基于混合波束賦形的室內(nèi)毫米波MIMO系統(tǒng)性能分析
本文選題:毫米波通信 + MIMO ; 參考:《電子學(xué)報》2017年06期
【摘要】:混合波束賦形在射頻模擬域波束賦形的基礎(chǔ)上,通過在基帶實(shí)現(xiàn)數(shù)字域波束賦形來進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)速率.本文針對基于混合波束賦形的室內(nèi)毫米波MIMO(Multiple Input Multiple Output)系統(tǒng)進(jìn)行性能分析,分別評估了迫零(Zero Force,ZF)接收機(jī)、最小均方誤差(Minimum Mean Square Error,MMSE)接收機(jī)以及匹配濾波(Matched Filter,MF)接收機(jī)在基于碼本的最優(yōu)波束選擇下的傳輸速率,并對接收機(jī)在不同的信道環(huán)境下進(jìn)行性能評估.仿真結(jié)果表明,無論視距(Line-Of-Sight,LOS)傳播路徑是否被遮擋,MMSE接收機(jī)和ZF接收機(jī)在總發(fā)射功率較高時均具有接近容量的性能;在總發(fā)射功率較低時MMSE接收機(jī)的性能則略優(yōu)于ZF接收機(jī).相反,MF接收機(jī)始終保持較差的性能.系統(tǒng)可根據(jù)總發(fā)射功率大小以及接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度來選取合適的接收機(jī).本文所研究的系統(tǒng)可應(yīng)用于實(shí)際室內(nèi)無線個域網(wǎng)(Wireless Personal Area Networks,WPAN)以實(shí)現(xiàn)高速短距無線通信.
[Abstract]:The hybrid beamforming is based on the RF analog beamforming and the digital beamforming is realized in the baseband to further improve the data rate. In this paper, the performance analysis of indoor millimeter wave MIMO (multiple input multiple output) system based on hybrid beamforming is carried out, and the zero force ZF receiver is evaluated, respectively. The transmission rate of minimum mean Square Error-MMSE receiver and matched filter MF receiver under the optimal beam-selection based on codebook, and the performance evaluation of the receiver in different channel environment. The simulation results show that both the MMSE receiver and ZF receiver have the capability of approaching the capacity when the total transmission power is high, and the performance of the MMSE receiver is slightly better than that of the ZF receiver when the total transmission power is low, regardless of whether the transmission path of the Line-Of-SightSightLos is blocked or not. On the contrary, the MF receiver has always maintained poor performance. The system can select a suitable receiver according to the total transmit power and the complexity of the receiver. The system studied in this paper can be applied to wireless personal Area network (WPAN) in order to realize high-speed short-range wireless communication.
【作者單位】: 清華大學(xué)電子工程系;
【基金】:國家863計劃課題(No.2015AA01A706) 清華大學(xué)自主科研課題(No.20161080089) 自然科學(xué)基金重大研究計劃課題(No.91338102)
【分類號】:TN919.3
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,本文編號:2106592
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