for i=1:10000 %程序循環(huán) 10000 次 H=randn(1,4)。 plot(x,y3) hold on y4=[,]。從這四條不同的曲線我們可以得出結(jié)論： 1．發(fā)射天線數(shù)量一定，信噪比不變時信道容量隨著接收天線數(shù)的增多而增大，且增大的幅度越來越小。在打破這一容量界限的技術(shù)中， 多 輸 入多 輸 出 (MIMO)是一項重大突破。在四年的學(xué)習(xí)生活中，我的母校不僅給我提供了學(xué)習(xí)的環(huán)境、氣氛，傳授給我知識，還給了我求知的欲望，為我以后走向社會打下了良好的基礎(chǔ)，并使我樹立了正確的人生觀，世界觀。 總之，我的畢業(yè)設(shè)計的完成不是我一個人的功勞，是集結(jié)了大家的結(jié)晶。在此，我尤其感謝 我的指導(dǎo)老師 宋 老師。在設(shè)計過程中，我借閱了許多現(xiàn)代移動通信方面的資料，這不僅培養(yǎng)了我的自學(xué)能力，而且增強了我對現(xiàn)代移動通信的興趣。 安徽理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 37 2．當(dāng)發(fā)射天線數(shù)大于接收天線數(shù)時，信道容量增大的幅度會大幅度減緩，當(dāng)Tn 10 以后，信道容量基本上就沒有多大變化。 ylabel(39。 只需把程序代碼的 Rn 換掉即可，運行可以得到第二組數(shù)據(jù)： Rn =2 時， C= 依次可以得到： Rn =3 時， C= Rn =4 時， C= 安徽理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 31 Rn =5 時， C= Rn =6 時， C= Rn =7 時， C= Rn =8 時， C= Rn =9 時， C= Rn =10 時， C= Rn =20 時， C= Rn =30 時， C= （ 2） 信噪比 SNR=5dB 依次可以得到 ： Rn =1 時， C= Rn =2 時， C= Rn =3 時， C= Rn =4 時， C= Rn =5 時， C= Rn =6 時， C= Rn =7 時， C= Rn =8 時， C= Rn =9 時， C= Rn =10 時， C= Rn =20 時， C= Rn =30 時， C= （ 3） 信噪比 SNR=10dB 依次可以得到 ： Rn =1 時， C= Rn =2 時， C= Rn =3 時， C= Rn =4 時， C= Rn =5 時， C= Rn =6 時， C= 安徽理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 32 Rn =7 時， C= Rn =8 時， C= Rn =9 時， C= Rn =10 時， C= Rn =20 時， C= Rn =30 時， C= （ 4） 信噪比 SNR=15dB 依次可以得到 ： Rn =1 時， C= Rn =2 時， C= Rn =3 時， C= Rn =4 時， C= Rn =5 時， C= Rn =6 時， C= Rn =7 時， C= Rn =8 時， C= Rn =9 時， C= Rn =10 時， C= Rn =20 時， C= Rn =30 時， C= 根據(jù)上面得到的四組數(shù)據(jù)用 MATLAB 繪圖： 程序代碼為： x=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,20,30]。 程序代碼如下： SNR=0。 4．在 MATLAB 工作區(qū)如果一個表達(dá)式一行寫不下，可以用在此行結(jié)尾處鍵入三個英安徽理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 27 文句號的方法達(dá)到換行的目的。 表 31常用的矩陣函數(shù) 函數(shù)名稱 函數(shù)功能 函數(shù)名稱 函數(shù)功能 zero(m,n) m行 n列的零矩陣 eig(A) 求矩陣 A的特征值 eye(n) n階 單位 矩陣 poly(A) 求矩陣 A的特征多項式 ones(m,n) m行 n列的元素為 1的矩陣 trace(A) 求矩陣 A 的跡 rand(m,n) m行 n列的隨機矩陣 cond(A) 求矩陣 A的條件數(shù) randn(m,n) m行 n列的正態(tài)隨機矩陣 rref(A) 求矩陣 A的行最簡形 magic(n) n階魔方矩陣 inv(A) 求矩陣 A的逆矩陣 hess(A) hess 矩陣 det(A) 求矩陣 A的行列式 sqrtm(A) 求矩陣 A的平方根 expm(A) 求矩陣 A的指數(shù)值 funm(A) 按矩陣計算的函數(shù)值 logm(A) 求矩陣 A的對數(shù)值 rank(A) 求矩陣 A的秩 morm(A,1) 求矩陣 A的范數(shù) A+B: 矩陣加法 AB: 矩陣減法 A*B: 矩陣乘法 A\B: 矩陣的左除 A/B: 矩陣的右除 transpose(A)或 A’ ： A的轉(zhuǎn)置 Ak? ：數(shù) k乘以 A det(A)： A的行列式： rank(A)： A的秩 安徽理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 26 “：”的說明 j:k 表示步長為 1的等差數(shù)列構(gòu)成的數(shù)組： [j, j+1, j+2,?, k] j:i:k 表示步長為 i 的等差數(shù)列構(gòu)成的數(shù)組： [j,j+i,j+2*i,?, k] A(i:j) 表示 A(i)， A(i+1)， ? ， A(j) 循環(huán) 語句 for 循環(huán)語句的格式為： for i=表達(dá)式 可執(zhí)行語句 1 ???? 可執(zhí)行語句 n end 說明：（ 1）表達(dá)式是一個向量，可以是 m:n， m:s:n，也可以是字符串、字 符串矩陣等。函數(shù)名必須用小寫字母。 M 文件可以有很多個，它們可以互相調(diào)用，也可以調(diào)用自己。 MATLAB 的語言結(jié)構(gòu) MATLAB 有兩個環(huán)境窗口 ， 一個是命令窗口 （ Command Windows）， 即工作環(huán)境 ，一個是記事本窗口 （ Notpad），主要用于創(chuàng)建和編輯函數(shù)文檔?！?