基于相關(guān)性矩陣的環(huán)形天線陣列的研究

???????? 空間相關(guān)性是多輸入多輸出（MIMO）無(wú)線通信系統(tǒng)急需解決的問(wèn)題。MIMO 系統(tǒng)的容量增長(zhǎng)與無(wú)線信道的空間相關(guān)特性緊密聯(lián)系。本文分析了這些特性與信道容量的關(guān)系，利用相關(guān)性矩陣對(duì)圓形天線陣列的分析，分析結(jié)果可以證明圓形天線陣列的半徑的減小意味著信噪比的減小。
關(guān)鍵詞：MIMO，圓形天線陣列，相關(guān)性，信道容量
??????? 多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)是一個(gè)新興的研究領(lǐng)域，被認(rèn)為是大幅提高帶寬效率的理想方法[1][2][3]。頻譜效率的提高是在同樣的頻率信道下,通過(guò)不同的天線同時(shí)傳送不同的信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)使用了多接收天線和適當(dāng)?shù)慕邮?a target='_blank' class='arckwlink_none'>算法。
MIMO 中可利用的頻譜效率受許多因素影響，包括信號(hào)平均接收功率、接收信號(hào)的分布、熱噪聲、相干噪聲以及其他用戶的干擾。由于是多發(fā)射和接收天線，系統(tǒng)的多維靜態(tài)特性就顯的很重要。因此，對(duì)MIMO 系統(tǒng)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，需要通過(guò)一個(gè)空間相關(guān)性模型來(lái)近似表示實(shí)際的傳播特性[6][7][8]。
??????? 最近很多論著量化分析了此類MIMO 系統(tǒng)的特性，考慮了不同環(huán)境、不同天線放置的情況，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[4][5]。在這些文獻(xiàn)中，使用空間相關(guān)性模型的不同信號(hào)模型已經(jīng)在對(duì)MIMO 系統(tǒng)的分析中提到過(guò)。指數(shù)相關(guān)性由于其簡(jiǎn)單而被用于MIMO 系統(tǒng)的分析中，但這個(gè)模型在現(xiàn)實(shí)分析中并不準(zhǔn)確。目前仍然缺少一個(gè)簡(jiǎn)單而且準(zhǔn)確的相關(guān)性模型來(lái)分析從近似到完全的情況。本文就是要引進(jìn)一個(gè)分析環(huán)形MIMO 天線系統(tǒng)的簡(jiǎn)單相關(guān)性模型。通過(guò)利用相關(guān)性模型分析環(huán)形天線陣列的MIMO 信道容量，可以證明，環(huán)形天線陣列半徑的減小意味著信噪比的降低。