本文關(guān)鍵詞：大規(guī)模無線MIMO系統(tǒng)的上行鏈路傳輸技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大規(guī)模無線多輸入多輸出(MIMO, Multiple-Input Multiple-Output)作為第五代移動通信系統(tǒng)(5G,5th Generation Mobile Communication System)關(guān)鍵技術(shù),可以顯著地提高系統(tǒng)容量,是目前無線通信領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中,由于信道矩陣維度的明顯增加,基站端聯(lián)合數(shù)據(jù)處理會越來越復(fù)雜。因此,本文重點(diǎn)研究了大規(guī)模MIMO無線通信系統(tǒng)上行鏈路通信的復(fù)雜度降低技術(shù)。首先,我們介紹了本論文研究背景,分析了大規(guī)模無線MIMO通信技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài),從而引出本論文研究內(nèi)容�；诖笠�(guī)模MIMO的多小區(qū)多用戶蜂窩系統(tǒng)模型,論文分析了理想信道下的上行基站接收機(jī),包括匹配濾波(MF, Match Filter)、迫零、最小均方誤差(MMSE, Minimum Mean-Squared Error)接收機(jī)。同時,論文介紹了大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的上行Turbo迭代接收機(jī)原理。仿真結(jié)果表明,在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中,當(dāng)基站已知用戶上行通信的完全信道狀態(tài)信息時,用戶只需較低的發(fā)送功率,使用簡單的接收機(jī)就可以得到較好的性能。在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中,最嚴(yán)重的問題之一就是導(dǎo)頻污染,因此論文研究了存在導(dǎo)頻污染時,多小區(qū)多用戶大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的上行Turbo迭代接收機(jī)性能,主要包括以下幾個方面：(1)在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)下,引入了基于MMSE濾波器的迭代軟干擾抵消(ISDIC, Iterative Soft Decision Interference Cancellation)算法：(2)考慮到算法復(fù)雜度,論文給出了兩種避免矩陣求逆的迭代軟輸入軟輸出(SISO, Soft Input Soft Output)檢測：基于多項(xiàng)式展開(PELD, Polynomial Expansion Linear Detector)的軟干擾抵消算法和基于奇異值分解的SISO檢測器；(3)基于MF的迭代接收機(jī)作為PELD-SISO的特例給出。仿真結(jié)果表明,在基站端,如果不做迭代接收,可采用PELD檢測,因?yàn)橄啾萂F,PELD可獲得較大性能增益；如果做迭代接收,MF-ISDIC可達(dá)到MMSE-ISDIC的性能�？傊�,對于大規(guī)模MIMO,應(yīng)盡量避免采用需要矩陣求逆的MMSE迭代接收機(jī)。論文還研究了大規(guī)模分布式天線系統(tǒng)(DAS, Distributed Antenna System)的上行多址通信復(fù)雜度降低方法�；诖笠�(guī)模DAS的單小區(qū)多用戶系統(tǒng)模型,論文介紹了一種簡單的隨機(jī)導(dǎo)頻復(fù)用方案來降低系統(tǒng)的導(dǎo)頻開銷,并在理論上推導(dǎo)出當(dāng)天線數(shù)趨于無窮時,系統(tǒng)和容量的漸近性能�？紤]到系統(tǒng)空間接入點(diǎn)的增加,論文提出一種空間信道矩陣稀疏化的通信方法來降低系統(tǒng)信號處理復(fù)雜度。仿真結(jié)果表明,提出的方法在損失系統(tǒng)性能較小的情況下,很好地降低系統(tǒng)復(fù)雜度。同時,論文通過蒙特卡洛仿真給出了特定系統(tǒng)配置下最優(yōu)的正交導(dǎo)頻數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：5G 大規(guī)模MIMO 迭代Turbo接收機(jī) 迭代軟干擾抵消 大規(guī)模DAS 空間信道矩陣稀疏化
【學(xué)位授予單位】：東南大學(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4-5
• Abstract5-10
• 本論文符號說明10-11
• 本論文專用術(shù)語的注釋表11-13
• 第一章 緒論13-25
• 1.1 論文研究背景及意義13-18
• 1.2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析18-22
• 1.2.1 大規(guī)模MIMO的信道模型及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)18-20
• 1.2.2 大規(guī)模MIMO的信道狀態(tài)信息獲取技術(shù)20-22
• 1.2.3 大規(guī)模MIMO的系統(tǒng)性能技術(shù)分析22
• 1.3 論文的主要工作與安排22-23
• 1.4 數(shù)學(xué)表達(dá)中的符號約定23-25
• 第二章 大規(guī)模MIMO蜂窩系統(tǒng)25-33
• 2.1 引言25-26
• 2.2 大規(guī)模MIMO蜂窩多小區(qū)多用戶系統(tǒng)信道模型26-27
• 2.3 大規(guī)模MIMO的上行檢測技術(shù)27-29
• 2.3.1 MMSE檢測27-28
• 2.3.2 ZF檢測28-29
• 2.3.3 MF檢測29
• 2.4 Turbo迭代接收機(jī)原理29-30
• 2.5 仿真結(jié)果30-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第三章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的上行迭代檢測技術(shù)33-45
• 3.1 引言33-34
• 3.2 存在導(dǎo)頻污染的基于MMSE迭代軟判決干擾抵消34-39
• 3.2.1 大規(guī)模MIMO的信道估計(jì)34-35
• 3.2.2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)下基于MMSE的迭代軟干擾抵消算法35-39
• 3.3 兩種存在導(dǎo)頻污染的低復(fù)雜度迭代軟干擾抵消算法39-41
• 3.3.1 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)基于PELD的SISO檢測39-40
• 3.3.2 大規(guī)模MIMO基于SVD分解的SISO檢測40-41
• 3.4 仿真結(jié)果及分析41-43
• 3.4.1 仿真參數(shù)配置41
• 3.4.2 系統(tǒng)誤幀率仿真結(jié)果41-43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 第四章 低復(fù)雜度的大規(guī)模多用戶分布式天線系統(tǒng)通信方法45-57
• 4.1 引言45-46
• 4.2 行多用戶大規(guī)模DAS的系統(tǒng)模型46-48
• 4.2.1 信道模型及導(dǎo)頻復(fù)用46-47
• 4.2.2 大規(guī)模DAS的信道估計(jì)47-48
• 4.3 大規(guī)模DAS的和容量分析48-49
• 4.4 大規(guī)模DAS的低復(fù)雜度通信方法49-52
• 4.5 仿真結(jié)果及分析52-56
• 4.5.1 區(qū)域頻譜效率52-53
• 4.5.2 仿真參數(shù)及結(jié)果53-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 第五章 全文總結(jié)與展望57-59
• 5.1 論文工作總結(jié)57
• 5.2 論文工作展望57-59
• 附錄A 理論1證明59-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果67-69
• 致謝69

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