就可用于數(shù)組間的運算，另外，它不需定義數(shù)組的維數(shù)，并給出矩陣函數(shù)、特殊矩陣專門的庫函數(shù)，使之在求解諸如信號處理、建模、系統(tǒng)識別、控制、優(yōu)化等領(lǐng)域的問題時，顯得大為簡捷、高效、方便，這是其它高級語言所不能比擬的 。在運行 M 文 件時，如果有錯，計算機屏幕上會給出詳細(xì)的出鍺信息，用戶經(jīng)修改后再執(zhí)行，直到正確為止。因此， Matlab 語言也可通俗地稱為演算紙式科學(xué)算法語言由于它編寫簡單，所以編程效率高，易學(xué)易懂。其中包括：一般數(shù)值分析、矩陣運算、數(shù)字信號處理、建模和系統(tǒng)控制和優(yōu)化等應(yīng)用程序，并集應(yīng)用程序和圖形于一便于使用的集成環(huán)境中?？梢酝ㄟ^對所有信道系數(shù)的實現(xiàn)取平均得到平均信道容量。假設(shè)在等效 MIMO 信道中，每根天線的發(fā)射功 率為 P/nT，運用香農(nóng)公式，可以估算出總的信道容量（用 C 表示）為 ?? ?????? ?? ri riWC 1 22 P1lo g ? （ 2— 19） 式中， W 是每個子信道的帶寬 ； Pri是在第 i 個子信道中接收的信號功率，由下式給出： Tiri nPP ?? （ 2— 20） 式中， i? 是信道矩 陣 H 的奇異值。x180。r180。因此，信道功率增益等于 矩陣 HHH的特征值 。=Dx180。=UHr x180。 MIMO 系統(tǒng)容量推導(dǎo) 系統(tǒng)容量定義為在保證誤碼率任意小的條件下的最大發(fā)射速率。在多數(shù)情況下，假定它是瑞利分布，因為對于非視距 (NLOS)無線傳播來說，它最具有代表性。為了規(guī)范，假定 nR根接收天線中的每一根天線的接收功率等于總的發(fā) 射功率。E 代表均值； AH表示矩陣 A的厄米特（ hermitian）轉(zhuǎn)置矩陣，即 A的復(fù)共軛轉(zhuǎn)置矩陣?？諘r發(fā)射分集 (STTD)技術(shù)即為基于發(fā)射分 集的空時分組編碼 。 (2)衡量編碼好處的行列式準(zhǔn)則 ： 如果要設(shè)計 nT?nR重分集，那么對所有不同的碼字對c和 e，設(shè)計時應(yīng)盡可能使矩陣 A(c,e)的行列式的最小值最大化。 STTC由于受種種原因限制還很難在實際系統(tǒng)中采用，為了實現(xiàn) STTC 的應(yīng)用，人們正致力于研究 STTC 在后 3G 和 4G 中的應(yīng)用方案，并取得了一定的進(jìn)展。貝爾實驗室于 1996 年提出的分層空時碼 (LSTC)模型是最早的空時編碼方案。利用 MIMO 技術(shù)可以提高信道的容量，同時也可以提高信道的可靠性，降低誤碼率。這是一種近于最優(yōu)的 空域時域聯(lián)合的分集和干擾對消處理。 安徽理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 10 第二章 MIMO 無線通信系統(tǒng) MIMO 技術(shù)的基本原理 下 圖 21 所示為 MIMO 系統(tǒng)的原理圖。例如，終端可以通過下行鏈路的廣播信令來知道基站是否處在 MIMO模式，同時，基站也需要知道終端是處在 MIMO模式，還是非 MIMO模式，MIMO通信鏈路可以在呼叫期間確立。④ 額外的復(fù)雜性還來自增加的 RF鏈 (與 Rx天線的數(shù)目相等 )和相應(yīng)的基帶運算單元，還有接收機的隔離算法等。在基站安裝大量的天線，對周圍的環(huán)境會造成一定的損害，因此天線的數(shù)量宜限制在中等的水平，例如 4根，它們之間的距離一般選擇為 10個波長，這個距離稍微偏大，之所以要這樣選擇是因為基站一般安裝在較高的位置，不能保證總是存在能使衰落去相關(guān)的本地散射體。最近 ITU和 3GPP已著手制定在 3G和 B3G的移動通 信中使用 MIMO技術(shù)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 MIMO 的概念 多輸入多輸出（ MIMO）系統(tǒng)是在無線通信智能天線技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其主要特點就是在通信系統(tǒng)的收發(fā)兩端采用多天線配置，以解決未來移動通信系統(tǒng)大容量高速率傳輸和日益緊張的頻譜資源間的矛盾 .和智能天線技術(shù)不一樣的是，在MIMO 系統(tǒng)中從任意一個發(fā)送天線 到任意一個接收天線間的無線信道是相互獨立的或者具有很小的相關(guān)性 . 通常，多徑要引起衰落，因而被視為有害因素。 本文的重點是推導(dǎo) MIMO 系統(tǒng)容量公式并對它進(jìn)行仿真驗證。 第五章 總結(jié) ................................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 MATLAB 語言 的 特點 ....................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 空時編碼技術(shù) .................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 引言 ...................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 MIMO的概念 .................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 空時格狀編碼 ......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 MATLAB 的語言結(jié)構(gòu) ....................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 致 謝 ............................................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 關(guān)鍵詞： 多輸入多輸出 信道模型 信