自由空间MIMO信道测量系统①-计算机系统应用.PDF

计 算 机 系 统 应 用 2016 年 第 25 卷 第 3 期 自由空间MIMO 信道测量系统① 唐 亮 1,2, 李 林 1 1(上海机电工程研究所, 上海 201109) 2(上海交通大学 电子信息与电气工程学院, 上海 201109) 摘 要: 介绍了MIMO 系统无线信道研究的现状, 对现阶段的MIMO 信道建模方法进行了分析和比较, 提出了自 由真实空间内的MIMO 信道实时测量系统方案, 该系统采用USRP 平台, 能实时地测量真实空间通信信道传输性 能, 并对信道数据进行存储分析, 该系统成本低, 为真实 MIMO 信道研究提供了基础. 关键词: MIMO; 真实空间; USRP; 信道测量 System for Free Space MIMO Channel Measurement TANG Liang1,2, LI Lin1 1(Shanghai Institute of Mechanical and Electrical Engineering, Shanghai 201109, China) 2(School of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 201109, China) Abstract: In this paper, we describe the status of research of MIMO wireless channel. MIMO channel modelings on stage were analyzed and compared. We propose MIMO channel real time measurement system within free space, which uses the USRP platform and can real-time measure the communication channel transmission performance, doing simultaneously channel data storage analysis. The cost of the system is low. The paper provides the basis for real MIMO channel research. Key words: MIMO; real space; USRP; channel measurement MIMO 通信系统是 5G 系统的重要组成部分, 在 在不增加带宽和发送功率的情况下, 成倍地提升信道 有效提高频带利用率中起着举足轻重的作用. 其中, 容量和频谱利用率, 是如今无线通信研究的热点, 已 MIMO 信道对于通信信号的传输影响深远. MIMO 技 经成为许多无线通信系统, 如: IEEE 802.11n, IEEE 术渐渐成熟, 针对 MIMO 系统信道进行性能评估的研 802.16, LTE 等的关键技术. 究越来越多. MIMO 信道的建模是研究MIMO 技术最直接也最 但是目前针对 MIMO 信道的研究一直处于仿真阶 普遍的方法, 利用信道模型可以通过收发两端的特性 段, 并没有对真实的 MIMO 通信环境进行实践研究. 方便地模拟和估计无线信号的传播和信道特性. 国际上已有的信道测量仪也因为成本高导致在学术研 1.1 传统的纯软件测量方法 究中鲜有使用. 因此, 本文从实践的角度, 选用软件 在众多有关 MIMO 信道的研究中, 大多数采用纯 无线电平台研发出一种实验方案, 给出低成本的