【摘要】：近年來隨著人們對5G技術研究的深入,大規(guī)模MIMO技術已經成為未來5G技術的關鍵技術之一。無線通信系統(tǒng)有時分雙工(TDD)以及頻分雙工(FDD)兩種模式,而TDD系統(tǒng)具有上下行信道互易性的優(yōu)點,因此大規(guī)模多輸入多輸出(MIMO)廣泛使用TDD作為其雙工模式。然而,在實際移動通信傳輸過程中,受到傳輸環(huán)境等各方面的影響,信道互易性將會受到嚴重破壞,因此必須設計出有效的補償方案保證大規(guī)模MIMO不受其影響。在本篇論文中,主要針對信道估計誤差提出了相應的補償算法。本文的工作包括如下:首先,簡要概述大規(guī)模MIMO的優(yōu)勢,介紹正交頻分復用(OFDM)技術的原理、特點以及未來發(fā)展趨勢。分析了TDD的優(yōu)點以及造成信道互易性被破壞的主要原因,并簡單介紹了相應的補償算法。其次,分析了在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中信道估計誤差的影響,證明了估計誤差會造成TDD系統(tǒng)中互易性的喪失,從而大大降低系統(tǒng)的容量。根據該分析,本文提出了一種基于最小均方誤差(MMSE)準則的補償算法,算法通過校準上行信道估計值的方法預測下行信道,并采用MMSE準則計算校準矩陣,仿真表明,該算法可以有效地降低信道估計誤差的影響,提高系統(tǒng)的性能。之后考慮到上述算法需用到信道的統(tǒng)計信息-自相關矩陣,又提出了一種迭代的互易性補償算法,在經過多次迭代后得到精確的自相關矩陣和校準矩陣,從而提高了下行信道預測值的精度。最后,通過分析基站和終端檢測的信道值的影響,提出了一種基于DFP算法(Davidon-Fletcher-Powell algorithm)的補償方法。該方法通過構造瑞利商,利用DFP算法估計信道估計值的校準矩陣。通過分析以及仿真證明,該算法能有效的改善系統(tǒng)的性能,并且具有較低的復雜度。
【圖文】：

南京郵電大學碩士研究生學位論文 第一章 緒論系統(tǒng)不同的是，TDD 系統(tǒng)上下行鏈路傳輸時占用的頻段一樣，但在不同的時間發(fā)送和接收信號，以避免干擾的產生。在通信中，F(xiàn)DD 上下行鏈路占用的頻譜資源比 TDD 多，一般是 TDD的兩倍，此外，為了避免干擾，F(xiàn)DD 需要有保護頻段以區(qū)分上下行信道，這些頻段無法使用，從而造成頻譜資源的浪費。TDD 和 FDD 的原理如圖 1.1 所示：

學位論文 第二章 大規(guī)模IMO 系統(tǒng)由美國學者 Marzetta 提出：如果將通信系系統(tǒng)的頻譜效率和容量將會大大的提升[11,12]。目前所能隨意增加，如 LTE-A 標準中就將基站天線限制為端的每根天線仍只能與一個移動終端進行通信。而的天線陣列，，將天線增加至數(shù)十到數(shù)百根，且每根信，這在一定程度上提高了系統(tǒng)的吞吐量。
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5

【參考文獻】

相關期刊論文 前7條

1 張中山;王興;張成勇;呂少波;;大規(guī)模MIMO關鍵技術及應用[J];中國科學:信息科學;2015年09期

2 張忠培;董琪玲;;基于SCM模型的信道預測方法[J];成都信息工程學院學報;2015年02期

3 董政;葛臨東;鞏克現(xiàn);;基于壓縮采樣匹配追蹤的稀疏度和稀疏信道聯(lián)合估計[J];四川大學學報(工程科學版);2014年01期

4 石玉峰;鄧文;;OFDM技術的優(yōu)缺點分析[J];硅谷;2014年01期

5 董時菊;王海波;劉寅生;;利用TDD信道互易性和現(xiàn)有LTE幀結構實現(xiàn)信道預測[J];電信科學;2011年06期

6 任潔;宋高俊;王陽;;時變寬帶信道的長距離預測[J];計算機仿真;2010年12期

7 邵朝,廖延娜;小尺度衰落的定性分析[J];西安郵電學院學報;2000年01期

本文編號：2593243