54、MIMO系统中天线选择优化算法的比较分析

MIMO系统中天线选择优化算法的比较分析

1. 引言

当前，诸如蜂窝移动电话、蓝牙、低地球轨道移动卫星（LOS）等无线系统，都对高数据速率（>100 Mbps）、低延迟、传输可靠性和广泛覆盖范围有极高要求。可以说，未来的无线服务需要高数据速率和优质的服务质量。然而，这些系统面临着信号衰落、可用频谱有限以及无线便携设备电池续航等限制。

在无线信道中，传输可靠性是一个备受关注的话题。热噪声、时变多径衰落以及功率和带宽限制等因素，都会严重降低传输质量。为了满足不断增长的容量和数据速率需求，无线通信技术在频谱效率方面有了显著提升，其中多输入多输出（MIMO）系统和正交频分复用（OFDM）是提高各种无线通信系统比特率的主要技术。

近年来，MIMO系统中的天线选择成为了一个热门研究领域。MIMO系统的最大优势在于无需额外增加发射功率或扩展带宽，就能提供更高的效率。但由于使用了大量天线，它也存在一个主要缺点，即需要购买额外的高成本射频（RF）模块。为了降低这些射频模块的成本，人们提出了天线子集选择技术，旨在减少硬件复杂性的同时保留MIMO系统的各种优势。

1.1 天线选择的必要性

天线选择是指只使用最佳的天线组，而其他天线通常不被使用，从而减少RF链路的数量。为了实现这一目标，MIMO系统需要各种技术来找到最优的天线子集。考虑到这些因素，从事该领域工作的人员可以通过天线选择技术来降低峰均功率比（PAPR）、载波间干扰，并去除不必要的硬件和复杂性，以提高下一代无线通信系统的整体性能。然而，选择一种能够满足目标服务质量（QoS）、提高容量和传输可靠性要求的最佳天线选择技术，仍然是一个有待解决的问题。由于MIMO系统具有广泛的未来应用前景，它已成为未