1、現(xiàn)代無線通信正面臨著頻譜資源有限，無線傳輸環(huán)境復雜等困難。研究表明，MIMO(Multi Input Multi Output)技術能顯著增加信道容量，提高頻譜效率，而OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)以其簡單易行的調(diào)制解調(diào)方式和均衡處理得到廣泛的關注。MIMO-OFDM技術的結合已經(jīng)成為4G(4 Generation)的關鍵技術，可以滿足對抗衰落、適應高信道容量、高比特信息

2、速率等寬帶多媒體應用的要求。 MIMO衰落信道的測量和建模方法是MIMO關鍵技術之一。基于收發(fā)衰落相關特征建模方法是諸多建模方法之一。相關的理論和實驗結果表明這一模型更能描述MIMO系統(tǒng)的容量特性，并且這一模型能較好地匹配MIMO衰落信道的空時相關特征。本文將對MIMO系統(tǒng)的空域相關性展開討論。對MIMO無線衰落信道模型和衰落統(tǒng)計特性研究的一方面是對MIMO信道衰落空時統(tǒng)計特性的測量和理論分析，其中之一即關注多徑到達接收端的來波

3、方向(Direction of signal arrival，DOA)。本文將在DOA估計精度與模糊方面展開詳細討論。 論文的研究主要分為三大部分：第一部分MIMO無線信道空域相關性的分析；第二部分MIMO天線陣角度譜估計精度和模糊問題；第三部分介紹了MIMO-OFDM信道算法及硬件實現(xiàn)平臺。 本文首先分析了MIMO系統(tǒng)的空域相關性，并根據(jù)香農(nóng)信道容量推導出了MIMO系統(tǒng)信道的秩與信道容量關系的解析表達式。信道空域的相關

4、，使得信道矩陣的秩降低，從而影響了MIMO系統(tǒng)的信道容量，可見空域相關是影響MIMO系統(tǒng)性能不可忽視的一個因子。本文分別討論了線形陣列、平面圓形陣列和立體陣列模型在來波角度譜分別為均勻、余弦、高斯和拉普拉斯分布下空域相關性的解析表達式。并將來波角度譜的分布從一維推廣到二維。其中立體陣列模型是基于空間坐標的條件下，依據(jù)各陣子空間坐標而推出的解析表達式，該式可根據(jù)實際情況做相應變形，從而具有一定的通用性。 第二部分討論了空間角度譜估

5、計精度問題和估計模糊問題。從上段所述可知空域相關性的分析建立在來波角度譜的分布上，來波角度譜分布的形式直接影響著空域相關性，來波角度估計精度如何則變成了至關重要的問題。本文在第一部分建立的三種天線陣列模型下分別推導了其角度估計誤差解析表達式，并討論了影響估計誤差的因素。同時角度估計存在一定的模糊，論文基于三種天線陣模型討論了各自測向模糊角問題，并給出了模糊值與真實值之間的關系表達式。 第三部分介紹了MIMO—OFDM信道估計算法