FDD模式下大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的CSIT獲取研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-14 22:03
第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5G)可以從各個(gè)方面對(duì)4G通信進(jìn)行增強(qiáng),目前已經(jīng)成為通信界研究的重點(diǎn)。大規(guī)模MIMO(Massive MIMO)技術(shù)是指在收發(fā)兩端配置大量天線,在同一時(shí)頻資源上同時(shí)為多個(gè)用戶(hù)提供服務(wù)的技術(shù),作為5G通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,大規(guī)模MIMO具有系統(tǒng)容量大、頻譜效率高等優(yōu)點(diǎn)。但是大規(guī)模MIMO技術(shù)能夠發(fā)揮這些優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵是發(fā)射端必須獲得下行信道狀態(tài)信息(CSI)。在頻分雙工(FDD)傳輸模式下,由于信道互易性不復(fù)存在,發(fā)射端通過(guò)接收端的反饋獲得發(fā)射端CSI(CSIT)。然而,在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中,天線數(shù)量的急劇增加導(dǎo)致CSIT的反饋量也相應(yīng)增加,降低了系統(tǒng)的性能;诖,本文針對(duì)FDD模式下大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中CSIT獲取問(wèn)題展開(kāi)研究,旨在降低反饋開(kāi)銷(xiāo)的同時(shí)保證獲得CSIT的準(zhǔn)確度。主要貢獻(xiàn)如下:(1)分析了大規(guī)模MIMO信道模型,并詳細(xì)闡述了壓縮感知(CS)技術(shù),基于此,針對(duì)大規(guī)模MIMO系統(tǒng),提出一種基于空間稀疏性的CSIT獲取方法。在目前廣泛應(yīng)用的稀疏度自適應(yīng)匹配追蹤(SAMP)基礎(chǔ)上,針對(duì)SAMP方法存在的缺陷,提出一種改進(jìn)的SAMP方法。該方法結(jié)合分段思想、初始...
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
縮略詞列表
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 大規(guī)模MIMO技術(shù)
1.1.2 信道狀態(tài)信息獲取
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展
1.3 本文的主要工作和內(nèi)容安排
2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中信道狀態(tài)信息獲取方法
2.1 引言
2.2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)模型
2.2.1 多用戶(hù)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)模型
2.2.2 大規(guī)模MIMO信道模型
2.3 信道狀態(tài)信息獲取方法
2.3.1 基于統(tǒng)計(jì)特性的有限反饋技術(shù)
2.3.2 基于碼本的有限反饋技術(shù)
2.3.3 基于空間相關(guān)性的方法
2.3.4 壓縮感知技術(shù)
2.4 本章小結(jié)
3 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)基于壓縮感知的CSI反饋
3.1 引言
3.2 壓縮感知理論基礎(chǔ)
3.2.1 信號(hào)的稀疏表示
3.2.2 觀測(cè)矩陣的設(shè)計(jì)
3.2.3 信號(hào)的重構(gòu)
3.3 壓縮感知典型的貪婪方法
3.3.1 OMP
3.3.2 ROMP
3.3.3 CoSaMP
3.3.4 StOMP
3.3.5 SAMP
3.4 基于壓縮感知的CSI反饋方案
3.4.1 多用戶(hù)大規(guī)模MIMO下行鏈路模型
3.4.2 基于壓縮感知的CSI反饋獲取方案
3.5 仿真與分析
3.5.1 壓縮感知重構(gòu)方法仿真與分析
3.5.2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)CSI反饋方法仿真與分析
3.6 本章小結(jié)
4 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)基于空間稀疏性的CSIT獲取方法
4.1 引言
4.2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)稀疏模型
4.3 M-SAMP方法
4.3.1 分段操作
4.3.2 稀疏度估計(jì)
4.3.3 M-SAMP方法具體步驟
4.4 仿真與分析
4.4.1 性能指標(biāo)
4.4.2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)應(yīng)用
4.5 本章小結(jié)
5 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)基于空間相關(guān)性的CSIT獲取方法
5.1 引言
5.2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)空間相關(guān)性模型
5.3 大規(guī)模MIMO信道基于降維壓縮的反饋方法
5.3.1 基于低復(fù)雜度PCA的信道壓縮反饋方法
5.3.2 基于LE的信道反饋方法
5.3.3 復(fù)雜度分析
5.4 仿真與分析
5.4.1 歸一化均方誤差與反饋量壓縮比
5.4.2 誤碼率
5.4.3 系統(tǒng)容量
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A.作者在攻讀碩士研究生期間發(fā)表的論文
B.作者在攻讀碩士研究生期間獲權(quán)/申請(qǐng)的專(zhuān)利
C.作者在攻讀碩士研究生期間參加的項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展的展望[J]. 張玉龍,李志峰,趙勛. 信息通信. 2013(01)
[2]基于壓縮感知的MIMO-OFDM系統(tǒng)信道狀態(tài)信息反饋方案研究[J]. 孫超,李永杰,宋榮方. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(01)
[3]基于稀疏流形學(xué)習(xí)的SAR圖像識(shí)別[J]. 王偉,畢篤彥,熊磊,田樂(lè),張齊. 電子學(xué)報(bào). 2010(11)
[4]一種壓縮采樣中的稀疏度自適應(yīng)子空間追蹤算法[J]. 楊成,馮巍,馮輝,楊濤,胡波. 電子學(xué)報(bào). 2010(08)
