由于毫米波頻譜資源非常豐富,可實現極高的數據傳輸速率,毫米波通信成為學術界與工業(yè)界的研究熱點。但是,毫米波的頻率極高,相應的路徑損耗也更大,為了補償路徑損耗,需要采用大規(guī)模天線陣列,而大規(guī)模天線陣列的采用給毫米波波束訓練、波束設計及預編碼設計等帶來一系列挑戰(zhàn)。本論文深入研究了“毫米波MIMO通信中波束訓練與預編碼優(yōu)化設計”這一課題,針對毫米波波束訓練、高功效通用波束設計及毫米波預編碼等問題,在充分考慮毫米波通信特點的基礎上,研究了毫米波波束訓練及性能分析、毫米波波束優(yōu)化設計及毫米波高效傳輸方案設計。本論文研究的內容包括毫米波波束對齊訓練碼書設計及波束對齊性能分析、高功效數字波束設計及模擬-數字混合波束設計、恒包絡預編碼與天線子集選擇、毫米波寬帶模擬-數字混合預編碼及毫米波定向預編碼等。具體研究內容和主要貢獻如下:1.波束訓練是獲取毫米波信道狀態(tài)信息行之有效且已被標準采納的方法,針對傳統毫米波訓練波束主瓣與旁瓣內波動較大且過渡帶較寬等缺點,從波束形狀/波束方向圖逼近的角度提出了一種新的訓練波束/碼書設計方法,新的波束設計方法將波束設計問題建模為優(yōu)化問題,并將主瓣及旁瓣內的波動要求引入到優(yōu)... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：169 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

毫米波頻段頻譜使用示意圖

研究表明，毫米波信號衰減的大小與降雨瞬時強度、通信距離和雨滴形狀有關。通常情況下，降雨的瞬時強度越大、通信距離越遠及雨滴越大，相應的信號衰減也越嚴重，雨衰與頻率的關系見圖1.2。降低雨衰影響最有效的辦法是在設計毫米波通信系統時，留出足夠的電平衰減余量。 具有很強的穿透能力與可見光相比，毫米波對沙塵和煙霧的穿透能力很強。試驗表明，毫米波對于沙塵和煙霧具有很強的穿透力，幾乎能無衰減地通過沙塵和煙霧，甚至對于由爆炸和金屬箔條產生的較高強度散射，即使出現衰落也是短期的且很快恢復，并不會引起毫米波通信的嚴重中斷。由于毫米波對煙霧及等離子等的穿透能力比可見光強很多，這就使得毫米波通信具有較好的全天候及持續(xù)可靠工作的能力。 安全性能好毫米波通信具有更高的安全性，原因來自兩個方面：一方面，由于大氣及降雨吸收等因素，毫米波在傳播過程中衰減很大，單跳通信距離很短。在一定距離之外，信號衰減變得非常微弱

第一章 緒論如果信道的帶寬 W 充分窄，即滿足 τlW 1 ( l = 1, · · · , Np)，則可以得到窄帶空域信道矩陣H =Np∑l=1αlaR(ψR,l)aHT(θT,l). (1.5)1.1.2.3毫米波通信 MIMO 架構MIMO 技術廣泛應用于當前 Sub-6G 商用 WLAN（如 IEEE 802.11n/ac) 及蜂窩（如IEEE 802.16e/m、LTE Advanced）系統，上述標準僅支持少數天線，通常 2 根天線且最多 8 根天線。但是毫米波陣列的天線數比低頻系統的天線數多得多，比如 32 或者 256根天線很常見。由于毫米波波長很短，即使天線數很大，占據的物理尺寸仍然很小。


本文編號：3070095