在未來的無線通信系統(tǒng)中,我們對(duì)信道容量,頻譜利用率,數(shù)據(jù)傳輸速率以及服務(wù)質(zhì)量等有了更高的要求。我們需要更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更好的服務(wù)質(zhì)量。無線多輸入多輸出(Multiple-InputMultiple-Output,MIMO)系統(tǒng)在通信系統(tǒng)中具有巨大的優(yōu)勢(shì)。MIMO技術(shù)已經(jīng)成為無線通信領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一,通過近幾年的持續(xù)發(fā)展,MIMO技術(shù)將越來越多地應(yīng)用于各種無線通信系統(tǒng)。大規(guī)模MIMO被認(rèn)為是下一代通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。但大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的干擾嚴(yán)重的影響通信系統(tǒng)的性能,也成為抑制大規(guī)模MIMO發(fā)展的一大瓶頸。大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中存在干擾很難完全消除。為了降低干擾對(duì)時(shí)分雙工系統(tǒng)(Time Division Duplex System,TDD)下行鏈路傳輸性能下降,我們首先深入了解了系統(tǒng)中干擾的產(chǎn)生,對(duì)比分析了主流的干擾抑制算法的優(yōu)缺點(diǎn),根據(jù)系統(tǒng)干擾的統(tǒng)計(jì)特性,提出了一種線性預(yù)編碼算法。在存在系統(tǒng)干擾的情況下,我們推導(dǎo)了大規(guī)模MIMO系統(tǒng)下行鏈路中的信泄噪比(Signal to Leakage and Noise Ratio,SLNR),然后最大化用戶的平均信泄噪比SLNR,最后推導(dǎo)適用于減輕大規(guī)模MIMO中干擾的預(yù)編碼矩陣,提出了一種基于預(yù)編碼矩陣的干擾抑制策略。為了完成算法的仿真,簡(jiǎn)述了無線通信和MIMO信道的發(fā)展歷史和背景,基于無線信道的基本理論分析了兩種信道模型——WINNERII模型和克羅內(nèi)克(Kronecker)模型的建模方法。對(duì)比分析了兩個(gè)模型的優(yōu)缺點(diǎn),并對(duì)它們代碼進(jìn)行改寫,使得它們能夠仿真大規(guī)模MIMO,并從信道容量和誤碼率兩個(gè)指標(biāo)驗(yàn)證仿真平臺(tái)的有效性,最后用搭建好的平臺(tái)進(jìn)行仿真,實(shí)現(xiàn)本文提出的算法,并且與傳統(tǒng)MIMO系統(tǒng)中干擾抑制算法的性能進(jìn)行了對(duì)比分析。
【學(xué)位單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN919.3
【部分圖文】：

的現(xiàn)實(shí)無線信號(hào)傳播的環(huán)境中，ＭＩＭＯ技術(shù)能提高提高傳輸信號(hào)的穩(wěn)定性，降??低功率損耗，加快了信號(hào)的傳輸速率。??ＭＩＭＯ模型如圖３－１所示??！?１??Ｎ根天線?Ｍ根天線?；??１?ｆ??美?ｆ??；?，Ｉ?廠、卜１（０?＼??Ｉ?ｙ７?乃（〇「ｆ＇２?ｉ?＇Ｉ、⑴?＼?■??！?＞＜〇?＜?：?ｉ?＊?ｉ?：?／??＼?〇?ｉ?媒：＇ｉ?。?／??ｉ?＼?…ｌ介?／?、，?／??！?＼ｙｗ（ｔ＞Ｋ?＼?Ｉ?ｓＭ（ｔ）／??＊?＼?＼?／?！??：?＼Ｊ?；??Ｉ?基站ＢＳ?移動(dòng)臺(tái)ＭＳ??［?????????！??圖３－１?ＭＩＭＯ模型示意圖??如圖３－１所示，我們假設(shè)基站側(cè)（Ｂａｓｅ?Ｓｔａｔｉｏｎ，?ＢＳ）有Ｎ根天線，接收端有??Ｍ根天線。由于信號(hào)的多徑效應(yīng)的影響，我們又假設(shè)每條信號(hào)傳播路徑有Ｋ條??子徑（Ｓｕｂ－ｐａｔｈ?）?［２５］。如果基站的發(fā)送的調(diào)制數(shù)據(jù)向量為ｙ⑴＝??ｙｗ⑴］＇?里面的凡（〇為第Ｎ根的調(diào)制信號(hào)；接收端的接收信號(hào)??矢量為＾（〇?＝?［＾⑴七⑴，同樣ｓＭ（ｔ）代表第Ｍ根天線的接收信號(hào)［２３］。??１１??