[5]基于壓縮感知的變步長(zhǎng)自適應(yīng)匹配追蹤重建算法[J]. 高睿,趙瑞珍,胡紹海. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(06)
[6]壓縮傳感綜述[J]. 李樹(shù)濤,魏丹. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2009(11)
[7]壓縮感知理論及其研究進(jìn)展[J]. 石光明,劉丹華,高大化,劉哲,林杰,王良君. 電子學(xué)報(bào). 2009(05)
碩士論文
[1]基于頻域SBR無(wú)線信道的分析[D]. 李宗政.南京郵電大學(xué) 2012
[2]LTE-A中的下行反饋技術(shù)研究[D]. 蔡曉衛(wèi).西安電子科技大學(xué) 2011
[3]基于全波分析的MIMO無(wú)線傳輸模型[D]. 練成棟.上海交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):2917083
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
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1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 大規(guī)模MIMO技術(shù)
1.1.2 信道狀態(tài)信息獲取
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展
1.3 本文的主要工作和內(nèi)容安排
2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中信道狀態(tài)信息獲取方法
2.1 引言
2.2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)模型
2.2.1 多用戶(hù)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)模型
2.2.2 大規(guī)模MIMO信道模型
2.3 信道狀態(tài)信息獲取方法
2.3.1 基于統(tǒng)計(jì)特性的有限反饋技術(shù)
2.3.2 基于碼本的有限反饋技術(shù)
2.3.3 基于空間相關(guān)性的方法
2.3.4 壓縮感知技術(shù)
2.4 本章小結(jié)
3 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)基于壓縮感知的CSI反饋
3.1 引言
3.2 壓縮感知理論基礎(chǔ)
3.2.1 信號(hào)的稀疏表示
3.2.2 觀測(cè)矩陣的設(shè)計(jì)
3.2.3 信號(hào)的重構(gòu)
3.3 壓縮感知典型的貪婪方法
3.3.1 OMP
3.3.2 ROMP
3.3.3 CoSaMP
3.3.4 StOMP
3.3.5 SAMP
3.4 基于壓縮感知的CSI反饋方案
3.4.1 多用戶(hù)大規(guī)模MIMO下行鏈路模型
3.4.2 基于壓縮感知的CSI反饋獲取方案
3.5 仿真與分析
3.5.1 壓縮感知重構(gòu)方法仿真與分析
3.5.2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)CSI反饋方法仿真與分析
3.6 本章小結(jié)
4 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)基于空間稀疏性的CSIT獲取方法
4.1 引言
4.2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)稀疏模型
4.3 M-SAMP方法
4.3.1 分段操作
4.3.2 稀疏度估計(jì)
4.3.3 M-SAMP方法具體步驟
4.4 仿真與分析
4.4.1 性能指標(biāo)
4.4.2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)應(yīng)用
4.5 本章小結(jié)
5 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)基于空間相關(guān)性的CSIT獲取方法
5.1 引言
5.2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)空間相關(guān)性模型
5.3 大規(guī)模MIMO信道基于降維壓縮的反饋方法
5.3.1 基于低復(fù)雜度PCA的信道壓縮反饋方法
5.3.2 基于LE的信道反饋方法
5.3.3 復(fù)雜度分析
5.4 仿真與分析
5.4.1 歸一化均方誤差與反饋量壓縮比
5.4.2 誤碼率
5.4.3 系統(tǒng)容量
5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A.作者在攻讀碩士研究生期間發(fā)表的論文
B.作者在攻讀碩士研究生期間獲權(quán)/申請(qǐng)的專(zhuān)利
C.作者在攻讀碩士研究生期間參加的項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展的展望[J]. 張玉龍,李志峰,趙勛. 信息通信. 2013(01)
[2]基于壓縮感知的MIMO-OFDM系統(tǒng)信道狀態(tài)信息反饋方案研究[J]. 孫超,李永杰,宋榮方. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(01)
[3]基于稀疏流形學(xué)習(xí)的SAR圖像識(shí)別[J]. 王偉,畢篤彥,熊磊,田樂(lè),張齊. 電子學(xué)報(bào). 2010(11)
[4]一種壓縮采樣中的稀疏度自適應(yīng)子空間追蹤算法[J]. 楊成,馮巍,馮輝,楊濤,胡波. 電子學(xué)報(bào). 2010(08)
[5]基于壓縮感知的變步長(zhǎng)自適應(yīng)匹配追蹤重建算法[J]. 高睿,趙瑞珍,胡紹海. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(06)
[6]壓縮傳感綜述[J]. 李樹(shù)濤,魏丹. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2009(11)
[7]壓縮感知理論及其研究進(jìn)展[J]. 石光明,劉丹華,高大化,劉哲,林杰,王良君. 電子學(xué)報(bào). 2009(05)
碩士論文
[1]基于頻域SBR無(wú)線信道的分析[D]. 李宗政.南京郵電大學(xué) 2012
[2]LTE-A中的下行反饋技術(shù)研究[D]. 蔡曉衛(wèi).西安電子科技大學(xué) 2011
[3]基于全波分析的MIMO無(wú)線傳輸模型[D]. 練成棟.上海交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):2917083
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/2917083.html
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