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为实现高速无线数据传输,MIMO技术作为一种有效的手段得到了广泛的研究,并被新一代无线通信系统所采用。基于时分双工(TDD)技术的MIMO系统可以利用上下行信道的互易性,使得基站能够直接基于检测到的上行信道状态信息制定下行发射预处理策略而不需要额外的反馈开销。但是射频器件的非理想特性将导致信道互易性的丧失,使TDD系统的优势无法发挥。本文分析了由射频器件非理想特性引起的射频增益不对称和I/Q不平衡对TDD-MIMO信道互易性的影响,在此基础上提出了相应的补偿算法,并在两发两收的TDD-MIMO系统中进行了仿真分析。本文主要内容如下:1.分析了射频增益不对称对TDD-MIMO信道互易性的影响,并推导了TDD-MIMO信道不互易时的系统容量公式,仿真结果表明,采用预编码方式时,射频增益不对称严重影响了系统误码率和容量性能。2.分别采用有限反馈法和校准矩阵法来补偿射频增益不对称造成的TDD-MIMO信道互易性损失,仿真结果表明,这些算法能够有效地补偿信道互易性损失,提高了系统性能。3.推导了MIMO系统中射频失真导致的I/Q不平衡的数学模型以及系统容量公式,仿真结果表明I/Q不平衡带来了TDD-MIMO信道互易性的损失,并因此降低了采用预编码方式的TDD-MIMO系统的误码率性能和系统容量。4.为补偿I/Q不平衡造成的TDD-MIMO信道互易性的损失,提出了一种TDD-MIMO系统I/Q不平衡的校准算法,给出了校准后的系统容量公式,仿真结果表明,该算法显著地改善了系统误码率和容量性能。