本文關鍵詞：大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的漸近信干比與功率增益研究

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【摘要】：隨著智能手機的普及和物聯(lián)網應用的快速發(fā)展,未來的通信系統(tǒng)亟需更高的有效性和可靠性。當前無線通信存在頻譜資源低下,功耗過高的弊端。未來移動通信將向更高效率、更高速率、更加智能的趨勢發(fā)展。傳統(tǒng)通過物理層技術(例如編碼)努力提高的增益,已遠不如直接在基站增加天線,增加帶寬,增加基站提高的速率快。大規(guī)模MIMO系統(tǒng)是在基站端增加天線個數,通過利用空間信道資源,增加分集、數據傳輸速率。大規(guī)模MIMO系統(tǒng)通過利用天線的大量冗余來換取系統(tǒng)的性能,在提高頻譜效率的同時提高能量效率,將成為5G的核心技術。大規(guī)模MIMO可以減小發(fā)射功率和干擾,提高數據傳輸速率和可靠性。更重要的是,隨著基站天線數的增加,小尺度衰落和熱噪聲可以被平滑掉。本文主要對大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的SINR漸近性和功率規(guī)模增益進行研究分析。主要內容如下：首先,將大數定理應用到大規(guī)模MIMO的點對點MIMO場景和多用戶MIMO場景中,介紹了用戶和基站之間的信道矩陣的行近似正交,并分析了預編碼對大規(guī)模MIMO信道帶來的變化。其次,研究了單小區(qū)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)下行鏈路預編碼,推導了四種預編碼下(MRT, ZF, MMSE, RCI)系統(tǒng)的下行漸近SINR的閉合表達式,得出影響系統(tǒng)性能的參數。通過仿真驗證大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中漸近SINR公式的正確性,并對比了不同預編碼下系統(tǒng)性能差異,得出在四種線性預編碼中RCI預編碼性能最佳。最后,分別介紹了單小區(qū)和多小區(qū)場景下大規(guī)模MIMO系統(tǒng)上行線性接收機的漸近信干比,提出了功率規(guī)模增益。通過仿真論證了功率規(guī)模增益的存在和基站天線數對上行漸近信干比的影響。
【關鍵詞】：大規(guī)模MIMO 漸近性 功率增益 MRC ZF MMSE RCI STNR
【學位授予單位】：華中師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 引言9-10
• 1.2 大規(guī)模MIMO的研究現狀和意義10-12
• 1.3 論文的主要研究工作和組織結構12-13
• 第2章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)概述13-24
• 2.1 概述13-14
• 2.2 大規(guī)模MIMO：點對點MIMO場景14-19
• 2.2.1 系統(tǒng)模型15
• 2.2.2 MIMO信道的并行分解15-16
• 2.2.3 大數定理16
• 2.2.4 接收機的容量16-19
• 2.3 大規(guī)模MIMO：多用戶MIMO場景19-22
• 2.3.1 系統(tǒng)模型19-20
• 2.3.2 上行鏈路20-21
• 2.3.3 下行鏈路21-22
• 2.4 預編碼對大規(guī)模MIMO帶來信道的變化22
• 2.5 本章小結22-24
• 第3章 大規(guī)模MIMO下行鏈路預編碼漸近性能分析24-35
• 3.1 大規(guī)模MIMO下行鏈路系統(tǒng)模型24-25
• 3.2 下行鏈路預編碼25-29
• 3.2.1 最大速率傳輸波束成形(MRT)25-26
• 3.2.2 迫零波束成形(ZF)26-27
• 3.2.3 校準信道反轉波束成形(RCI)27-28
• 3.2.4 最小均方誤差波束成形(MMSE)28-29
• 3.3 漸近SINR分析29-30
• 3.4 仿真結果與分析30-34
• 3.5 本章小結34-35
• 第4章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)功率增益分析35-54
• 4.1 單小區(qū)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)35-46
• 4.1.1 理想信道情況35-39
• 4.1.2 非理想信道情況39-43
• 4.1.3 仿真結果與分析43-46
• 4.2 多小區(qū)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)46-52
• 4.2.1 系統(tǒng)模型46-47
• 4.2.2 信道估計47-48
• 4.2.3 線性接收機MMSE48-49
• 4.2.4 上行鏈路漸近SINR49-50
• 4.2.5 仿真結果與分析50-52
• 4.3 功率增益分析52-53
• 4.4 本章小結53-54
• 第5章 總結與展望54-56
• 5.1 總結54
• 5.2 展望54-56
• 參考文獻56-60
• 附錄60-62
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文62-63
• 致謝63

