本文關(guān)鍵詞：面向5G的大規(guī)模MIMO預(yù)編碼算法研究

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【摘要】：移動通信從第一代到第四代發(fā)展十分迅速,它給我們的生活帶來了無可比擬的便利,同時人們對移動通信新技術(shù)的研究也從未停歇,第五代移動通信的研究正在逐步展開。大規(guī)模MIMO技術(shù)在5G移動通信中占據(jù)十分重要地位,它不僅能夠大幅度地提高系統(tǒng)的容量和速率,而且能效更高。隨著天線數(shù)的增加,預(yù)編碼技術(shù)能夠顯著提高大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的頻譜效率和容量、簡化接收機的算法復(fù)雜度,因此已成為目前移動通信領(lǐng)域的研究熱點。本文研究面向5G的大規(guī)模MIMO預(yù)編碼技術(shù)。在線性預(yù)編碼中,對最大比發(fā)射(MRT)預(yù)編碼、迫零(ZF)預(yù)編碼、最小均方誤差(MMSE)預(yù)編碼以及最大信漏噪比(SLNR)預(yù)編碼等進行了理論分析,并仿真比較了它們的誤比特率及和速率等性能指標。研究表明,MMSE預(yù)編碼相對于ZF、MRT預(yù)編碼具有更好的性能。同時比較分析了在多小區(qū)環(huán)境下幾種線性預(yù)編碼算法的信干比(SIR)及對導(dǎo)頻污染的抵御情況,并仿真驗證了分析結(jié)論。在非線性預(yù)編碼中,對臟紙編碼、THP預(yù)編碼和矢量預(yù)編碼進行了分析研究,并仿真比較了基于ZF和基于MMSE的THP預(yù)編碼以及基于不同原則的矢量預(yù)編碼的誤比特率,研究表明非線性預(yù)編碼與線性預(yù)編碼相比容量上具有優(yōu)勢。最后,本文提出了一種考慮誤塊率的預(yù)編碼方案,該方案適用于基于OFDM的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)。新方案對傳統(tǒng)的正則化塊對角預(yù)編碼方法進行了改進,分析和仿真表明新方案的誤塊率明顯低于傳統(tǒng)的線性預(yù)編碼技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】：5G 大規(guī)模MIMO 預(yù)編碼 容量 導(dǎo)頻污染
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究背景8-12
• 1.1.1 移動通信的發(fā)展8-10
• 1.1.2 5G的提出和意義10-12
• 1.2 5G中大規(guī)模MIMO下行預(yù)編碼算法進展12-15
• 1.2.1 預(yù)編碼技術(shù)簡介12-13
• 1.2.2 大規(guī)模MIMO下行預(yù)編碼技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 論文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排15-16
• 第二章 MIMO模型與分析16-26
• 2.1 單用戶MIMO系統(tǒng)模型與可達速率16-20
• 2.1.1 單用戶MIMO系統(tǒng)模型16-17
• 2.1.2 單用戶MIMO可達速率17-20
• 2.2 多用戶MIMO系統(tǒng)模型與和速率20-23
• 2.2.1 多用戶MIMO信道模型20-21
• 2.2.2 反向信道21-22
• 2.2.3 前向信道22-23
• 2.3 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)特性23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 第三章 線性預(yù)編碼算法26-43
• 3.1 線性預(yù)編碼算法27-32
• 3.1.1 最大比發(fā)射預(yù)編碼算法27
• 3.1.2 迫零預(yù)編碼算法27-28
• 3.1.3 最小均方誤差預(yù)編碼算法28
• 3.1.4 基于最大信漏噪比的預(yù)編碼算法28-30
• 3.1.5 仿真分析30-32
• 3.2 大規(guī)模MIMO中的導(dǎo)頻污染32-35
• 3.3 多小區(qū)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的線性預(yù)編碼及其SIR35-41
• 3.3.1 ZF預(yù)編碼35-36
• 3.3.2 MMSE預(yù)編碼36-38
• 3.3.3 SLNR預(yù)編碼38-40
• 3.3.4 仿真分析40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 第四章 非線性預(yù)編碼算法43-52
• 4.1 臟紙編碼43
• 4.2 THP預(yù)編碼43-47
• 4.2.1 基于ZF準則的THP預(yù)編碼45-46
• 4.2.2 基于MMSE準則的THP預(yù)編碼46-47
• 4.3 矢量預(yù)編碼47-48
• 4.4 仿真分析48-50
• 4.5 本章小結(jié)50-52
• 第五章 一種考慮BLER的大規(guī)模MIMO預(yù)編碼算法52-62
• 5.1 現(xiàn)行預(yù)編碼的缺陷52-53
• 5.2 BD及RBD預(yù)編碼思想53-54
• 5.2.1 BD預(yù)編碼思想53-54
• 5.2.2 RBD預(yù)編碼思想54
• 5.3 基于RBD思想的大規(guī)模MIMO預(yù)編碼方案54-60
• 5.3.1 信道模型54-55
• 5.3.2 方案描述55-60
• 5.4 仿真分析60-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-63
• 參考文獻63-66
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文66-67
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目67-68
• 致謝68

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本文編號：1003389