隨著智能手機及各類無線通信設(shè)備數(shù)量的劇增,移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量正呈指數(shù)級增長,催生了對高速率和高質(zhì)量無線通信的緊迫需求,并促進了第五代移動通信（5thGeneration,5G）的發(fā)展。作為5G核心技術(shù)之一,大規(guī)模多入多出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）技術(shù)因其潛在的頻譜效率增益,自相關(guān)概念提出以來就一直受到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。當(dāng)前,大規(guī)模MIMO系統(tǒng)在理論和應(yīng)用方面存在諸多關(guān)鍵問題亟待解決,主要包括:1)如何處理由時變特性引起的信道狀態(tài)信息（Channel State Information,CSI）過期問題;2)如何充分挖掘大規(guī)模MIMO技術(shù)在新型中繼系統(tǒng)中的潛能;3)如何實現(xiàn)通信系統(tǒng)的低成本低功耗低復(fù)雜度部署。鑒于此,本論文圍繞上述關(guān)鍵問題展開了深入研究,并取得了若干創(chuàng)新性研究成果,簡述如下:首先,針對時變信道引入的CSI過期問題,研究了過期CSI條件下的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的和速率性能。具體地,利用一階自回歸模型對過期CSI進行建模,進而考慮最大比合并和迫零（Zero Forcing,ZF）接收技術(shù),推導(dǎo)獲得了系統(tǒng)和速率的閉式表達,以及基... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：167 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?５Ｇ性能指標(biāo)??另外，５Ｇ還需要大幅提高網(wǎng)絡(luò)部署和運營效率，特別在頻譜效率、能源效率和成本效??

??收發(fā)天線可以設(shè)置為兩根，也可以共享一根，如圖１．２所示。前者的收發(fā)天線分離，較容易??進行傳輸域的自干擾抑制，利于在較大器件上部署。而后者采用一個雙工器，使收發(fā)信號??獨立，利于提高天線利用效率，但在多天線系統(tǒng)中的應(yīng)用存在較大挑戰(zhàn)。??ｙ?ｙ?ｓｉ／??＇?＾?，?＾＝＾ｐｕｐｌｅｘｅｒ、??、謂Ｗ?ｊ、隱：氣??（ａ）?（ｂ）??圖１．２全雙工天線??按照發(fā)送信號模式，可以分為單向和雙向中繼。單向中繼中，首先源端節(jié)點發(fā)送信號??到中繼端，接著，中繼端轉(zhuǎn)發(fā)信號到目的節(jié)點。雙向中繼中，在第一個時隙，源端和目的??端節(jié)點同時發(fā)送信號給中繼；在第二個時隙，中繼同時將所接收信號轉(zhuǎn)發(fā)給源端和目的端??節(jié)點。因此，相比于單向中繼，雙向中繼系統(tǒng)可獲得將近兩倍的容量提升。但雙向中繼系??統(tǒng)也同時存在一些需要克服的挑戰(zhàn)。例如

?ｆｓｗｑ?［Ｈｚ］??圖１．３低精度ＡＤＣ的量化?圖１．４?ＡＤＣ與采樣率的關(guān)系??而對于后者，具體是指通過在ＲＦ鏈路中采用低精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－Ｄｉｇｉｔａｌ??Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，?ＡＤＣ）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（Ｄｉｇｉｔａｌ－ｔｏ－Ａｎａｌｏｇ?Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，?ＤＡＣ）的方法，最終降低??電路能耗，圖１．３給出了ＡＤＣ的量化示意圖［１１］。首先，ＡＤＣ／ＤＡＣ芯片的價格由量化精度決??定，因此采用低精度ＡＤＣ／ＤＡＣ能夠有效降低ＲＦ鏈路成本。其次，ＡＤＣ／ＤＡＣ的能耗隨著量??化比特數(shù)目的增加而指數(shù)增長，且隨著采樣率線性增加，如圖１．４所示。因此，使用低精??度ＡＤＣ／ＤＡＣ能夠顯著降低多天線引起的功耗，并適應(yīng)于未來的寬帶通信系統(tǒng)。并且，由??于單比特ＡＤＣ／ＤＡＣ可以省去自動增益控制（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ?Ｇａｉｎ?Ｃｏｎｔｒｏｌ


本文編號：3310790