This thesis investigates multiple-input-multiple-output (MIMO) channel modelling for a wideband indoor environment. Initially the theoretical basis of geometric modelling for a typical indoor environment is looked at, and a space-time model is formulated. The transmit and receive antenna correlation is then separated and is expressed in terms of antenna element spacing, the scattering parameter, mean angle of arrival and number of antenna elements employed. These parameters are used to analyze their effect on the capacity for this environment. Then the wideband indoor channel operating at center frequencies of 2.4 GHz and 5.2 GHz is investigated. The concept of MIMO frequency scaling is introduced and applied to the data obtained in the measurement campaign undertaken at the University of Pretoria. Issues of frequency scaling of capacity, spatial correlation and the joint RX/TX double direction channel response for this indoor environment are investigated. The maximum entropy (ME) approach to MIMO channel modelling is investigated and a new basis is developed for the determination of the covariance matrix when only the RX/TX covariance is known. Finally, results comparing this model with the established Kronecker model and its application for the joint RX/TX spatial power spectra, using a beamformer, are evaluated. Conclusions are then drawn and future research opportunities are highlighted. / Thesis (PhD)--University of Pretoria, 2008. / Electrical, Electronic and Computer Engineering / unrestricted

La integración de tecnologías de ulta-wideband, radio-cognitiva y MIMO representa una herramienta podersoa para mejorar la eficiencia espectral de los sistemas de comunicación inalámbricos. En esta dirección, nuevas estrategias para el modelado de canales MIMO y su caracterización se hacen necesarias si se desea investigar cómo la frecuencia central y el acho de banda afectan el desempeño de los sistemas MIMO. Investigaciones preliminares han enfocado menos atención en cómo estos parámetros afectan las características del canal MIMO. Se presenta una caracterización del canal MIMO en función de la frecuencia, abondándose puntos de vista experimentales y teóricos. Los problemas indicados tratan cinco áreas principales: medidas, post-procesado de datos, generación sintética del canal, estadística multivariable para datos y modelado del canal. Se ha diseñado y validado un sistema de medida basado en un analizador vectorial de redes y se han ejecutado medidas entre 2 y 12 GHz en condiciones estáticas, tanto en línea de vista como no línea de vista. Se ha propuesto y validado un procedimiento confiable para post-procesado, generación sintética de canal y análisis experimental basado en medidas en el dominio de frecuencia. El procedimiento experimental se ha focalizado en matrices de transferencia del canal para casos no selectivos en frecuencia, estimándose además las matrices complejas de covarianza, aplicándose la factorización de Cholesky sobre ls CCM y obteniéndose finalmente matrices de coloreado del sistema. Se presenta un procedimiento de corrección para generación sintética del canal aplicado a casos MIMO de grandes dimensiones y cuando la CCM es indefinida. Este CP permite la factorización de Cholesky y de dichas CCM. Las características multivariables de los datos experimentales han sido investigadas, realizándose un test de normalidad compleja multivariable. / García Ariza, AP. (2009). Modelling and experimental analysis of frequency dependent MIMO channels [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6563