大規(guī)模MIMO碼本技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:大規(guī)模MIMO碼本技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近幾年,無線通信技術(shù)得到迅猛發(fā)展,特別是在4G技術(shù)實用化以來,系統(tǒng)傳輸速率和用戶體驗得到極大提高,也進一步刺激了人們的無線業(yè)務(wù)需求,從而使人們對移動寬帶接入、大數(shù)據(jù)承載、服務(wù)體驗等方面提出了更高的要求。預(yù)測顯示,未來網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量將呈現(xiàn)成百上千倍增長的井噴態(tài)勢。因此,下一代5G技術(shù)的研究也就不可避免地被提上日程。其中,接入側(cè)大規(guī)模MIMO技術(shù)通過配置眾多天線可以獲取更高的鏈路可靠性及數(shù)據(jù)傳輸速率、頻譜效率,已成為5G移動通信系統(tǒng)的候選技術(shù)之一。與此同時,大規(guī)模MIMO相對傳統(tǒng)MIMO系統(tǒng)因其天線數(shù)量大規(guī)模增加,也面臨更大的挑戰(zhàn)。如大規(guī)模MIMO系統(tǒng)對預(yù)編碼性能提出更高的要求,需要研究出在信道容量及誤碼率方面表現(xiàn)更優(yōu)的碼本矩陣。另外,由于天線數(shù)量巨大,單基站的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)會采用平面矩形或3D天線陣列。在此情況下,系統(tǒng)需要相對于原先線性碼本更能適應(yīng)于平面天線陣列的碼本設(shè)計方案;诖,本文著重對大規(guī)模MIMO關(guān)鍵技術(shù)中的有限反饋預(yù)編碼及碼本設(shè)計技術(shù)進行研究,具體工作如下:[1]對大規(guī)模MIMO關(guān)鍵技術(shù)中的系統(tǒng)信道容量進行分析,給出容量仿真圖;并著重介紹了其有限反饋預(yù)編碼技術(shù),對比分析幾種經(jīng)典的碼本設(shè)計方案,方便其他研究者對大規(guī)模MIMO碼本技術(shù)有初步的認識。[2]對酉陣擾動下的系統(tǒng)信道容量及誤碼率進行分析,并在此基礎(chǔ)上提出一種分層碼本設(shè)計方案,分為基于Fourier擾動和基于旋轉(zhuǎn)矩陣擾動;同時,為解決系統(tǒng)信道反饋開銷過大的問題,本文提出一種自適應(yīng)子碼本選擇算法。當不滿足反饋子碼本條件時,系統(tǒng)僅對主碼本進行PMI(Precoding Matrix Indicator)反饋。仿真結(jié)果表明,本文所提分層碼本相對于單一碼本有一定性能增益,并能有效減少系統(tǒng)反饋開銷。[3]通過對平面天線陣列下信道相關(guān)矩陣的分析研究,結(jié)合碼本設(shè)計中的雙碼本構(gòu)造模型,提出一種基于Kronecker逼近原理的雙碼本設(shè)計方案。仿真結(jié)果表明,相比于線性碼本方案其更能適應(yīng)于平面天線配置下的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】:大規(guī)模MIMO 預(yù)編碼 碼本設(shè)計 平面天線陣列
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN919.3
【目錄】:
- 摘要5-6
- abstract6-14
- 第一章 緒論14-19
- 1.1 研究背景14-17
- 1.2 大規(guī)模MIMO技術(shù)概述17-18
- 1.3 本文結(jié)構(gòu)及內(nèi)容安排18-19
- 第二章 大規(guī)模MIMO關(guān)鍵技術(shù)19-35
- 2.1 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)特性19-21
- 2.1.1 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的優(yōu)勢20
- 2.1.2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)面臨的問題20-21
- 2.2 容量分析21-29
- 2.2.1 點對點MIMO21-26
- 2.2.2 多用戶MIMO26-29
- 2.3 天線方面29-30
- 2.4 有限反饋預(yù)編碼技術(shù)30-31
- 2.5 碼本設(shè)計31-35
- 第三章 一種新型自適應(yīng)分層碼本設(shè)計35-52
- 3.1 系統(tǒng)模型35-36
- 3.2 酉矩陣擾動的系統(tǒng)性能增益36-39
- 3.2.1 信道容量增益37-38
- 3.2.2 誤碼率增益38-39
- 3.3 分層碼本設(shè)計39-47
- 3.3.1 主碼本設(shè)計39-42
- 3.3.2 子碼本設(shè)計42-47
- 3.4 自適應(yīng)子碼本選擇47-48
- 3.5 仿真結(jié)果48-51
- 3.6 本章小結(jié)51-52
- 第四章 平面天線陣列下的雙碼本設(shè)計52-70
- 4.1 雙碼本模型52-55
- 4.2 線性天線陣列下的雙碼本設(shè)計方案55-59
- 4.2.1 GOB碼本55-57
- 4.2.2 基于旋轉(zhuǎn)的雙碼本57-59
- 4.3 平面天線陣列下的雙碼本設(shè)計方案59-66
- 4.3.1 URA信道相關(guān)矩陣的Kronecker逼近59-60
- 4.3.2 線性天線陣列下的DFT雙碼本60-61
- 4.3.3 平面天線陣列下雙碼本設(shè)計61-66
- 4.4 仿真結(jié)果66-69
- 4.5 本章小結(jié)69-70
- 第五章 結(jié)論70-72
- 5.1 工作總結(jié)70
- 5.2 下一步研究展望70-72
- 致謝72-73
- 參考文獻73-77
- 附錄A77-81
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果81-82
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