大規(guī)模多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技術(shù)與傳統(tǒng)MIMO技術(shù)相比,具有更大的性能優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。但要發(fā)揮大規(guī)模MIMO技術(shù)的優(yōu)勢(shì),需要基站(Base Station,BS)和用戶(hù)設(shè)備(User Equipment,UE)雙方已知信道狀態(tài)信息(Channel State Information,CSI)。BS端配置了大量天線,導(dǎo)致獲取下行CSI所需的導(dǎo)頻和反饋開(kāi)銷(xiāo)急劇上升,因此本文針對(duì)如何以低開(kāi)銷(xiāo)獲取準(zhǔn)確的下行CSI進(jìn)行了研究。論文的主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.本文介紹了傳統(tǒng)MIMO技術(shù)的特點(diǎn)以及分析了大規(guī)模MIMO的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn),并概述了一部分國(guó)內(nèi)外關(guān)于大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中CSI獲取的研究現(xiàn)狀。另外,分析了無(wú)線信道的衰落模型以及傳統(tǒng)MIMO系統(tǒng)中常見(jiàn)的CSI獲取方案。在此基礎(chǔ)上分析了大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中典型的信道估計(jì)和信道反饋方法。2.本文介紹了具有時(shí)間和空間相關(guān)性的大規(guī)模MIMO信道模型,提出基于時(shí)空相關(guān)性的下行CSI獲取方案。該方案在UE端采用卡爾曼濾波技術(shù)提高信道估計(jì)質(zhì)量,同時(shí)利用信道的相關(guān)性進(jìn)行CSI降維,從而降低CSI反饋量。BS根據(jù)信道預(yù)測(cè)誤差協(xié)方差矩陣來(lái)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)訓(xùn)練序列,從而提高信道估計(jì)質(zhì)量。其中信道預(yù)測(cè)誤差協(xié)方差矩陣由BS基于卡爾曼濾波技術(shù)獲得,避免了該信息的反饋問(wèn)題。仿真結(jié)果表明,與參考文獻(xiàn)中的CSI獲取方案相比,本文的方案可以獲得更優(yōu)的性能。3.本文分析了壓縮感知的基本原理以及大規(guī)模MIMO-OFDM系統(tǒng)的角域信道模型和信道特征,研究角域信道的稀疏性和支撐集的時(shí)間相關(guān)性。在此基礎(chǔ)上,提出基于壓縮感知的CSI獲取方案,包括兩部分:未知支撐集的CSI獲取和已知支撐集的CSI獲取。未知支撐集的CSI獲取部分,利用支撐集的先驗(yàn)信息和時(shí)間相關(guān)性,改進(jìn)了迭代硬閾值算法和稀疏度自適應(yīng)匹配追蹤算法,從而提高信道估計(jì)性能。已知支撐集的CSI獲取部分,利用角域信道的支撐集信息,有效地降低了導(dǎo)頻開(kāi)銷(xiāo),同時(shí)還給出了有效的導(dǎo)頻設(shè)計(jì)和CSI反饋方案。
【學(xué)位單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TN919.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2823064