本文關(guān)鍵詞：大規(guī)模多天線信道測量及小尺度衰落特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)市場與業(yè)務(wù)應(yīng)用的迅猛發(fā)展,推動了第五代移動通信(5G)的技術(shù)研究。5G要求具有媲美光纖的接入速率、享受本地操作的實(shí)時(shí)體驗(yàn)以及隨時(shí)隨地的寬帶無線接入能力,這對5G系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)覆蓋率等都提出了巨大的挑戰(zhàn),僅靠提高傳輸帶寬、增加小區(qū)密度等方式,已無法滿足這一需求。因此,迫切需要革新性的無線傳輸技術(shù)出現(xiàn)。大規(guī)模多天線(Massive MIMO)技術(shù)作為5G的候選技術(shù)之一,突破傳統(tǒng)多天線和智能天線技術(shù)的限制,充分挖掘無限空間資源,可以以更小的功率消耗,實(shí)現(xiàn)頻譜效率和信道可靠性的大幅提高。在無線通信系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)、部署和優(yōu)化過程中,無線信道特性必須給予充分的考慮。作為其基礎(chǔ)研究工作一信道模型的建立,亟需真實(shí)場景的信道數(shù)據(jù)來支持。本文基于此背景利用自行研制的測量平臺在不同場景進(jìn)行信道測量采集真實(shí)信道數(shù)據(jù),對Massive MIMO寬帶無線信道進(jìn)行了參數(shù)分析與建模。論文首先簡單回顧了表征寬帶無線信道特性的基本參數(shù),對無線信道測量的方法和原理及測量信號的選取等進(jìn)行了詳細(xì)闡述。在測量數(shù)據(jù)的參數(shù)提取方法中,簡單介紹了論文中后期數(shù)據(jù)處理所用的多徑搜索及系統(tǒng)響應(yīng)消除等的方法。并對信道測量所用平臺軟硬件及相應(yīng)的功能原理進(jìn)行了詳細(xì)的講解。深入研究Massive MIMO寬帶無線信道衰落特性,重點(diǎn)針對操場空曠場景以及報(bào)告廳會議室場景,圍繞上述兩種場景,分別在1.4725GHz和4.450GHz兩個(gè)頻段下,展開了大量的實(shí)地測量�；趯�(shí)測數(shù)據(jù),對小尺度時(shí)延衰落和空域信道特性進(jìn)行了提取,深入分析Massive MIMO無線信道的傳播特征。采用RA (Reverse Arrangement)試驗(yàn)方法對虛擬天線陣列(128陣元)經(jīng)歷的信道平穩(wěn)性進(jìn)行了分析研究,并通過實(shí)際測量數(shù)據(jù)驗(yàn)證得出在高頻點(diǎn)時(shí)滿足廣義平穩(wěn)特征,在低頻點(diǎn)時(shí)由于信號傳播損耗較小,天線陣列較長,受周圍散射物影響較大,到達(dá)接收端的多徑數(shù)目較多,不能滿足廣義平穩(wěn)特性。現(xiàn)有的信道模型中大尺度矩陣只考慮收發(fā)端天線之間的路徑損耗,而不考慮陣列天線上的衰落,但在Massive MIMO系統(tǒng)中,由于線性陣列較長,此時(shí)天線陣列上的衰落將不可忽略。文章中通過幾何建模方法,結(jié)合基站端陣列天線空間域角度等信息對現(xiàn)有的信道矩陣中的大尺度矩陣進(jìn)行了修正。通過選擇典型場景進(jìn)行實(shí)地測量,得到了1.4725GHz和4.450GHz兩個(gè)頻段下的一些信道特性,同時(shí)也可以在統(tǒng)計(jì)特性分析的基礎(chǔ)上獲得通用的信道模型,為5G Massive MIMO無線通信系統(tǒng)的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)部署和規(guī)劃提供一定的參考。
【關(guān)鍵詞】：5G Massive MIMO 信道測量 角度估計(jì) 小尺度特征 平穩(wěn)性分析
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN92
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 序言9-12
• 1 引言12-18
• 1.1 研究背景與研究現(xiàn)狀12-15
• 1.1.1 研究背景12-13
• 1.1.2 研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2 研究意義和目的15-17
• 1.3 論文內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排17-18
• 2 無線信道特征與數(shù)據(jù)處理方法18-32
• 2.1 無線信道基礎(chǔ)18-24
• 2.1.1 時(shí)延域統(tǒng)計(jì)模型20-21
• 2.1.2 空域統(tǒng)計(jì)模型21-23
• 2.1.3 大尺度衰落模型23-24
• 2.2 數(shù)據(jù)提取方法24-29
• 2.2.1 噪底選取與多徑搜索25-26
• 2.2.2 系統(tǒng)響應(yīng)去除方法26-27
• 2.2.3 角度分析方法27-29
• 2.3 本章小結(jié)29-32
• 3 寬帶無線信道測量方法及測量平臺32-46
• 3.1 測量方法及信號的選取33-36
• 3.1.1 測量方法介紹33-34
• 3.1.2 測量信號選取原則34-36
• 3.2 虛擬Massive MIMO信道測量系統(tǒng)36-44
• 3.2.1 測量系統(tǒng)硬件介紹36-41
• 3.2.2 測量系統(tǒng)軟件介紹41-42
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)42-44
• 3.3 本章小結(jié)44-46
• 4 實(shí)際信道測量結(jié)果分析與建模46-68
• 4.1 室外場景的信道測量與建模46-49
• 4.1.1 測量場景介紹46-48
• 4.1.2 測量參數(shù)配置48-49
• 4.2 室外測量結(jié)果分析與建模49-63
• 4.2.1 時(shí)延域參數(shù)提取與分析50-53
• 4.2.2 角度域參數(shù)分析53-55
• 4.2.3 平穩(wěn)性分析55-58
• 4.2.4 模型構(gòu)建58-63
• 4.3 室內(nèi)場景參數(shù)提取與分析63-67
• 4.3.1 時(shí)延域參數(shù)提取與分析63-65
• 4.3.2 空間域特征65-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 5 結(jié)論68-70
• 5.1 總結(jié)68
• 5.2 展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果74-78
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集78

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