多天线系统

摘要： 分别从分单输入单输出系统(single-input single-output,SISO)与多输入多输出系统(multiple-input multiple-output,MIM0)研究了多天线系统中射频接收机非线性对通信系统性能的影响规律,发现原有对非线性分集与复用折中的定义不再适用于考虑射频接收机非线性情况,并给出了适用于考虑射频接收机非线性情况的新定义•通过复合信道建模推导了非理想情况下分集增益的定义和中断概率表达式,仿真了考虑射频接收机非线性时多天线系统分集增益与复用增益关系曲线,得出了考虑分集与复用折中时目标速率的增长规律.理论和仿真表明,传统的分集增益和复用增益的定义并不适用于考虑接收机非线性的实际情况,SISO系统中射频接收机非线性对分集与复用的折中影响与理想情况一样,MIMO系统中需要对原有的分集增益和复用增益进行修正才能得到分集与复用的最优折中.

摘要： 智能反射面(Intelligent Reflective Surface,IRS)是未来6G通信增强网络覆盖和信道容量的潜在技术之一。然而由于智能反射面的无源设计使得大量的反射单元不具备发送、接收或处理信号的能力,对下行链路低复杂度的信道估计造成较大挑战。考虑IRS辅助的多天线系统下行链路信道估计,采用Gauss-Seidel(GS)迭代方法避免系统矩阵求逆,大大降低估计的复杂度。相比最小二乘(Least Squares,LS)算法,该算法计算复杂度阶数从基站天线数的立方降到基站天线数的平方。为了进一步评估性能,推导了相应的信道估计参数的Cramer-Rao下界,最后通过仿真验证了所提算法的有效性。仿真结果表明,只需要较少的迭代数,GS就可以实现与LS算法相同的估计误差性能。

摘要： 通过对智能超表面(RIS)辅助无线通信系统和雷达感知系统的工作原理、性能优势和实际应用的介绍,揭示了RIS辅助通感一体化系统的可行性、优势及应用前景,重点探讨了将RIS在近场通信和感知、双站感知、宽带系统中的挑战和机遇,以及在通感一体化(ISAC)系统中部署有源、多个、无人机携载RIS等的可能性。认为人工智能将会给相关研究提供更有效和更鲁棒的算法设计方案。

摘要： 多天线系统是5G的核心技术.无论是基站侧还是终端侧,多天线系统已经成为不可逆转的技术趋势.由于实际应用场景的限制,多天线系统的物理口径受到限制,天线单元之间的物理距离被压缩,使天线之间产生较强的电磁耦合和干扰,进而造成整个阵列的有源驻波、效率、辐射方向图等重要性能的损失,最终导致系统性能,例如数据吞吐率的损失.文章介绍了多天线系统中的电磁干扰特性以及目前一系列的解决方案,并展望了未来多天线系统的发展方向及其对电磁干扰特性、电磁耦合特性调控技术的影响.

摘要： 在无线网络中存在有信道衰退的缺点,严重影响无线信道的传输能力,为了解决该缺点,相关技术人员借鉴了多天线输入输出(MIMO)的思想,在一个节点上使用多根运输天线来提高协作通信网络的最终性能,协作中继技术则在此基础上更加发展,不需要通过改变现有的网络架构,只需要对上层通信协议进行细微的修改就可以较高效率的使用,增大了系统容量.在协作中继技术中,中继节点选择至关重要.

摘要： 在5G多模终端多天线系统设计中,需要进行阵列参数估计,提出一种基于多输入多输出(Multi input multi output,MIMO)的5G多模终端多天线系统设计方法,进行5G多模终端多天线传感阵元联合参数估计,提高对目标检测和识别能力.采用多分辨的近场源分布阵列构建5G多模终端多天线的传感阵元目标阵列分布节点模型,采用多传感器联合跟踪识别方法构建5G多模终端多天线系统的传输信道模型,结合MIMO系统的窄带分布源特性,建立5G多模终端多天线系统的接收端信号检测模型,采用匹配滤波器进行5G多模终端多天线输出的阵列优化模式和检测滤波设计,提高对5G多模终端多天线输出信号的波束集成能力,采用自适应波束形成算法,实现5G多模终端多天线系统的多波束集成分布式传输设计,在MIMO系统中实现5G多模终端多天线通信和信号传输.仿真结果表明,采用该方法进行5G多模终端多天线系统设计的信道均衡性较好,输出稳定性较强,5G多模终端多天线输出的误码率较低.

