【摘要】：大規(guī)模MIMO技術(shù)顯著地提升了系統(tǒng)頻譜效率和用戶效率,增強了傳輸?shù)目煽啃�。對于大�?guī)模MIMO系統(tǒng)想要發(fā)揮其潛在優(yōu)勢,獲取精確的信道狀態(tài)信息(Channel State Information,CSI)至關(guān)重要。在接收端進行信道估計獲取接收端信道狀態(tài)信息(Channel State Information of Receive,CSIR)是大規(guī)模MIMO系統(tǒng)獲取CSI的關(guān)鍵步驟。然而在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中,由于信號維度較大,傳統(tǒng)的道估計方法會產(chǎn)生巨大的導(dǎo)頻開銷,尤其是在FDD模式下的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中。利用壓縮感知技術(shù)(Compressed Sensing,CS)能有效的節(jié)省導(dǎo)頻開銷,在基于CS的信道估計中導(dǎo)頻設(shè)計和重構(gòu)算法與估計性能密切相關(guān),這兩點共同決定著信道估計的可靠性和有效性。因此,本文將從這兩方面展開對FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)信道估計問題的研究。1.結(jié)合CS將FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)信道估計問題建模為CS中稀疏信號重建問題。并根據(jù)傳感矩陣互相關(guān)值最小化為導(dǎo)頻優(yōu)化準則,提出一種基于差分進化算法的導(dǎo)頻設(shè)計算法,該算法經(jīng)過不斷進化,變異、交叉和選擇得到最佳的導(dǎo)頻序列位置集合。仿真結(jié)果表明,基于差分進化的導(dǎo)頻設(shè)計算法,能有效地減少導(dǎo)頻開銷,并且能獲得更好的信道估計性能。2.在上述研究的基礎(chǔ)上,進一步分析大規(guī)模MIMO系統(tǒng)信道的空間相關(guān)性和時間相關(guān)性,將結(jié)構(gòu)化壓縮感知技術(shù)應(yīng)用于大規(guī)模MIMO系統(tǒng)信道估計。利用大規(guī)模MIMO系統(tǒng)信道的結(jié)構(gòu)化稀疏特性,提出一種基于空時相關(guān)性的結(jié)構(gòu)化壓縮感知重構(gòu)算法。該算法能自適應(yīng)信道稀疏度,并根據(jù)不同的迭代階段調(diào)整步長,解決了傳統(tǒng)重構(gòu)算法步長增長緩慢和過度估計的問題,且不需要將信道稀疏度作為先驗信息,并利用信道的塊稀疏特性進一步提高了算法重構(gòu)精度和效率。最后給出了在基站天線數(shù)量很大的情況下,如何進行合理的天線分組以提升系統(tǒng)信道估計的有效性。仿真結(jié)果顯示,所提算法估計性能明顯好于OMP算法、SP算法、StOMP算法和SAMP算法,使大規(guī)模MIMO系統(tǒng)信道估計性能有顯著提升。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.5

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本文編號：2720723