大規(guī)模免調度傳輸活躍用戶檢測與信道估計方法研究
發(fā)布時間:2024-11-24 21:44
終端設備的普及促進了移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,未來移動通信網(wǎng)絡不但需要滿足人與人之間的通信,同時也要滿足物與物之間的通信。第五代移動通信系統(tǒng)(5G)中的重要應用場景之一就是物聯(lián)網(wǎng)場景(M2M,Machine to Machine)。M2M場景能夠為海量的終端設備提供通信服務,這些設備具有低復雜度、低功耗的特點,其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)具有低速率、小數(shù)據(jù)包的特點,目前的長期演進(LTE,Long Term Evolution)系統(tǒng)無法滿足M2M場景的需求。面對海量終端用戶的連接需求,現(xiàn)有基于授權接入的多址接入方式將會為通信系統(tǒng)帶來沉重的接入信令開銷。針對該問題,免調度傳輸技術能夠避免接入信令開銷,降低傳輸時延和終端功耗。此外,大規(guī)模MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術能夠增加系統(tǒng)吞吐量,提高傳輸可靠性,提升系統(tǒng)的頻譜效率和能量效率,被業(yè)界認為是未來移動通信系統(tǒng)中的核心技術之一。因此,本文圍繞M2M應用場景,在大規(guī)模免調度傳輸場景下對活躍用戶檢測和信道估計方法展開深入研究。首先,本文比較了授權接入與免調度傳輸兩種接入方式。當前LTE上行傳輸需要經(jīng)過授權接入實現(xiàn)...
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
本論文符號說明
本論文專用術語注釋表
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 移動通信的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1.2 大規(guī)模MIMO技術
1.2 研究現(xiàn)狀與分析
1.2.1 當前多址傳輸技術面臨的問題
1.2.2 免調度傳輸技術研究現(xiàn)狀
1.3 論文的研究工作和章節(jié)安排
1.4 數(shù)學符號約定
第二章 免調度傳輸技術和壓縮感知理論
2.1 引言
2.2 免調度傳輸技術
2.2.1 上行免調度傳輸場景
2.2.2 上行免調度傳輸模型
2.3 壓縮感知理論
2.3.1 壓縮感知數(shù)學模型
2.3.2 測量矩陣
2.3.3 信號重構算法
2.3.4 多向量測量信號恢復
2.4 本章小結
第三章 大規(guī)模免調度傳輸中基于Khatri-Rao積的活躍用戶檢測方法
3.1 引言
3.2 基于Khatri-Rao積的壓縮感知理論
3.2.1 基于接收信號理想自相關陣的Khatri-Rao積壓縮感知方法
3.2.2 基于接收信號統(tǒng)計自相關陣的Khatri-Rao積壓縮感知方法
3.3 基于Khatri-Rao積的活躍用戶檢測方法
3.3.1 基于Khatri-Rao積的系統(tǒng)模型
3.3.2 基于Khatri-Rao積的正交匹配追趕算法
3.3.3 導頻設計和活躍用戶檢測性能分析
3.4 仿真結果
3.4.1 已知活躍用戶數(shù)
3.4.2 已知用戶活躍度的統(tǒng)計信息
3.5 本章小結
第四章 大規(guī)模免調度傳輸波束域活躍用戶檢測和信道估計方法
4.1 引言
4.2 傳統(tǒng)信道估計方法
4.2.1 LS信道估計
4.2.2 MMSE信道估計
4.3 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)波束域信道特性
4.3.1 系統(tǒng)配置
4.3.2 信道模型
4.3.3 數(shù)值仿真
4.4 基于波束域信道特性的活躍用戶檢測和信道估計方法
4.4.1 波束域下大規(guī)模免調度傳輸信道模型
4.4.2 基于波束域信道特性的活躍用戶檢測與信道估計算法
4.5 仿真結果
4.6 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 全文總結及主要貢獻
5.2 進一步研究方向
參考文獻
作者攻讀碩士學位期間撰寫的論文和專利
致謝
本文編號:4012509
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
本論文符號說明
本論文專用術語注釋表
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 移動通信的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1.2 大規(guī)模MIMO技術
1.2 研究現(xiàn)狀與分析
1.2.1 當前多址傳輸技術面臨的問題
1.2.2 免調度傳輸技術研究現(xiàn)狀
1.3 論文的研究工作和章節(jié)安排
1.4 數(shù)學符號約定
第二章 免調度傳輸技術和壓縮感知理論
2.1 引言
2.2 免調度傳輸技術
2.2.1 上行免調度傳輸場景
2.2.2 上行免調度傳輸模型
2.3 壓縮感知理論
2.3.1 壓縮感知數(shù)學模型
2.3.2 測量矩陣
2.3.3 信號重構算法
2.3.4 多向量測量信號恢復
2.4 本章小結
第三章 大規(guī)模免調度傳輸中基于Khatri-Rao積的活躍用戶檢測方法
3.1 引言
3.2 基于Khatri-Rao積的壓縮感知理論
3.2.1 基于接收信號理想自相關陣的Khatri-Rao積壓縮感知方法
3.2.2 基于接收信號統(tǒng)計自相關陣的Khatri-Rao積壓縮感知方法
3.3 基于Khatri-Rao積的活躍用戶檢測方法
3.3.1 基于Khatri-Rao積的系統(tǒng)模型
3.3.2 基于Khatri-Rao積的正交匹配追趕算法
3.3.3 導頻設計和活躍用戶檢測性能分析
3.4 仿真結果
3.4.1 已知活躍用戶數(shù)
3.4.2 已知用戶活躍度的統(tǒng)計信息
3.5 本章小結
第四章 大規(guī)模免調度傳輸波束域活躍用戶檢測和信道估計方法
4.1 引言
4.2 傳統(tǒng)信道估計方法
4.2.1 LS信道估計
4.2.2 MMSE信道估計
4.3 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)波束域信道特性
4.3.1 系統(tǒng)配置
4.3.2 信道模型
4.3.3 數(shù)值仿真
4.4 基于波束域信道特性的活躍用戶檢測和信道估計方法
4.4.1 波束域下大規(guī)模免調度傳輸信道模型
4.4.2 基于波束域信道特性的活躍用戶檢測與信道估計算法
4.5 仿真結果
4.6 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 全文總結及主要貢獻
5.2 進一步研究方向
參考文獻
作者攻讀碩士學位期間撰寫的論文和專利
致謝
本文編號:4012509
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