毫米波的短波長使其可以在比較小的區(qū)域布置大規(guī)模陣列天線,實現(xiàn)高的波束成形增益,從而彌補毫米波信號嚴重的路徑損耗,所以大規(guī)模MIMO和波束成形技術是毫米波通信中的關鍵技術。在毫米波大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中,只使用模擬波束成形僅能支持單數(shù)據(jù)流傳輸,實現(xiàn)簡單但是系統(tǒng)頻譜效率低;使用全數(shù)字預編碼,理論上可以得到最優(yōu)的性能,但面臨實現(xiàn)復雜度高、功耗大的問題。而毫米波大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的模擬和數(shù)字混合波束成形技術同時具備了模擬波束成形和數(shù)字預編碼的優(yōu)勢,從而達到了復雜度和性能的良好折中。本文主要對毫米波多用戶MIMO系統(tǒng)中的混合波束成形技術進行了研究,主要研究內容和工作成果如下:1.研究了毫米波單用戶混合波束成形系統(tǒng)中基于奇異值分解（SVD）的全數(shù)字預編碼方案,將其作為混合波束成形性能對比的理論界,在此基礎上研究了基于正交匹配追蹤的混合波束成形方案,利用信道的稀疏特性,通過天線的陣列響應矩陣來構造模擬波束成形器和模擬合成器,實現(xiàn)接近全數(shù)字預編碼的性能。2.在毫米波多用戶MIMO混合波束成形系統(tǒng)中,當發(fā)送端采取混合波束成形架構,用戶接收端為多天線單數(shù)據(jù)流傳輸時,針對唯相位迫零（PZF）混合波束成形算法... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 毫米波中波束成形技術的研究進展
        1.2.1 毫米波通信研究概述
        1.2.2 毫米波混合波束成形技術概述
    1.3 研究內容和章節(jié)安排
第二章 毫米波大規(guī)模MIMO系統(tǒng)模型及其關鍵技術
    2.1 毫米波傳播特性和信道模型
        2.1.1 毫米波傳播特性
        2.1.2 毫米波信道模型
    2.2 毫米波大規(guī)模MIMO系統(tǒng)模型
        2.2.1 毫米波大規(guī)模MIMO系統(tǒng)架構
        2.2.2 毫米波混合波束成形架構
    2.3 混合波束成形技術
        2.3.1 模擬波束成形
        2.3.2 數(shù)字預編碼
        2.3.3 混合波束成形
    2.4 本章小結
第三章 毫米波大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的混合波束成形
    3.1 單用戶混合波束成形系統(tǒng)模型
    3.2 單用戶混合波束成形算法
        3.2.1 SVD全數(shù)字最優(yōu)無約束預編碼算法
        3.2.2 基于OMP的混合波束成形算法
        3.2.3 性能仿真及分析
    3.3 多用戶混合波束成形算法
        3.3.1 系統(tǒng)模型
        3.3.2 PZF混合波束成形算法
        3.3.3 PSO混合波束成形算法
        3.3.4 性能仿真及分析
    3.4 本章小結
第四章 毫米波多用戶MIMO系統(tǒng)中的混合波束成形
    4.1 系統(tǒng)模型
    4.2 基于塊對角化的混合波束成形算法
        4.2.1 模擬波束成形器和模擬合成器聯(lián)合設計
        4.2.2 基帶塊對角化預編碼設計
    4.3 基于連續(xù)優(yōu)化SLNR的混合波束成形算法
        4.3.1 連續(xù)優(yōu)化SLNR混合波束成形算法描述
        4.3.2 混合波束成形設計
    4.4 性能仿真及分析
    4.5 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 工作總結
    5.2 未來展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]毫米波分離型子陣列的低復雜度混合波束成型傳輸設計[J]. 歐飛飛,何世文,薛春林,徐琴珍,楊綠溪.  信號處理. 2016(09)

碩士論文
[1]毫米波MIMO通信系統(tǒng)中混合型波束成形關鍵技術研究[D]. 吳波.東南大學 2016
[2]基于壓縮感知的60Ghz系統(tǒng)信號處理研究[D]. 王振宇.北京郵電大學 2014



本文編號：3395624