南京林业大学毕业设计文献综述
——极化分集时多天线系统的容量分析
摘要：本文主要对目前多天线系统的容量进行了讨论，综述了此课题的研究的背景、目的和意义，介绍了国内外相关研究的发展概况，了解MIMO系统的原理图，分析莱斯因子K对信道容量的影响，并结合相关文献提出了后续设计过程中的重点难点。
关键字：MIMO系统，信道容量，极化分集，莱斯信道
一、前言
伴随着电子技术，尤其是半导体、微电子以及计算机技术的发展，新一代无线通信技术，其大容量、高传输率和高可靠性的移动多媒体传输目标让人耳目一新。多输入多输出（Multiple Input Multiple Output ，MIMO）无线通信技术日益受到人们的关注[7]。MIMO技术能够将发射端和接收端的分集技术结合起来，可以充分的利用信号的空间资源。MIMO系统能够在不增加带宽的前提下，有效地提高通信的质量、增加通信的容量，可以满足人们对容量大质量高的通信的要求。使用分集技术也是提高无线通信系统容量的方法之一，分集技术可以分为很多种，其中极化分集最为常用。采用极化分集技术的MIMO系统具有良好的相关特性，能够对抗信道衰落。同时对于降低发射功率，提高接收端的信噪比，提高信道容量都有非常大的益处[1]。
二、国内外发展现况
自1998年开始，跟随着Telatar、Rayleigh以及Rayleigh等人的脚步，国内外很多著名的通信研究学者开始对MIMO技术进行了大量的深入研究。很多在通信领域的国际刊物都相继出版了有关于MIMO无线通信的专辑[4]。
MIMO技术在1908年被马可尼提出用来抗御多径衰，但是，到上世纪90年代MIMO技术才得到广泛的关注。1987年贝尔实验室的学者最早研制的MIMO实验系统。该系统工作频率为1.9GHz，发射8天线，接收12天线，采用D-BLAST算法。频谱利用率达到了25.9bits/(Hz·s)。与“单输入/单输出天线”SISO相比，相应地加大了系统容量。而且，基台的两副发送天线于必要时可以用来传输不同的数据信号，用户传送的数据速率可以加倍。到1995年，被bell实验室成员提出多天线信道容量理论。通过此理论的研究，在天线链路的衰落相互独立的条件下，MIMO系统的信道容量跟随发天线数量的增长而线性增长。1998年，国外对多天线系统在衰落环境中的信道容量从信息论角度进行了分析。发现了MIMO技术及时没有增加带宽和发射功率都能成倍提高通信系统的容量和频谱利用率。在移动通信方面，朗讯科技将MIMO技术的应用处于领先位置。在无线通信理论中，BLAST技术获得了2002年度美国ThomasEdison（爱迪生）发明奖。MIMO优点的突出，引来了对MIMO-OFDM系统的研究，MIMO-OFDM系统充分发挥了MIMO和OFDM的各自优势，利用MIMO技术提高了系统信道容量[3]。
我国针对极化分集方面的研究也是比较晚起步的，而主要是把极化应用在雷达技术的方面。2006 年，黄丘林，石小卫等人研究出了 MIMO 系统采用极化分集时的信道模型，对信道容量进行了分析，并对其随接收天线极化夹角的变化情况进行了分析。研究表明，采用极化分集技术的 MIMO 系统具有良好的相关特性，明显的提高了信道容量。
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