【摘要】：大規(guī)模MIMO技術(shù)由于能夠顯著地提高頻譜效率和系統(tǒng)容量,已成為未來(lái)通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)由于不具有信道互易性,當(dāng)獲取CSI開銷巨大時(shí),將導(dǎo)致系統(tǒng)性能受限。本文主要研究FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中可適用的分組技術(shù),以進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能,主要包括FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)下一種基于天線分組反饋壓縮方案的研究,適用于FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的一種基于天線分組的GSM發(fā)射方案的研究,以及FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中聯(lián)合空分復(fù)用技術(shù)用戶分組算法的研究。首先,本文介紹了大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù),包括基于完整CSI的線性預(yù)編碼技術(shù),適用于FDD系統(tǒng)的基于碼本的預(yù)編碼技術(shù),還介紹了一種適用于FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的新型開環(huán)空分復(fù)用技術(shù):空間調(diào)制(SM)。然后,本文研究了FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)下一種基于天線分組的反饋壓縮方案。給出了該方案的基本思想,以及CSI的獲取過(guò)程,給出了該反饋方案的反饋包結(jié)構(gòu),并在相關(guān)信道下設(shè)計(jì)了一種有效的分組類型選擇方案,并且給出了該反饋方案的性能分析和復(fù)雜度分析。仿真結(jié)果表明,在獲得相同的反饋性能時(shí),相比于傳統(tǒng)矢量量化反饋方案,基于天線分組的反饋壓縮方案能夠節(jié)省20%以上的反饋開銷。接著,本文介紹了一種適用于FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的開環(huán)空分復(fù)用技術(shù):廣義空間調(diào)制(GSM),并研究了一種新的GSM發(fā)射方案:gGSM。其中g(shù)GSM的主要思想是對(duì)發(fā)射天線分組,每個(gè)天線組獨(dú)立進(jìn)行SM處理,天線分組方式包括交叉分組和塊分組。通過(guò)仿真發(fā)現(xiàn),與傳統(tǒng)GSM發(fā)射方案相比,gGSM在發(fā)射相關(guān)性高的場(chǎng)景下具有更好的誤碼率性能,更加適用于FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)。之后,本文研究了聯(lián)合空分復(fù)用(JSDM)技術(shù)里的分組算法。作為聯(lián)合空分復(fù)用的關(guān)鍵步驟,用戶分組極大地影響了系統(tǒng)的性能。給出了JSDM技術(shù)的系統(tǒng)模型和主要思想,闡述了JSDM的兩種二級(jí)預(yù)編碼方案,并研究了兩種典型的用戶分組算法,并對(duì)其中的Improved k-means分組算法進(jìn)行了改進(jìn)。仿真比較了采用不同用戶分組算法的JSDM方案的和速率性能。
【圖文】：

圖 2-5 有無(wú) CSI 系統(tǒng)容量對(duì)比以看出瑞利信道下，對(duì)于單用戶 MIMO 系統(tǒng)， CSI 的獲取信道下系統(tǒng)采用 MRT、ZF、MMSE 預(yù)編碼和速率變化曲線數(shù) K=10，且每個(gè)用戶配備單天線。信噪比(dB)0 5 10 15 20 25 3005101520253035

圖 2-9 發(fā)射天線相關(guān)性對(duì) SM 系統(tǒng)的影響以看出，當(dāng)發(fā)送天線相關(guān)性較小時(shí)，SM 系統(tǒng)具有十分優(yōu)異的較大相關(guān)性時(shí)，SM 系統(tǒng)的 BER 性能顯著降低。當(dāng) SNR=16d 10-5,而當(dāng) SNR=16dB，ρ=0.9 時(shí) SM 系統(tǒng) BER 則為 10-3，BER低了系統(tǒng)性能。大規(guī)模 MIMO 系統(tǒng)由于天線結(jié)構(gòu)和空間位置往往較大，所以將 SM 系統(tǒng)應(yīng)用到大規(guī)模 MIMO 系統(tǒng)時(shí)需克測(cè)的影響。紹了大規(guī)模 MIMO 系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)，包括預(yù)編碼技術(shù)和適用 SM 技術(shù)。預(yù)編碼技術(shù)能夠有效地消除或降低用戶間干擾，提雜度。有效的預(yù)編碼需要基站端具有完整或部分 CSI，當(dāng)基站碼技術(shù)包括 MRT 預(yù)編碼、ZF 預(yù)編碼以及 MMSE 預(yù)編碼。對(duì)碼本反饋的方式獲取 CSI 和預(yù)編碼矩陣，，較常用的碼本包括Q 碼本，但由于反饋開銷等原因，無(wú)法直接將它們應(yīng)用到 FD術(shù)由于不需要反饋 CSI，而且沒(méi)有 ICI 和 IAS 等問(wèn)題，非常適
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN919.3

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本文編號(hào)：2612442