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多输入多输出MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术是下一代无线通信系统的主流技术之一,天线选择是运用较少的射频链路支持较多的天线。在保持系统性能较低损失的条件下尽可能的降低系统的运算复杂度和硬件成本。
目前已有的MIMO天线选择算法虽然性能十分优异,但是计算复杂度及电路设计复杂度依然过高,无法完全的发挥天线选择技术的优势,为了解决复杂度高的问题,本文对天线选择算法进行了进一步的研究。
本文的创新点与主要工作有三点,首先针对不同形式的MIMO系统容量公式进行了推导,并从信道容量的角度对已有的天线选择算法进行了对比,在分析了已有算法的性能优缺点以及计算复杂度的基础上对算法进行改进,以得到性能更优的天线选择算法。
第二,本文在分析了已有天线选择算法的基础上,针对对称的MIMO通信系统提出了一种基于容量最大化的对称低复杂度天线选择算法。该算法适用于对称的MIMO通信系统:即收发两端备选收发天线数目及射频链路数目均相同或数目相近的系统。仿真分析结果表明,对称天线选择算法性能十分接近最优天线选择算法,且复杂度得到了数量级的降低。
第三,本文还提出了一种基于容量最大化的非对称低复杂度天线选择算法。该算法是收发联合天线选择算法,但计算方式对于接收端和发送端并不对称,实现灵活。它适用于收发两端备选收发天线数目相差较大(其中一侧天线数目较少)的系统。仿真分析结果表明,非对称天线选择算法的容量性能也十分接近最优算法。
文章最后对全文进行了总结,并对下一步的研究工作进行了展望。分析了未来针对MIMO天线选择技术的研究重点和要点。