本文選題：大規(guī)模MIMO　切入點(diǎn)：信道測量　出處：《西安電子科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著4G進(jìn)入大規(guī)模商用階段,下一代的無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或被稱作第五代移動通訊技術(shù)5G的研發(fā)正在如火如荼的開展。Massive MIMO技術(shù)作為5G中的關(guān)鍵技術(shù),受到業(yè)界各研究機(jī)構(gòu)的重視,成為如今5G技術(shù)研究的熱點(diǎn)。所謂的Massive MIMO指的是在收發(fā)端配置了數(shù)十根或上百根天線同時(shí)服務(wù)數(shù)十個(gè)用戶,而用戶終端采用單天線接收的通信方式,研究表明Massive MIMO技術(shù)能顯著地提高無線通信系統(tǒng)的性能,如大幅度提高系統(tǒng)容量和能量效率、有效地降低小區(qū)內(nèi)的干擾、系統(tǒng)建設(shè)成本低廉等。本文以Massive MIMO技術(shù)為課題,重點(diǎn)對Massive MIMO的信道進(jìn)行了研究。無線信道是移動通信的傳輸媒介,它是進(jìn)行無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、相關(guān)技術(shù)研究的基礎(chǔ)。為了有效地獲得Massive MIMO無線信道的特性,需要對信道進(jìn)行實(shí)際測量�；趯�(shí)際測量數(shù)據(jù),提取出無線信道參數(shù)進(jìn)行研究分析,借由這些參數(shù)反映出Massive MIMO的信道特征,并可為Massive MIMO信道理論模型的建立提供有力的幫助,為信道建模提供參考和比對,以此來驗(yàn)證信道模型的準(zhǔn)確性與合理性。本文的主要工作是對Massive MIMO信道進(jìn)行實(shí)際的測量,并對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。首先,針對Massive MIMO信道的特點(diǎn),構(gòu)建出具體的室外測量方案,選購相關(guān)測量儀器如示波器、信號發(fā)射源等來搭建實(shí)際測量平臺。根據(jù)一般信道場景的分類,在西電校園內(nèi)選取了8個(gè)測試地點(diǎn),其中4個(gè)為LOS場景,4個(gè)為NLOS場景,發(fā)端分布在這8個(gè)測試點(diǎn)上。其次,在收端采用了128陣元虛擬的天線線性陣列來進(jìn)行信道測量。其中采用了擴(kuò)頻滑動相關(guān)信道測量法,在發(fā)端發(fā)送已調(diào)制的偽隨機(jī)序列,在收端將接收信號存儲至計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。本文詳細(xì)描述了Massive MIMO信道實(shí)際測量的流程。最后,對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,提取了4個(gè)信道參數(shù)進(jìn)行分析。它們分別是萊斯K因子、角度功率譜、用戶間信道相關(guān)系數(shù)、信道特征值分布。通過實(shí)際測量發(fā)現(xiàn),隨著天線數(shù)目增大,K因子隨著陣元位置劇烈變化、用戶信道間的相關(guān)性減小、信道增益趨于穩(wěn)定、多徑的生滅等,這些研究發(fā)現(xiàn)體現(xiàn)出Massive MIMO信道的非平穩(wěn)性和Massive MIMO所帶來的優(yōu)勢,還能為Massive MIMO理論模型的建立提供參考。此外,本文還對Massive MIMO信道中多徑的生滅變化速率進(jìn)行了研究,基于實(shí)際測量數(shù)據(jù)推導(dǎo)出多徑的生滅速率與信道沖激響應(yīng)之間的關(guān)系。
[Abstract]:With 4G entering the large-scale commercial stage, the next generation wireless data network, or 5G, which is called the fifth generation mobile communication technology, is developing in full swing as the key technology of 5G. The so-called Massive MIMO means that dozens or hundreds of antennas are deployed on the transceiver to serve dozens of users at the same time, and the user terminal uses a single antenna to receive the communication. The research shows that Massive MIMO technology can significantly improve the performance of wireless communication system, such as greatly improving the system capacity and energy efficiency, effectively reducing the interference within the cell, and the system construction cost is low. This paper focuses on Massive MIMO technology. The channel of Massive MIMO is studied in detail. Wireless channel is the transmission medium of mobile communication, it is the basis of wireless communication system design and related technology research. In order to obtain the characteristic of Massive MIMO wireless channel effectively, Based on the actual measurement data, the wireless channel parameters are extracted to reflect the channel characteristics of Massive MIMO, which can provide powerful help for the establishment of Massive MIMO channel theoretical model. It provides reference and comparison for channel modeling to verify the accuracy and rationality of the channel model. The main work of this paper is to measure the Massive MIMO channel, and to process and analyze the measured data. According to the characteristics of Massive MIMO channel, a specific outdoor measurement scheme is constructed, and relevant measuring instruments such as oscilloscope and signal emitter are selected to build the actual measurement platform. Eight test sites were selected in the West Electric Power Campus, of which four were LOS scenarios and four were NLOS scenarios. The starting point was distributed on the eight test sites. Secondly, A linear array of 128 arrays of virtual antennas is used to measure the channel at the receiving end, in which the spread spectrum sliding correlation channel measurement method is used to transmit the modulated pseudorandom sequence at the beginning. At the receiving end, the received signal is stored to the computer for data processing. In this paper, the actual measurement flow of the Massive MIMO channel is described in detail. Finally, the measurement data are processed. Four channel parameters are extracted for analysis. They are Rice K factor, angle power spectrum, channel correlation coefficient and channel eigenvalue distribution among users. With the increase of the number of antennas, the correlation between the user channels decreases, the channel gain tends to be stable, and the multipath becomes extinct and so on. These findings reflect the non-stationarity of Massive MIMO channel and the advantages of Massive MIMO, and can also provide a reference for the establishment of Massive MIMO theoretical model. In addition, this paper also studies the rate of multipath variation in Massive MIMO channel. The relationship between multipath birth and death rate and channel impulse response is derived based on actual measurement data.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.3

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本文編號：1677984