【摘要】：近年來(lái)隨著人們對(duì)5G技術(shù)研究的深入,大規(guī)模MIMO技術(shù)已經(jīng)成為未來(lái)5G技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。無(wú)線通信系統(tǒng)有時(shí)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(diǎn),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(shí)際移動(dòng)通信傳輸過(guò)程中,受到傳輸環(huán)境等各方面的影響,信道互易性將會(huì)受到嚴(yán)重破壞,因此必須設(shè)計(jì)出有效的補(bǔ)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(duì)信道估計(jì)誤差提出了相應(yīng)的補(bǔ)償算法。本文的工作包括如下:首先,簡(jiǎn)要概述大規(guī)模MIMO的優(yōu)勢(shì),介紹正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)的原理、特點(diǎn)以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。分析了TDD的優(yōu)點(diǎn)以及造成信道互易性被破壞的主要原因,并簡(jiǎn)單介紹了相應(yīng)的補(bǔ)償算法。其次,分析了在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中信道估計(jì)誤差的影響,證明了估計(jì)誤差會(huì)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(jù)該分析,本文提出了一種基于最小均方誤差(MMSE)準(zhǔn)則的補(bǔ)償算法,算法通過(guò)校準(zhǔn)上行信道估計(jì)值的方法預(yù)測(cè)下行信道,并采用MMSE準(zhǔn)則計(jì)算校準(zhǔn)矩陣,仿真表明,該算法可以有效地降低信道估計(jì)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(jì)信息-自相關(guān)矩陣,又提出了一種迭代的互易性補(bǔ)償算法,在經(jīng)過(guò)多次迭代后得到精確的自相關(guān)矩陣和校準(zhǔn)矩陣,從而提高了下行信道預(yù)測(cè)值的精度。最后,通過(guò)分析基站和終端檢測(cè)的信道值的影響,提出了一種基于DFP算法(Davidon-Fletcher-Powell algorithm)的補(bǔ)償方法。該方法通過(guò)構(gòu)造瑞利商,利用DFP算法估計(jì)信道估計(jì)值的校準(zhǔn)矩陣。通過(guò)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(fù)雜度。
【圖文】：

南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)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(shí)占用的頻段一樣，但在不同的時(shí)間發(fā)送和接收信號(hào)，以避免干擾的產(chǎn)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(hù)頻段以區(qū)分上下行信道，這些頻段無(wú)法使用，從而造成頻譜資源的浪費(fèi)。TDD 和 FDD 的原理如圖 1.1 所示：

學(xué)位論文 第二章 大規(guī)模IMO 系統(tǒng)由美國(guó)學(xué)者 Marzetta 提出：如果將通信系系統(tǒng)的頻譜效率和容量將會(huì)大大的提升[11,12]。目前所能隨意增加，如 LTE-A 標(biāo)準(zhǔn)中就將基站天線限制為端的每根天線仍只能與一個(gè)移動(dòng)終端進(jìn)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(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2593243