电子学报 ›› 2016, Vol. 44 ›› Issue (7): 1539-1547.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2016.07.003

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多径信道下MIMO系统发送天线数估计

李浩, 彭华   

  1. 解放军信息工程大学信息系统工程学院, 河南郑州 450001
  • 收稿日期:2015-01-22 修回日期:2015-12-21 出版日期:2016-07-25 发布日期:2016-07-25
  • 作者简介:李浩 男,1986年12月出生,河北衡水人.2009年和2012年在解放军信息工程大学分获工学学士、工学硕士学位.现为解放军信息工程大学信息与通信工程专业博士研究生,主要研究方向通信信号处理、盲信号处理.E-mail:leo.lihao@163.com;彭华 男,1973年出生,江西萍乡人.教授、博士生导师.1995年,1998年和2002年在解放军信息工程大学分别获得工学学士,工学硕士和工学博士学位.现为解放军信息工程大学教授,主要从事通信信号处理、软件无线电、盲信号处理等方面的研究工作
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No.61401511)

Detecting the Number of Transmit Antennas in MIMO System with Multi-Path Channel

LI Hao, PENG Hua   

  1. Institute of Information System Engineering, Information Engineering University, Zhengzhou, Henan 450001, China
  • Received:2015-01-22 Revised:2015-12-21 Online:2016-07-25 Published:2016-07-25

摘要:

为了解决认知无线电或信号截获中多径信道下MIMO系统发送天线数估计问题,首先分析了现有模型在多径信道下失效的原因,将MIMO多径信道模型等效变换出一种虚拟信道矩阵,从而建立多径信道下MIMO系统发送天线数估计模型;然后,利用随机矩阵理论中协方差矩阵最小特征值分布的相关研究结果,证明了时不变瑞利信道的协方差矩阵最小特征值收敛于第二类Tracy-Widom分布,分析了该特点对发送天线数估计的影响,并提出一种改进的RMT估计算法来估计多径信道下MIMO系统发送天线数.最后对改进算法进行了仿真验证,结果表明在低信噪比和小数据条件下,改进算法的估计性能相比RMT算法有较大提升.

关键词: 多输入多输出, 发送天线数估计, 多径信道, 随机矩阵理论

Abstract:

Under the condition of unauthorized receivers and cognitive radios,the problem of detecting the number of transmit antennas in MIMO system with multi-path channel is to be solved.To achieve this goal,we analyze the invalidation of presenting model and transform the MIMO multi-path channel model into virtual channel matrix to create the model of detecting the number of transmit antennas in MIMO system with multi-path channel.Then,the result of least eigen-value of covariance in random matrix theory is applied to the proof,which shows that the least eigen-value of channel covariance whose element obeys the Rayleigh distribution,converges in distribution to the Tracy-Widom law TW2.The effect on detecting the number of transmit antennas of this property is analyzed and an improved algorithm based on RMT,which could detect the number of transmit antennas in MIMO system with multi-path channel,is proposed.At last,the simulation shows that compared with the RMT algorithm the improved algorithm has better performance,in the condition of low SNR and small data size.

Key words: multiple input multiple output, detecting the number of transmit antennas, multiple-path channel, random matrix theory

中图分类号: