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近年来,全球信息通信产业朝着移动化、宽带化和智能化的方向发展。全球互联网的发展即将进入"工业互联网时代",它是大数据、云计算、移动互联网、物联网等最新信息技术与传统工业的深度融合。为了满足未来移动通信系统对频谱效率和能量效率需求的巨大挑战,第五代移动通信系统(The fifth generation mobile communication system,5G)的研究已经揭开了大幕。大规模MIMO技术能够有效地提高频谱效率的同时显著地降低传输功率,使其成为5G的关键技术。大规模MIMO技术天线阵列的天线数量往往达到几十根甚至上百根,天线之间的距离往往很小,这时互耦效应对大规模MIMO系统的影响就不能被忽视。本文首先分析了互耦效应对传统MIMO系统遍历容量和天线空间相关性的影响。仿真结果表明,互耦效应可以减小MIMO系统天线空间相关性,从而增加MIMO系统的遍历容量;互耦效应对MIMO系统的影响与天线阵列中天线的放置方式有关,共线放置时互耦效应对MIMO系统的影响远远小于齐平放置的情况。然后分析了互耦效应对大规模MIMO系统可达速率的影响,详细介绍了天线阵列采用等距线性阵列、均匀圆周阵列和矩阵阵列三种情况下天线耦合矩阵的EMF计算方法。仿真结果表明,互耦效应会降低大规模MIMO系统的可达速率。本文重点讨论了当配备天线阵列的物理尺寸有限时,互耦效应和空间相关性对系统可达速率的影响。此时天线数量和天线距离是一对相互矛盾的量,增加天线数量可以增加发射或接收分集,但由于天线之间距离的减小,使互耦效应和空间相关性增强。这就需要在天线数量和天线距离之间找到一种权衡。仿真结果表明,由于互耦效应和空间相关性的影响,配备天线阵列的物理尺寸有限时,大规模MIMO系统的可达速率不再随着天线数量的增加而持续增长,而在某点出现最佳值。通过仿真分析找到这个最佳值对配备天线阵列具有一定的指导意义。