【摘要】：大規(guī)模MIMO技術(shù)被認(rèn)為是5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,能極大地提高系統(tǒng)的性能。由于收發(fā)兩端天線數(shù)目的增加,在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中進(jìn)行信道估計(jì)時(shí)需要大量的導(dǎo)頻和反饋開(kāi)銷(xiāo)。因此研究如何減少大規(guī)模MIMO信道估計(jì)的開(kāi)銷(xiāo)有著重大的意義。本文圍繞FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng),研究了基于壓縮感知的信道估計(jì)技術(shù)。首先,本文對(duì)壓縮感知基礎(chǔ)理論以及壓縮感知在大規(guī)模MIMO信道估計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。簡(jiǎn)述了壓縮感知中信號(hào)的稀疏表示,觀測(cè)矩陣的設(shè)計(jì)以及常用的重構(gòu)算法。并對(duì)壓縮感知中常見(jiàn)的稀疏模型及對(duì)應(yīng)的重構(gòu)算法進(jìn)行了詳細(xì)的分析。分析了大規(guī)模MIMO信道的稀疏特性,確定了本論文圍繞基于壓縮感知的信道估計(jì)技術(shù)展開(kāi)研究的方向。本文而后對(duì)基于時(shí)間相關(guān)信道的壓縮感知CSIT估計(jì)和反饋進(jìn)行了研究。首先對(duì)時(shí)間相關(guān)信道的稀疏特性進(jìn)行了分析,利用上一時(shí)隙的信道信息輔助估計(jì)當(dāng)前時(shí)隙的CSIT,考慮模型失配的問(wèn)題,提出了改進(jìn)的AMSP算法。仿真結(jié)果表明,提出的AMSP算法在保持較好的NMSE性能的同時(shí)對(duì)模型失配有較好的魯棒性。之后本文研究了大規(guī)模MIMO信道中的分布式壓縮感知技術(shù)。首先分析了多用戶(hù)FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)下的信道稀疏特性,重點(diǎn)研究了單用戶(hù)內(nèi)的信道稀疏結(jié)構(gòu)以及多用戶(hù)間的聯(lián)合稀疏結(jié)構(gòu)。針對(duì)實(shí)際情況,研究了導(dǎo)頻及反饋資源自適應(yīng)調(diào)整的閉環(huán)反饋算法,基于SA控制算法提出了改進(jìn)的ESA控制算法以及RCMF算法。仿真結(jié)果表明,JOMP算法在導(dǎo)頻長(zhǎng)度較短時(shí)即有較好的NMSE性能,JOMP-ESA算法和JOMP-Rand算法具有良好的收斂性能。最后本文研究了用戶(hù)分組后的壓縮感知CSIT估計(jì)技術(shù)。利用聯(lián)合空分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)分組,研究了用于用戶(hù)分組的相似度測(cè)量方法和聚類(lèi)方法。重點(diǎn)研究了分組后同一組內(nèi)用戶(hù)信道存在的聯(lián)合稀疏特性,利用壓縮感知減少CSIT估計(jì)所需的開(kāi)銷(xiāo)。仿真結(jié)果表明基于WLD相似度測(cè)量方法和K-means聚類(lèi)方法的用戶(hù)分組方法能夠有效地對(duì)大量用戶(hù)進(jìn)行分組,利用同組內(nèi)用戶(hù)信道的聯(lián)合稀疏特性,通過(guò)壓縮感知進(jìn)行信道估計(jì)能夠有效減少CSIT估計(jì)所需的導(dǎo)頻和反饋開(kāi)銷(xiāo)。
【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(lèi)號(hào)】：TN929.5

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