Measurement of multi-antenna communication channels - study of upper bound channel capacity based on eigenvalue decomposition

Abstract

Tématem této práce je posouzení kvality bezdrátového přenosu uvnitř budovy, zejména s ohledem na využití multianténních systémů. Obsahem práce jsou teoretické základy bezdrátové komunikace pro MIMO kanály, kdy jsou brány v úvahu pouze takové vlastnosti šíření spjaté s tímto druhem šíření elektromagnetických vln. Důraz je kladen na diverzitu a zisk MIMO systémů a kapacitu jím odpovídajících MIMO kanálů. V simulační části práce se využívá SVD, jakožto numerický výpočetní nástroj lineární algebry často využívaný k výpočtu kapacity kanálu, k určení kapacity v definovaném scénáři a poté jsou tyto výsledky ověřeny měřením v bezodrazové komoře. Praktická část se skládá z měření v reálném scénáři a výpočtu kapacity kanálu pomocí stejné metody jako v simulační části. Na závěr jsou diskutovány výsledky získané měřením a simulací, s ohledem na případné využití těchto výsledků v praxi.The content of the work is a study on quality of the wireless communication inside a building with stress put on the multi-antenna systems. The thesis contains a theoretical basis of the propagation of the electromagnetic waves in such MIMO channel, taking into the account only relevant properties of such propagation. The emphasis is put on the diversity and gain of the systems and capacity of the MIMO channel. A linear algebra numerical tool called SVD is used to calculate channel capacity. The simulation part utilizes SVD to determine a capacity of the defined scenario and then the results are compared to the measurement in the anechoic chamber. The practical part consists of the measurement in the real scenario and calculating of the channel capacity using same tools as in the simulation part. At the end, the results are discussed with regards to possible practical use of those results.