一种宽带多输入多输出双向信道的频域辨识方法

郑剑锋 张敬修 姚 元 冯正和

(1.清华大学电子工程系，北京 100084； 2.陆军军官学院信息化弹药研究所，安徽 合肥 230031)

引 言

无线多输入多输出(MIMO)传输技术是未来无线通信系统为实现高数据速率、高频谱效率和高功率辐射效率等所采用的一项关键技术[1-2]。而MIMO系统的研发和系统性能分析等都与电波传播的实际特性密切相关。对于MIMO无线传输技术的研究和应用，MIMO信道的测量和建模十分重要，MIMO信道的辨识又是MIMO测量和建模的基础。

由于方向性信道模型携带了电波的传播特性信息，并且,适用于各种不同的基站和终端天线，在MIMO信道的测量和建模中得到了广泛的应用。早期的MIMO信道辨识方法主要关注多径的角度、时延参量的提取。按照测试的内容，方向性MIMO信道测量和辨识可以分为单向、双向和三维几种类型[3-4]。“单向”是指只测量到达方向(DOA)信息；“双向”是指测量水平到达方向和离开方向(DOD)信息；“三维”是指除了测量水平DOA/DOD方向信息，和测量俯仰角度信息。随着MIMO技术的发展，极化特性得到了广泛的重视和应用[5-8]。极化天线被认为是在受限空间内大幅度提高系统信道容量的有效手段。为了满足使用极化天线的MIMO系统的研发需求，需要在MIMO信道的测量和建模中对极化参量进行建模和辨识。

研究多维MIMO信道的辨识，尤其多径到达角分布、多径的极化、时延等参数的提取方法十分重要。目前对于MIMO传输信道参数提取的研究多集中于水平面双向传输信道模型，没有考虑多径的俯仰扩散和极化等参量，对于多径极化特性和三维DOA/DOD以及信道时域参量的联合统计特性的测量和估计很少有见于文献。……