1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究目的及意义

近年来,随着无线通信的迅猛发展,多输入多输出（multiple-inputmultiple-

output,mimo)技术已逐渐成为核心技术之一。它在不增加带宽和额外发射功率的前提下,就能够实现高速率传输,使得在有限的频带上能实现更高速率信息的传输,这对于解决当今越来越紧缺的频谱资源提供了有力的技术条件,因此该技术在移动通信系统中有着很广阔的应用前景。然而,在实际通信环境中mimo的通信性能常常受到无线信道衰落特性的影响,因此mimo的大规模应用还面临着大量有待解决的问题。故需要对无线mimo衰落信道的空间特性进行研究,建立合适的无线衰落信道模型,推动mimo技术的发展。

2. 研究的基本内容与方案

本文以5G MIMO信道为背景，利用matlab软件编写界面，设计5G瑞丽衰落信道、莱斯衰落信道并仿真。观察总结相关性质并与3G、4G系统中MIMO技术进行比较分析。掌握在matlab的开发环境中，控制多个文件和图形窗口，函数嵌套，有条件中断等；对于matlab对许多专门的领域开发的功能强大的模块集和工具箱。并且通过大量练习实现灵活应用。

研究方案：

图1 MIMO信道

对MIMO信道模型的仿真，首先需要对所仿真的MIMO无线信道场景进行选择。仿真的场景是指典型城区、恶劣城区、郊区或者乡村等信道传播环境。

图2 MIMO信道模型的仿真流程

然后选择发射端和接收端的天线阵列结构，即发射端和接收端的天线数目、天线间距以及阵列的拓扑结构(均匀线性阵列ULA或其它结构)等。再输入相应的信道参数，包括信道的多普勒功率谱、角度功率谱（PAS）、到达角（AOA）、离开角（AOD）、角度扩展（AS）等，分别计算MIMO信道收发两端的空间相关矩阵RRX和RTX，并得到MIMO信道的整体相关矩阵RMIMO，再对RMIMO进行相应的矩阵分解得到MIMO信道空间相关矩阵C；接下来按照信道的PDP进行各个支路的功率分配，再根据上一章所述的方法产生相关衰落系数。最后，由上面的计算结果，得到抽头延迟线仿真模型中的各个抽头的系数矩阵Ai，并最终得到MIMO信道矩阵H。如图2所示。

3. 研究计划与安排

第1-3周：完成题目调研，查阅参考资料，设计大致框架，完成开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] guillem femenias; felip riera-palou;xavier mestre; juan j. olmos. downlink scheduling and resource allocation for5g mimo-multicarrier: ofdm vs fbmc/oqam. ieee journals amp; magazines. 2017,35(12):2708-2722
[2] yue xiao; lixia xiao; lilin dan; xia lei. spatial modulaiton for 5g mimocommunications. 19th international conference on digital signalprocessing (dsp). 2014

[3] jeffrey g. andrews, stefano buzzi, wanchoi, et al. what will 5g be? ieee journal on selected areas in communications,2014, 32(6):1065-1082

[4] v jungnickel, k manolakis, w zirwas.the role of small cells, coordinated multipoint, and massive mimo in 5g. ieeecommunications magazine》 , 2014 , 52 (5) :44-51