收天線的排列都是線性均勻陣列，兩端天線的間隔是２?ｘ?Ａ＝０．２４ｍ，采樣點(diǎn)是２５６，??選擇的是下行鏈路，仿真環(huán)境是城市微小區(qū)。我們仿真的是不同天線陣列，不同??信噪比情況下的平均容量曲線。把參數(shù)設(shè)置成一樣后我們得到仿真圖３－５。??兩個(gè)模型容量對(duì)比??５０?ｒ?；?：?；???ｒ?￣￣；??ｉ?—２＊２克羅內(nèi)克模型：??４５?ｒ??——???－?－?－?３＊３?克羅內(nèi)克?－??４Ｍ克羅內(nèi)克??４０１？…?????一Ｉ—２＊２ＷＩＮＮＥＲＩ膜型？??Ｉ?—０—３＊３?ＷＩＮＮＥＲＩ丨模型…???????—＊—４ＭＷＩＮＮＥＲＨ模型一??薈?３〇｜?［??１５?２５－?????－－ｓ—：??ｍ?：?：??？２。［?－－?－－?－－－－－－－－－????１°?——?—?一—??５???…－????０?卜二。￣——＾?＝?ｒ?ｒ?：?＾??０?５?１０?１５?２０?２５?３０??信嗓比ＳＮＲｉｎＤＢ??圖３－５仿真容量對(duì)比圖??２１??

兩端天線的間隔是２?ｘＡ＝０．２４ｍ，采樣點(diǎn)是２５６，選擇的是下行鏈路，??仿真環(huán)境是城市微小區(qū)。??「每徑功率：０?－９．７ｄＢ?－＼９２ｄＢ?－２２ＭＢ??ＰＤＰ?＝??每徑時(shí)延：０?ｌｌ〇ｘｌ〇－９ｍ?１９０ｘ１（Ｔ９ｍ?４１〇ｘ１〇－９ｔｗ??ＢＳ?端ＡＯＡ＝［２０°?２０。２０。２０。］??ＢＳ?端ＡＳ?＝［１０。１０。１０。１０。］??ＭＳ?端?ＡＯＤ＝［２２．５。２２．５。２２．５。２２．５。］??Ｎ／ｆＣ＾ＡＣ?「１８０。１８０。１８０。１８０°＇??ＭＳ?犧?ＡＳ?＝?ｉ?ｉ?ｉ?￥??ｙｊ?ｊ?Ｖ－ｊ?Ｖ?Ｊ?Ｖ?Ｊ??無線信道是萊斯衰落信道，萊斯因子分布為??［３ｄ５，－１００ｄＳ，－１００ｄＳ，－１００ｄＳ］。這說明在當(dāng)前的傳播環(huán)境是有直射徑的，是??視距的（ＬＯＳ）。??在仿真相關(guān)性時(shí)，我們天線的規(guī)模為６４ｘ４０的天線陣列。我們得到如圖５－２??的仿真圖。??＜ｈ＇ｎ?＾??１??．——ｉ——．?＜￣?１?＞——．——Ｉ——．?．￣?１?－——．——．?．——．?＇—?１．?．?．?．——．?．￣??：
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