摘要： The mechanism of MC and its impact on the received signal vector were analyzed.A closed-form expression and an approximate expression of SC for antenna arrays with different forms were derived,where the power angle spectrum of arrival signal was modeled as Von Mises (VM) distribution.On this basis,the general expressions of SC with MC effect was derived.Simulation results show that the proposed analytical expressions are in good agreement with the numerical integration results.In addition,under the mutual coupling effect,the correlation of antenna array elements fluctuates around the correlation curve without mutual coupling,and the planar array has better resistance to mutual coupling.%分析了互耦机理及其对接收信号矢量的影响,详细推导了入射信号角度谱服从Von Mises分布时,任意数目线型、圆型及面型等不同流型阵列的天线空间相关系数的闭式表达式和近似表达式,并据此推导出了综合互耦因素的对应流型阵列天线的相关系数解析式.仿真结果表明:本文推导的天线空间相关系数表达式与数值积分结果非常吻合.另外,在互耦效应下,天线阵元相关性围绕着无互耦时的相关性曲线上下波动,且面型阵列具有更好的抗互耦能力.

摘要： Alamouti编码是一种多天线分集编码.该编码能在不增加功耗的前提下为系统提供增益的同时,获得非常低的复杂度.文章首先对多天线Alamouti编码方式进行推导.然后在瑞利衰落信道下对Alamouti编码和QPSK调制的多天线系统进行性能仿真.仿真结果表明,在瑞利信道下Alamouti码可以为无线系统提供良好的分集增益.

摘要： 通过对现今5G技术的发展趋势和发展瓶颈进行分析,提炼出在5G MIMO天线技术中最为重要的耦合减小技术.分别介绍两大类新体制天线技术,包括基于耦合谐振器去耦网络的紧耦合终端天线、基于超材料(超表面)的MIMO、Massive MIMO天线阵耦合减小及性能提升技术.通过无源参数、有源参数和MIMO参数的测试和评估,证实这两类新体制天线在5G中的明显优势和广阔的应用场景.

摘要： 随着人们对无线通信性能需求的日益增长,无线通信发展将趋于快速和智能.为了满足通信系统向大容量、高速率、高可靠方向发展,大规模多天线系统应运而生.基于这一背景,探究大规模多天线技术带来的改变,包括信道特性、传输方案两方面.单小区大规模多天线MU-MIMO系统模型的基础上，分析了信道特性、频谱效率和系统BLER性能。从信道相关系数、条件数、特征值分布三个方面分析了3D信道的信道相关性，随着天线数的增加，不同用户的信道向量逐渐趋于正交，用户间的干扰减小，系统容量增大。在大规模多天线系统中，简单的线性预编码即可消除小区内其他用户的干扰；随着天线数的增加，系统频谱效率明显提升。天线个数的增加提高了系统的可靠性；随着用户数的增加，MRT预编码可使系统频谱效率增加，但同时系统可靠性降低；ZF预编码存在最优用户数使得系统频谱效率增加，且相同条件下其系统可靠性优于MRT预编码。

摘要： 多天线系统具有高频谱效率、抑制多径衰落的优势,是当前移动通信技术研究的热点,其性能需要足够的空间作保证.本文作者所在课题组针对多天线系统在空间受限的条件下,给出了若干多天线的设计方案。基于3D立体结构，提出了三种小型化柱状双极化天线，目的是进一步缩小双极化天线的尺寸。该设计思想是在不增加原有单极化天线尺寸的前提下，增加另外一个极化模式，构成双极化天线。该天线要求两个模式具有极化正交的性质，同时满足端口隔离度、带宽以及特定方向图覆盖等设计指标。

摘要： 多天线技术作为一种能够有效提高系统传输性能的技术,在无线通信领域得到了广泛的关注。在双向多天线系统中采用网络编码可以使两个源节点的信息交互在两个阶段内完成,而结合栅格编解码可以在保证低误码率的基础上进一步提高网络编码方案的传输速率,达到理论的信道容量的下界。首先介绍了衰落信道下双向多天线系统中结合栅格编码的网络编码传输方案,并给出了采用该方案时系统的最大容量下界。同时对多天线系统中预编码进一步优化能提高系统性能,并给出传输方案的性能仿真结果。

摘要： 使用了三种方法比较多天线系统的容量:空间分集、空间复用、波束形成.分别基于两种信道模型:散射模型和多径模型,计算了三种技术在平坦衰落信道条件下的容量.仿真结果表明,在电波辐射的角度范围或信道矩阵的秩不同的情况下,要获得最佳性能需要在三种技术之间切换.

摘要： 多天线系统信号检测算法中的球形解码算法近年来被广泛研究.本文提出了一种低复杂度的改进球形解码算法,即对信道矩阵进行重新排列,建立新的搜索半径更新公式.仿真实验表明,改进的球形解码算法降低了传统球形解码算法的复杂度.

