毫米波通信中波束賦形性能仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2017-07-20 17:16
本文關(guān)鍵詞:毫米波通信中波束賦形性能仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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【摘要】:隨著智能移動(dòng)終端的普及和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的迅速發(fā)展,移動(dòng)通信數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量呈現(xiàn)出指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)趨勢(shì)。然而3GHz以下的微波頻譜資源日益緊缺,終將無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的高速率傳輸需求。毫米波具有十分豐富的頻譜資源,發(fā)展毫米波寬帶無(wú)線通信具有戰(zhàn)略性的意義。 本文充分調(diào)研了毫米波信道傳輸?shù)奶攸c(diǎn),并結(jié)合信道建模和天線建模的理論和方法,對(duì)毫米波通信中波束賦形性能進(jìn)行了研究分析和仿真實(shí)現(xiàn)。論文主要完成了以下兩個(gè)方面的工作: 第一,完成了毫米波波束賦形性能仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。嚴(yán)格依照軟件開(kāi)發(fā)的全生命周期過(guò)程,首先對(duì)毫米波通信中波束賦形性能仿真平臺(tái)進(jìn)行了需求討論和可行性分析。在此基礎(chǔ)上完成了仿真平臺(tái)的概要設(shè)計(jì)和各個(gè)子模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì),并給出了具體的實(shí)現(xiàn)方案。仿真平臺(tái)采用面向接口編程的方式,保證了它對(duì)不同信道類型、天線配置以及波束賦形算法的擴(kuò)展性和可維護(hù)性。 第二,利用上述仿真平臺(tái),針對(duì)毫米波通信典型場(chǎng)景,完成了毫米波波束賦形系統(tǒng)建模和鏈路仿真。論文對(duì)60GHz OFDM多載波信號(hào)通過(guò)IEEE802.11ad信道的傳輸進(jìn)行了建模分析,通過(guò)仿真分析比較了基于每個(gè)子載波信道信息SVD分解的波束賦形算法和基于全載波上的碼本波束賦形算法的相對(duì)波束賦形增益性能。在此基礎(chǔ)上又進(jìn)一步分析了不同碼本設(shè)計(jì)的波束賦形性能。結(jié)果顯示,采用更多波瓣、高階相位的碼本可以逐步逼近基于信道SVD分解的波束賦形性能,并且具有相對(duì)較低的算法復(fù)雜度和成本開(kāi)銷。
【關(guān)鍵詞】:毫米波通信 波束賦形 碼本 性能仿真
【學(xué)位授予單位】:北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN928
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-7
- 目錄7-9
- 第一章 緒論9-15
- 1.1 研究背景9-12
- 1.1.1 移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展9-10
- 1.1.2 毫米波通信的優(yōu)勢(shì)10-11
- 1.1.3 毫米波通信的挑戰(zhàn)11-12
- 1.2 研究現(xiàn)狀和主要內(nèi)容12-14
- 1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 本文主要研究?jī)?nèi)容13-14
- 1.3 論文組織結(jié)構(gòu)14-15
- 第二章 毫米波通信理論15-21
- 2.1 毫米波信道特征與建模15-17
- 2.1.1 自由空間傳播特性15-16
- 2.1.2 反射、折射、散射以及其他傳播特性16
- 2.1.3 毫米波信道建模16-17
- 2.2 毫米波多天線技術(shù)17-18
- 2.3 毫米波波束賦形算法18-21
- 2.3.1 系統(tǒng)模型18-19
- 2.3.2 波束賦形算法分類19-21
- 第三章 毫米波波束賦形性能仿真平臺(tái)分析與設(shè)計(jì)21-27
- 3.1 需求分析21-22
- 3.2 可行性分析22-24
- 3.2.1 編程思想和方法的進(jìn)步22-23
- 3.2.2 毫米波通信理論的發(fā)展23-24
- 3.3 概要設(shè)計(jì)24-27
- 第四章 毫米波波束賦形性能仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)27-47
- 4.1 界面模塊27-28
- 4.2 場(chǎng)景模塊28-31
- 4.3 天線模塊31-35
- 4.4 信道模塊35-40
- 4.5 流程控制模塊40-42
- 4.6 波束賦形算法模塊42-47
- 第五章 典型場(chǎng)景仿真結(jié)果和性能分析47-59
- 5.1 典型波束賦形方案47-48
- 5.2 系統(tǒng)模型和信道模型48-50
- 5.3 基于信道矩陣SVD分解的波束賦形50-53
- 5.3.1 優(yōu)化目標(biāo)50
- 5.3.2 仿真參數(shù)配置50-51
- 5.3.3 仿真結(jié)果及分析51-53
- 5.4 基于碼本的波束賦形53-55
- 5.4.1 優(yōu)化目標(biāo)53
- 5.4.2 碼本介紹53-54
- 5.4.3 仿真結(jié)果及分析54-55
- 5.5 碼本波束賦形優(yōu)化分析55-59
- 第六章 總結(jié)59-61
- 6.1 工作總結(jié)59-60
- 6.2 后續(xù)工作和前景展望60-61
- 參考文獻(xiàn)61-65
- 致謝65
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條
1 鄒衛(wèi)霞;崔志芳;李斌;趙心言;;基于N相位的60GHz無(wú)線通信波束賦形碼本設(shè)計(jì)方案[J];北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào);2012年03期
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,本文編號(hào):569126
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