本文選題：波束賦形　切入點：多輸入多輸出　出處：《西安交通大學(xué)學(xué)報》2017年08期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對多輸入多輸出(MIMO)單載波頻分多址(SC-FDMA)系統(tǒng)中現(xiàn)有波束賦形算法在非理想信道狀態(tài)信息下性能下降以及對信道信息誤差敏感的問題,提出了一種魯棒波束賦形算法。該算法利用譜范數(shù)對信道狀態(tài)信息誤差進行建模,并基于均方誤差和準(zhǔn)則將波束賦形優(yōu)化問題建模為一個極小極大化問題,然后利用優(yōu)超理論以及奇異值不等式理論證明該優(yōu)化問題的鞍點特性并得出最優(yōu)的波束賦形結(jié)構(gòu),最后利用凸優(yōu)化得到最優(yōu)的功率分配算法。仿真結(jié)果表明:與非魯棒波束賦形和等功率分配算法相比,該魯棒波束賦形算法在誤碼率以及頻譜效率方面都能獲得更好的性能,信道狀態(tài)信息誤差增大時,該魯棒波束賦形算法與非魯棒波束賦形算法相比在高信噪比時誤碼率性能約有1dB增益,頻譜效率約提升6%。
[Abstract]:In this paper, the existing beamforming algorithms in single-carrier frequency division multiple access (SC-FDMA-FDMA) systems with multiple input / multiple output (MIMO-MIMOA) systems have poor performance and sensitivity to channel information errors under the condition of non-ideal channel state information. A robust beamforming algorithm is proposed, in which the channel state information error is modeled by spectral norm, and the beamforming optimization problem is modeled as a minimization problem based on the mean square error and criterion. Then the saddle point property of the optimization problem is proved by using the optimal supertheory and the singular value inequality theory, and the optimal beamforming structure is obtained. Finally, the optimal power allocation algorithm is obtained by convex optimization. The simulation results show that compared with the non-robust beamforming and equal power allocation algorithms, the robust beamforming algorithm can achieve better performance in both BER and spectral efficiency. When the channel state information error increases, the BER performance of the robust beamforming algorithm is about 1 dB gain and the spectral efficiency is about 6 times higher than that of the non-robust beamforming algorithm at high signal-to-noise ratio (SNR).
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(61671179) 國家“973計劃”資助項目(2013CB329003)
【分類號】：TN929.5

【參考文獻】

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【共引文獻】

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2 王驥;陳芳炯;謝仕義;;一種盲波束賦形與置零新算法[J];吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2016年03期

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5 彭中衛(wèi);王建;;一種實現(xiàn)寬帶波束賦形的相位優(yōu)化方法[A];2009年全國天線年會論文集（下）[C];2009年

6 張權(quán);沈建靚;嚴(yán)繼軍;玄曉波;李欣;;差分進化算法在陣列天線波束賦形中的應(yīng)用[A];2010年全國電磁兼容會議論文集[C];2010年

7 謝振;陳肇安;聶少波;;中國移動WLAN建設(shè)新思路探討[A];廣東通信2010青年論壇優(yōu)秀論文集[C];2010年

8 路志勇;杜彪;楊可忠;;橢圓波束賦形雙偏置天線的設(shè)計[A];2003'全國微波毫米波會議論文集[C];2003年

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10 徐雨晴;IEEE802.11ax波束賦形技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2016年

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本文編號：1563255