摘要： 本文中,考虑了一个两跳AF(Amplify-and-Forward)中继系统,即基站通过中继与用户进行通信,其中基站端和移动端分别装有NT和NR根天线，而中继为单天线.基于中继端是否存在干扰,考虑了两种场景:i)只有移动端存在干扰:ii)中继和移动端都存在干扰.并分别推导出了两种场景下的中断概率闭式表达式,在此基础上,对系统性能进行了详细的分析.实验仿真表明,本文推导的解析表达式与Monte Carlo实验结果非常吻合.并发现,干扰的存在使得系统的中断概率在高信噪比时趋于收敛,而对于系统参数的设置(比如中继位置、天线配置和发射功率分配),保持两跳链路间的平衡可以达到系统性能最优.同时还发现增加基站端的天线数比增加移动端的天线数可以获得更多的系统增益.

摘要： 最近,一种被称为能量扩散变换的信号处理(EST)被应用到多天线系统(MIMO系统)上来。这种新型的EST-MIMO系统通过能量扩散和判决反馈,使得通信系统获得分集增益以及迭代判决准确性的提高。本文通过引入LTPD容量,对于EST-MIMO系统的接收端所采用的信号处理对系统容量的贡献加以分析和评价,并且给出了一些仿真的结果。

摘要： 本文设计了一种天线间去耦结构,即用四个寄生元件来提高两个紧密贴片天线间的隔离度.这种寄生元件是由接地的短截线构成,引入额外的耦合与两个紧密天线间的耦合相互抵消,从而显著改善了紧密天线间的隔离度.通过仿真可以验证四个寄生元件对紧密天线间的去耦能力.仿真结果表明当天线间隙距离为0.12mm(0.023λ0)时,寄生结构可以使天线间的隔离度在S11＜-10dB带宽内优于20dB,隔离度最大可以提高27dB.

摘要： 本文设计了一种天线间去耦结构,即用四个寄生元件来提高两个紧密贴片天线间的隔离度.这种寄生元件是由接地的短截线构成,引入额外的耦合与两个紧密天线间的耦合相互抵消,从而显著改善了紧密天线间的隔离度.通过仿真可以验证四个寄生元件对紧密天线间的去耦能力.仿真结果表明当天线间隙距离为0.12mm(0.023λ0)时,寄生结构可以使天线间的隔离度在S11＜-10dB带宽内优于20dB,隔离度最大可以提高27dB.

摘要： 本文设计了一种天线间去耦结构,即用四个寄生元件来提高两个紧密贴片天线间的隔离度.这种寄生元件是由接地的短截线构成,引入额外的耦合与两个紧密天线间的耦合相互抵消,从而显著改善了紧密天线间的隔离度.通过仿真可以验证四个寄生元件对紧密天线间的去耦能力.仿真结果表明当天线间隙距离为0.12mm(0.023λ0)时,寄生结构可以使天线间的隔离度在S11＜-10dB带宽内优于20dB,隔离度最大可以提高27dB.

摘要： 软判定部(503、506)对在分离部(501)使用信道变动矩阵的逆矩阵运算而分离的各个调制信号(502、505)进行虚拟判定。信号点削减部(508、510、514、516)使用虚拟判定结果(504、507)来削减被复用的调制信号的候补信号点。软判定部(512、518)使用削减过的候补信号点进行正确的判定来获得各个调制信号的接收数据(RA、RB)。由此，能够以较少的运算次数获得差错率特性良好的接收数据(RA、RB)且不会使数据传输效率降低。

摘要： 本发明涉及一种多天线广播系统的残留干扰消除方法及多天线广播系统，已解决如何消减用户终端的残留多用户干扰的问题。N个用户终端中的第k个用户终端执行：接收第1个至第k‑1个用户终端中每一用户终端的译码信息以及来自基站的第一信息；计算相应用户终端对所述第k个用户终端的残留干扰；将残留干扰从所述第一信息中消除，并对消除残留干扰后的第一信息进行译码，得到所述第k个用户终端的译码信息。本发明消除第1个用户终端至第k‑1个用户终端对第k个用户终端的残留干扰，由于部分残留干扰得到了消除，因此减轻了由于严重的残留干扰带来的系统恶化，也使使得由于严重的残留干扰限制每个用户的可达速率问题得到缓解。

摘要： 软判定部(503、506)对在分离部(501)使用信道变动矩阵的逆矩阵运算而分离的各个调制信号(502、505)进行虚拟判定。信号点削减部(508、510、514、516)使用虚拟判定结果(504、507)来削减被复用的调制信号的候补信号点。软判定部(512、518)使用削减过的候补信号点进行正确的判定来获得各个调制信号的接收数据(RA、RB)。由此，能够以较少的运算次数获得差错率特性良好的接收数据(RA、RB)且不会使数据传输效率降低。

