大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)是5G通信的核心技術(shù)之一,信號(hào)多入多出可以有效提高通信傳輸中的頻譜效率與用戶的通信質(zhì)量。本文從用戶下行信道與通信向量函數(shù)2個(gè)維度闡述了信道有效傳輸原理,并基于此設(shè)計(jì)了一種毫米波MIMO混合波束成型模型。文章分析了毫米波混合波束成型模型設(shè)計(jì)原理、實(shí)現(xiàn)步驟及算法復(fù)雜度情況,并利用混合波束成型模型設(shè)計(jì)了多用戶MIMO調(diào)度的具體實(shí)現(xiàn)方法;基于模型確定出雙向交替優(yōu)化MIMO系統(tǒng)的發(fā)射端和接收端子陣列的天線加權(quán)矢量,給出數(shù)字模擬混合波束成型的算法方案,最終實(shí)現(xiàn)多用戶MIMO的均衡調(diào)度。仿真結(jié)果表明,所提出的調(diào)度算法具有收斂速度快、計(jì)算復(fù)雜度低、基帶傳輸效率高等優(yōu)勢(shì)。 

【文章來(lái)源】：高技術(shù)通訊. 2020,30(06)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

全數(shù)字波束成形系統(tǒng)傳輸模型

在前端天線與數(shù)字波束賦形間加入一級(jí)模擬波束賦形降低了通信中的硬件復(fù)雜度。經(jīng)過(guò)模擬波束賦形粗匹配后等效通信信道的維度降低,并與射頻(radio frequency, RF)鏈路保持一致。(·)H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置,W為基站端NBS×Ns階的數(shù)字預(yù)編碼矩陣。信號(hào)經(jīng)由信道傳輸后,用戶終端所接收的信號(hào)r可以表示為

式中,NC表示毫米波信道中的集群數(shù)量;NL表示每個(gè)集群所包含的路徑傳播數(shù)量;ξil為集群i中第l條傳播路徑的增益,并且滿足條件ξil～CN(0,σ2),E[‖H‖ F 2 ]=NBSNMS; αBS(? il BS ,θ il BS )和αMS(? il ΜS ,θ il ΜS )分別表示基站端和接收終端的陣列響應(yīng)矢量,其中? il BS 和θ il BS 分別為基站端的離開(kāi)方位角和仰角,? il ΜS 和θ il ΜS 分別為接收終端的到達(dá)方位角和仰角。天線陣列包含多種類(lèi)型,其中按各天線在陣列中的排列不同,主要可以分為均勻線性陣列(uniform linear array,ULA)和均勻平面陣列(uniform planar array,UPA)2種,本文主要考慮UPA天線陣列。在UPA類(lèi)型的天線陣列中,各天線在水平和垂直2個(gè)維度上均勻排列,即構(gòu)成 Ν × Ν 的平面陣列,其中N表示天線數(shù)量,于是系統(tǒng)中基站端和接收終端的天線陣列響應(yīng)矢量可以分別描述為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3349975