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50 传感器与微系统 (TransducerandMicrosystemTechnologies) 2011年第30卷第 12期 MIMO信道在不同条件下的容量分析 孙继禹 ，谢 红 (1．哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001； 2．哈尔滨理工大学 测控技术与通信工程学院。黑龙江 哈尔滨 150040) 摘 要：对影响多输入多输出(MIMO)信道容量的因素进行分析研究有助于未来无线传感器网络的组建 与优化。假设信道系数不变，给出了发射端不同功率分配方案对信道容量的影响并进行了对比，通过实验 仿真可知，注水算法对信道容量是最优的，此结论与理论分析相吻合，但其运算复杂度较高。推导了等功 率分配方案在低信噪比时信道容量的近似表达式，并通过实验仿真与理论值进行了比较，其运算量大大降 低 ，且在低信噪比时逼近理论值。假设 MIMO信道矩阵随机分布，对影响信道容量的天线相关性进行了分 析与仿真；比较了在不同天线配置下，遍历容量和中断容量的变化趋势，结论有助于组网时根据相关要求 选择适宜的天线数 目。 关键词 ：多输入多输出；注水算法；天线相关性 中图分类号：TN925 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2011)12-0050-04 Caoacityanalysis0fM IM o channelsunderdif1．erentconditions SUNJi—vu ，XIEHong (1．SchoolofInformationandCommunicationEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China； 2．SchoolofMeasurementControlTechnology CommunicationsEngineering．Harbin University ofScienceandTechnology，Harbin150040，China) Abstract：TheanalysisandstudyonMIMO channelscapacityisbenifittowirelesssensornetworksconstruction andoptimization inthefuture．Undertheconditionofinvafiablecoemcientofchannels．difierentpowerallocation schemes’influence on channelcapacity isgiven and compared with them atthe transmitter．Amongthem waterfillingalgorithm isoptimalfrom simulationexperiments．Theresultisconsistentwiththetheory，butitistoo complex．Approximateexpression ofchannelcapacity in low SNR isdeduced and comparedwiththeoretical valuebysimulationwhenequaltransmitenergyschemeisadopted．Itisknownthatitscomplexitysignificantly decreasesand itsvalueisclosed totheoreticalone．Antenna correlation affectingon MIMO random channel capacityisanalyzedandsimulated．Thetendencyofchangeonergodiccapacityandoutagecapacityiscompared invario