- 上一篇：近程目标毫米波散射成像系统分析
- 下一篇：基于HART协议的数据采集与通信系统设计
是有限的，要实现更高速率的数据传输就必须提高频谱的利用率。
多输入多输出（MIMO）技术可以通过增大天线的数目而使信道容量线性增大，具
有极高的频谱利用率。其主要利用了无线信道的空间特性，可以在不增加频谱资源和
发射功率的情况下大幅度地提高频带利用率、系统容量和信道的可靠性。作为提高数
据传输速率的重要手段，MIMO 技术得到人们越来越多的关注，被认为是新一代无线传
输系统（B3G/4G）的关键技术之一，已经被3GPP 的高速下行分组接入技术（HSDPA）、
无线局域网（WLAN）IEEE 802.11 和无线城域网（WMAN）IEEE 802.16 标准所采用。
然而，MIMO 系统大容量的实现和性能的提高以及 MIMO 系统中各种信号处理算法
的优劣都极大地依赖于MIMO 信道的特性，特别是各天线阵元之间的相关性，所以 MIMO
信道模型必须充分模拟信道的各种空间特性，空间信道模型（SCM）就应运而生。SCM
信道模型一方面可以用来评估各种空时处理算法的性能，另一方面也可以用来进行系
统级和链路级仿真等。
1.2 研究的意义
在实际的工作中，考虑到风险和代价的因素，在开发和研究无线通信系统时，前
期的设计方案通常要采取仿真的方法来模拟进行，其中必然需要建立信道模型。信道
模型的正确性、真实性、可靠性直接影响着所涉及的无线通信系统的性能。所以，建
立信道模型不仅是为了了解信道特性，更是系统设计和仿真的需要。对于 MIMO 无线
系统来说，建立 MIMO 信道的仿真模型，可以为研究基于MIMO 的各种关键技术和处理
算法提供一个仿真平台，用于评估各种系统性能的好坏和处理算法的优劣，同时也为
开发新一代 MIMO 无线通信系统做准备。 1.3 研究现状和发展
在早期MIMO 信道模型研究中，为简化分析，通常假设天线阵周围存在大量散射体，
且天线阵元间距大于半波长，不同天线的信道衰落是不相关的。在仿真中通常利用
3GPP 中的 TU信道来模拟MIMO 信道，各个TU 信道之间是相互独立的，即相关系数为
零。
然而，随着MIMO 信道研究的发展和趋于成熟，人们发现随着MIMO 信道相关性逐
渐增强，MIMO 信道的容量将急剧下降。当信道存在相关性时，将部分早期 MIMO 技术
研究成果应用于无线通信系统中，其性能将急剧下降甚至于不能正常工作，而在实际
中具有相关性的MIMO 信道环境又大量存在，所以在MIMO 信道的研究中必须要考虑信
道的相关特性。
3GPP在TR25.996中提出的SCM信道模型是为载频2GHz、带宽5MHz的系统设计的，
它是基于散射随机假设建立的信道模型，基本原理是利用通过统计得到的信道特征参
数，如时延扩展、角度扩展、阴影衰落等来产生信道系数。
未来 MIMO 信道的建模中，在静态考虑各个信道之间的相关性的基础上，还会引入
移动台以及散射体移动对信道的影响，也就是所谓的动态 MIMO 信道建模。随着移动
台和散射物体的移动，到达角和发射角（即 AOA 和 AOD）会随时间变化，信道的角度
功率谱的改变会使信道之间的相关性发生相应地改变，动态建模就是要跟踪这种变化
从而更加精确地模拟实际环境中MIMO 信道。
1.4 本文主要研究内容和章节安排
本文首先介绍了论文的研究背景，回顾了MIMO 信道模型的发展现状，然后简要概
括了论文研究的主要内容，从而明确了论文的研究思路和研究方向。
第一章主要阐述了论文的研究背景，研究意义，研究现状和发展及本文的章节安