【摘要】：在毫米波頻段構(gòu)建大規(guī)模多輸入多輸出(Multiple InputMultiple Output,MIMO)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)是當(dāng)前無線通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),其中由于中繼可以有效解決毫米波衰減大導(dǎo)致系統(tǒng)覆蓋范圍小的缺點(diǎn),得到了本領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注。在小規(guī)模MIMO中繼系統(tǒng)中,全數(shù)字技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的波束成形方法。然而,在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中,由于天線數(shù)量多,全數(shù)字波束成形成本高、能耗大的缺點(diǎn)導(dǎo)致其難以在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)。本文針對(duì)上述全數(shù)字波束成形在大規(guī)模MIMO中繼系統(tǒng)中應(yīng)用存在的問題,研究基站至用戶下行鏈路基于模擬/數(shù)字混合的中繼波束成形技術(shù)。論文主要內(nèi)容如下:1、介紹了大規(guī)模MIMO場(chǎng)景下模擬/數(shù)字混合波束成形技術(shù)的基本原理;論述了引入混合波束形成技術(shù)的必要性;介紹了中繼應(yīng)用中混合波束形成的系統(tǒng)框架;建立了基于最小均方誤差(Minimize Mean Square Error,MMSE)準(zhǔn)則的混合波束形成數(shù)學(xué)優(yōu)化模型。2、依據(jù)基站、中繼和用戶三端設(shè)備,將所建立的全連接結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型分解為三個(gè)優(yōu)化子問題,采用基于交替求解優(yōu)化子問題的方式對(duì)原始優(yōu)化問題進(jìn)行近似求解。由于模擬波束成形優(yōu)化子問題中包含非凸恒模約束,我們采用線性約束代替恒模約束,將其松弛為凸優(yōu)化問題,并提出逐次迭代逼近(Iterative Successive Approximation,ISA)的近似求解算法;證明了所提交替優(yōu)化求解算法可以收斂到原始優(yōu)化問題的(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)點(diǎn);仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提方法的有效性。3、為進(jìn)一步應(yīng)用大規(guī)模MIMO中繼混合波束算法,針對(duì)基站至用戶無直達(dá)信號(hào)通路的場(chǎng)景研究中繼混合波束成形技術(shù),并建立了相應(yīng)的優(yōu)化模型。采用在研究內(nèi)容2中所提出了交替求解算法對(duì)該優(yōu)化模型求解。仿真結(jié)果驗(yàn)證,基站至用戶無直達(dá)信號(hào)通路的情況下,系統(tǒng)性能相對(duì)較差。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2625927