本文選題：協(xié)作波束賦形 + 旁瓣抑制算法��； 參考：《電子科技大學》2015年碩士論文

【摘要】：波束賦形技術可以在不增加帶寬和能量損耗的情況下,通過多天線引入的空間特性大大提升系統(tǒng)吞吐量和覆蓋范圍,被廣泛使用在現(xiàn)代無線通信的標準中。協(xié)作波束賦形技術利用多個無線節(jié)點的天線形成虛擬的天線陣列,并通過協(xié)作建立和協(xié)作發(fā)射兩個步驟實現(xiàn)波束賦形。協(xié)作波束賦形可以有效節(jié)省無線網(wǎng)絡的能量消耗、降低系統(tǒng)干擾,被廣泛應用于能量有限的有無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)中。本文對節(jié)點隨機分布的協(xié)作波束賦形技術進行了較為深入的研究。首先,本文對協(xié)作波束賦形中的基本研究方法進行了概述,介紹了協(xié)作波束賦形中關鍵參數(shù)的求解方法及其物理意義,在概率統(tǒng)計的基礎上給出了節(jié)點隨機分布時波束圖案的一般特性,分析了旁瓣峰值的分布特征,并對分析過程中的理論近似進行了推導驗證。其次,本文對協(xié)作波束賦形的賦形方法進行了較為深入的研究,著重介紹了基于一比特反饋的協(xié)作波束賦形算法,并對算法的可行性進行了理論分析和仿真驗證,評估了該算法的收斂速度。在此基礎上本文提出了一種基于方向擾動的協(xié)作波束賦形算法,對其可行性進行了理論證明,并對算法的收斂特性進行了仿真,結(jié)果表明本文提出的算法大大提升了收斂速度。最后,本文對協(xié)作波束賦形中的旁瓣抑制算法進行了較為深入的研究,按算法的實現(xiàn)方式對算法進行了分類并分別分析了各算法的性能,比較了算法的優(yōu)缺點。針對已有算法都回避直接求解權(quán)值的事實,本文提出了一種基于分布式計算的旁瓣抑制算法,通過分布式QR分解直接算出各節(jié)點所需權(quán)值,給出了一種新的旁瓣問題求解方式,并對算法的性能和求解特點進行了分析。
[Abstract]:Beamforming technology can greatly improve the system throughput and coverage without increasing bandwidth and energy loss. It is widely used in modern wireless communication standards.The cooperative beamforming technique uses the antennas of multiple wireless nodes to form a virtual antenna array and realizes the beamforming through two steps: cooperative establishment and cooperative transmission.Cooperative beamforming is widely used in wireless sensor networks (WSNs) which can save energy consumption and reduce system interference.In this paper, the cooperative beamforming technique with random distribution of nodes is studied deeply.First of all, this paper summarizes the basic research methods of cooperative beamforming, and introduces the solution method of key parameters in cooperative beamforming and its physical significance.On the basis of probability statistics, the general characteristics of beam pattern when nodes are randomly distributed are given, the distribution characteristics of sidelobe peak value are analyzed, and the theoretical approximation in the process of analysis is deduced and verified.Secondly, in this paper, the cooperative beamforming algorithm based on one bit feedback is studied deeply, and the feasibility of the algorithm is analyzed theoretically and verified by simulation.The convergence rate of the algorithm is evaluated.On this basis, a cooperative beamforming algorithm based on directional perturbation is proposed. The feasibility of the algorithm is proved theoretically, and the convergence characteristics of the algorithm are simulated. The results show that the proposed algorithm greatly improves the convergence speed.Finally, the sidelobe suppression algorithm in cooperative beamforming is studied in this paper. The algorithm is classified according to the implementation of the algorithm, and the performance of each algorithm is analyzed, and the advantages and disadvantages of the algorithm are compared.In view of the fact that all the existing algorithms avoid directly solving weights, this paper presents a sidelobe suppression algorithm based on distributed computation. By using distributed QR decomposition, the required weights of each node are directly calculated, and a new method of solving sidelobe problem is given.The performance and solution characteristics of the algorithm are analyzed.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP212.9

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本文編號：1749536