摘要： 公开了多天线发送装置(400)，其在MIMO－AMC系统中，能够由接收装置以简易的结构进行MLD。多天线发送装置(400)具有将在MIMO空间复用发送中从不同天线(111、112)发送的数据，映射到在各个调制方式之间公共化后的信号点的公共信号点映射单元(401、402)。由此，由于将信道编码后的码字映射到IQ平面上的基带信号点的配置为在调制方式之间公共的信号点，所以在接收装置中，不需要按照MIMO空间复用后的信号的调制方式的组合来准备用于进行MLD运算的电路，从而能够削减MLD运算电路的电路规模。

摘要： 本发明提供一种多天线发射、单天线接收、多天线传输系统及方法，所述多天线发射系统包括：至少2个天线；至少2个发射模块；每个发射模块将待发射的数据包转换成无线信号；协议层分路器，包括：校验检测单元，检测待发送的数据包是否具有校验位，若不具有校验位则添加校验位；排序单元，对所述校验检测单元输出的数据包添加序号位；输出单元，根据序号位的顺序依次发出对应的数据包至至少1个所述发射模块进行发射。本发明不但可以解决快衰落的问题，同时还保证了上行通信系统的通信稳定性，无需占用过多频段，不会干扰下行通信系统，在不增加接收天线数量的前提下保证了多天线传输系统的通信质量。

摘要： 本发明提供一种应用于毫米波多天线系统的混合波束成形结构及系统。结构包括在基带对信号的幅度和相位进行处理的数字波束成形滤波器；通过数模转换及变频处理得到射频信号的射频链；以及对所述射频信号的相位进行调制以产生足够的波束成形增益并传输到天线上的模拟波束成形滤波器，所述模拟波束成形滤波器包括数目与射频链相等的相位过采样器和一个开关网络。本发明的技术方案解决了现有传输系统硬件结构复杂、波束成形增益不足的问题，实现了硬件效率最大化，达到理想的信号处理效果。

摘要： 本发明公开了一种改善多天线系统性能的超表面及采用超表面的多天线系统，超表面由一系列周期排布的谐振器及承载谐振器的介质层构成，各谐振器单元的频率，反射系数，透射系数，各谐振器之间的间距，以及超表面距离多个天线单元的高度进行配置，使得多个天线单元之间的互耦在指定的频率范围降低到接近于零，天线单元的匹配带宽增加，同时使得每个天线单元的辐射增益提高。本发明所公开的超表面原则上可以应用于任意多个天线单元组成的多天线通信系统和天线阵列，可以适用于各种形式的天线，本发明公开的超表面可以采用传统的印制电路板工艺，柔性PCB工艺实现，也可以采用微波无源集成电路工艺实现，有着广泛的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种MIMO多天线系统性能评估方法及多天线系统，系统在发射端假设信道矩阵服从零均值空间白噪声模型，系统接收端为一组阵元为定向天线的线性阵列。本发明MIMO多天线系统性能评估方法，在线性天线中引入定向天线阵元，有效拓展了空间统计信道模型及其深入对MIMO多天线阵列的收发性能，优化了终端天线阵列及无线通信系统的性能；通过引入空间衰落相关系数，MIMO多径信道容量和误码率等性能评价参数，分析定向天线阵列相对于全向天线阵列的优势，从系统性能与波达信号分布及定向天线波束方向之间的关系发现，定向天线阵列的系统性能优于全向天线阵列的系统性能。

摘要： 本发明适用于通信领域，提供了多天线系统功率分配及波束赋形方法、基站及多天线系统，所述系统包括多排天线组，每排所述天线组包括多个子阵元，所述方法包括：基站获取发射功率指示消息，所述发射功率指示消息包括邻基站的强干扰指示或者UE分布关键参数；所述基站根据所述发射功率指示消息分别为每排所述天线组分配不同的发射功率。本发明基于具备多个仰角方向及水平夹角方向的多天线系统实现，当位于基站信号范围内不同位置的用户信号需求不一致时，通过为多天线系统中不同仰角方向或不同水平夹角方向的天线分别进行功率分配，以使不同位置的用户获取到不同强度的信号能量，实现不同位置上天线信号的差异性覆盖，优化了基站的信号覆盖效果。

摘要： 本发明公开了一种改善多天线系统性能的超表面及采用超表面的多天线系统，超表面由一系列周期排布的谐振器及承载谐振器的介质层构成，各谐振器单元的频率，反射系数，透射系数，各谐振器之间的间距，以及超表面距离多个天线单元的高度进行配置，使得多个天线单元之间的互耦在指定的频率范围降低到接近于零，天线单元的匹配带宽增加，同时使得每个天线单元的辐射增益提高。本发明所公开的超表面原则上可以应用于任意多个天线单元组成的多天线通信系统和天线阵列，可以适用于各种形式的天线，本发明公开的超表面可以采用传统的印制电路板工艺，柔性PCB工艺实现，也可以采用微波无源集成电路工艺实现，有着广泛的应用前景。