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1 宋文妙,全慶一,胡健棟;多用戶MIMO系統(tǒng)最優(yōu)發(fā)送策略研究[J];微電子學與計算機;2005年06期

2 王國威;黎海濤;;帶有同道干擾的MIMO系統(tǒng)性能分析[J];電視技術;2012年19期

3 鄭海波;趙莉;李振偉;;一種改進的多用戶下行MIMO系統(tǒng)用戶選擇算法[J];通信技術;2009年05期

4 向崢嶸,吳曉蓓,陳慶偉,胡維禮;非線性MIMO系統(tǒng)的降維狀態(tài)觀測器[J];控制理論與應用;2000年01期

5 黃永明;楊綠溪;;MIMO系統(tǒng)中基于混合干擾消除的低復雜度迭代接收[J];通信學報;2006年03期

6 鄭侃;徐慧;汪劍鋒;王文博;;寬帶MIMO系統(tǒng)天線選擇技術的研究[J];電信科學;2007年09期

7 許冬欣;于華彬;;基于有限反饋的多用戶MIMO系統(tǒng)調度方案分析[J];信息技術;2009年10期

8 萬磊;鄭幽思;梅順良;;有限反饋多用戶MIMO系統(tǒng)的低復雜度用戶選擇[J];清華大學學報(自然科學版);2010年04期

9 梁紅玉,吳偉陵;MIMO系統(tǒng)的信道容量[J];無線電通信技術;2003年02期

10 車小林;何晨;蔣鈴鴿;;基于噪聲預測的單載波MIMO系統(tǒng)的頻域均衡[J];電子學報;2009年01期

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1 滿江虹;武玉強;初學導;;MIMO系統(tǒng)的加權一步超前模型參考自適應控制[A];1997中國控制與決策學術年會論文集[C];1997年

2 鐘衛(wèi);徐友云;蔡躍明;;多用戶MIMO系統(tǒng)中的一種基于博弈論的資源優(yōu)化[A];通信理論與信號處理新進展——2005年通信理論與信號處理年會論文集[C];2005年

3 賀志強;田寶玉;吳偉陵;;時變信道下MIMO系統(tǒng)自適應調制與功率分配的算法性能分析[A];現代通信理論與信號處理進展——2003年通信理論與信號處理年會論文集[C];2003年

4 徐凱;羅濤;尹長川;樂光新;;一種應用于MIMO系統(tǒng)的天線選擇新算法[A];第九屆全國青年通信學術會議論文集[C];2004年

5 賀春瑋;劉富強;楊華;張際;;MIMO系統(tǒng)的小區(qū)間干擾抑制技術[A];第一屆中國高校通信類院系學術研討會論文集[C];2007年

6 甄子洋;王志勝;;時滯MIMO系統(tǒng)的信息融合解耦補償器設計[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年

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1 王月瑜;MIMO系統(tǒng)空域相關性分析與信道估計[D];哈爾濱工程大學;2008年

2 國曉博;MIMO系統(tǒng)的統(tǒng)計型QoS保障技術研究[D];西安電子科技大學;2014年

3 朱耀麟;MIMO系統(tǒng)中發(fā)射天線選擇算法研究[D];上海大學;2007年

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5 蘭洋;OFDM和MIMO系統(tǒng)的信道估計、干擾消除和信號檢測[D];東南大學;2005年

6 陳霖;分層MIMO系統(tǒng)接收技術研究[D];西安電子科技大學;2009年

7 汪凡;MIMO系統(tǒng)檢測算法研究及收發(fā)技術聯(lián)合設計[D];浙江大學;2008年

8 楊遠;MIMO系統(tǒng)中的檢測算法研究[D];西安電子科技大學;2009年

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1 肖志鵬;大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的漸近信干比與功率增益研究[D];華中師范大學;2015年

2 馬娌娜;多用戶MIMO系統(tǒng)能效問題的研究[D];鄭州大學;2015年

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5 魏澤華;3D MIMO系統(tǒng)下行多小區(qū)聯(lián)合傳輸研究[D];北京郵電大學;2015年

6 嚴東;MIMO系統(tǒng)的信道估計算法研究及仿真[D];河海大學;2004年

7 肖道文;MIMO系統(tǒng)信道相關性及閉環(huán)空時算法研究[D];電子科技大學;2005年

8 朱菲菲;多小區(qū)MIMO系統(tǒng)中干擾對齊技術研究[D];山東大學;2014年

9 肖麗華;MIMO系統(tǒng)天線單元及陣列設計與研究[D];北京郵電大學;2009年

10 黎威;MIMO系統(tǒng)中天線選擇技術的研究[D];武漢理工大學;2009年

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