超宽带MIMO系统：信道建模与性能分析

《IEEE Open Journal of the Communications Society》：Super Wideband MIMO Systems: Channel Modelling and Performance Analysis

　　

摘要：

本文提出了一种物理一致的信道模型，用于分析经历强互耦（MC）的超宽带（SW）多输入多输出（MIMO）通信系统。从电路理论出发，我们推导了一个包含互耦和物理噪声源的广义 MIMO 模型，使其能够直接映射到标准通信模型。我们开发了一种相关的莱斯（Rician）信道模型，该模型具有频率相关的空间相关性、频率相关性和莱斯 K 因子，专门针对超宽带 MIMO 系统进行定制。使用所开发的信道模型分析了单用户和多用户超宽带 MIMO 系统的性能。具体而言，在各种接收机架构下评估了波束成形性能，重点突出了由于高互耦导致的波束成形中导向向量畸变的影响。我们的研究表明，强互耦本质上降低了超宽带 MIMO 阵列中的有效空间相关性，有助于更快的信道硬化并增强有利传播。我们还通过这些超宽带 MIMO 系统的正交调度和线性组合技术研究了上行多用户系统。