本文關鍵詞：Massive MIMO通信系統(tǒng)中信道估計技術研究

  更多相關文章： 大規(guī)模MIMO 信道估計 TDD FDD MMSE 壓縮感知

【摘要】：Massive MIMO通信系統(tǒng)具有高能量利用率、高魯棒性的特點,已經(jīng)成為第五代移動通信的關鍵技術之一。其所有的優(yōu)點都是基于信道狀態(tài)信息已知的前提下進行討論的,因此本文對Massive MIMO通信系統(tǒng)中信道估計算法進行了研究。針對目前通信系統(tǒng)分為TDD和FDD兩種傳輸模式,分別針對這兩種模式對Massive MIMO中信道估計算法進行了理論研究和分析。首先對通用的信道估計算法進行了研究,然后針對TDD和FDD兩種模式下信道估計方式分別進行了分析。針對TDD模式下隨著大規(guī)模天線陣列的配置,導頻污染問題愈加突出,因此對TDD模式下存在的導頻污染進行了理論分析和研究,然后通過仿真對其進行了驗證。其次,由于TDD模式下的Massive MIMO信道存在信道互易性,因此主要對TDD模式下的Massive MIMO上行信道估計進行了研究。首先研究了對傳統(tǒng)MMSE改進的Bayesian MMSE算法,并對該算法特點進行了分析。針對Bayesian MMSE算法存在較高計算復雜度的特點,利用信道矩陣的統(tǒng)計特性對其進行了改進,并提出了一種低復雜度的信道估計算法。最后通過仿真驗證了改進算法在復雜度降低的前提下仍有明顯的性能增益。對于下行信道估計,TDD系統(tǒng)可以利用互易性,基于上行信道估計來得到下行信道的CSI。再次,由于FDD系統(tǒng)中不存在上下信道的互易性,因此還研究了FDD系統(tǒng)中的下行信道估計。由于傳統(tǒng)的FDD MIMO通信系統(tǒng)中的導頻開銷是與基站天線數(shù)成比例的,因此原來的信道估計技術在FDD Massive MIMO通信系統(tǒng)中并不直接適用。鑒于此,研究了基于壓縮感知的可極大減少導頻開銷的信道估計算法。首先對壓縮感知算法進行了研究,并著重研究了壓縮感知算法中的恢復算法。然后,研究了采用l1范數(shù)最小算法的性能問題�；趬K稀疏模型引入了一種加權l(xiāng)1范數(shù)最小算法,并在理論上對其RIP特性和誤差上界進行了推導。最后,通過仿真分析表明其相對應傳統(tǒng)的l1范數(shù)最小算法具有明顯的性能表現(xiàn),并且相對于基于OMP的信道估計算法具有更穩(wěn)定的性能。
【關鍵詞】：大規(guī)模MIMO 信道估計 TDD FDD MMSE 壓縮感知
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專用術語注釋表8-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景9-12
• 1.1.1 Massive MIMO技術10-11
• 1.1.2 信道估計11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 主要工作及結構安排13-15
• 第二章 Massive MIMO系統(tǒng)模型15-25
• 2.1 MIMO系統(tǒng)15-18
• 2.1.1 系統(tǒng)模型15-16
• 2.1.2 系統(tǒng)容量16-18
• 2.2 Massive MIMO系統(tǒng)18-24
• 2.2.1 Massive MIMO系統(tǒng)分類18-21
• 2.2.2 系統(tǒng)模型21-22
• 2.2.3 信道容量分析22-23
• 2.2.4 Massive MIMO系統(tǒng)特點23-24
• 2.3 本章小結24-25
• 第三章 Massive MIMO系統(tǒng)信道估計算法和導頻污染研究25-35
• 3.1 傳統(tǒng)信道估計方法25-28
• 3.1.1 最小二乘信道估計方法26
• 3.1.2 最小均方誤差信道估計算法26-28
• 3.2 TDD與FDD下信道估計分析28-29
• 3.3 導頻巧染29-34
• 3.3.1 理論分析29-32
• 3.3.2 降低導頻污染方法研究32-33
• 3.3.3 仿真分析33-34
• 3.4 本章小結34-35
• 第四章 Massive MIMO上行系統(tǒng)信道估計算法研究35-44
• 4.1 上行系統(tǒng)模型35
• 4.2 Bayesian MMSE信道估計算法35-37
• 4.3 基于Bayesian上行信道估計算法研究37-43
• 4.3.1 Bayesian算法復雜度分析37
• 4.3.2 低復雜度上行信道估計算法37-40
• 4.3.3 MSE性能分析40-41
• 4.3.4 算法性能仿真41-43
• 4.4 本章小結43-44
• 第五章 Massive MIMO下行系統(tǒng)信道估計算法研究44-63
• 5.1 前言44-45
• 5.2 壓縮感知理論45-52
• 5.2.1 理論框架45-46
• 5.2.2 信號模型46-48
• 5.2.3 測量矩陣48-50
• 5.2.4 信號恢復算法50-52
• 5.3 下行信道估計算法的研究52-62
• 5.3.1 系統(tǒng)模型52-55
• 5.3.2 基于壓縮感知信道估計算法55-60
• 5.3.3 仿真分析60-62
• 5.4 本章小結62-63
• 第六章 總結與展望63-65
• 6.1 全文總結63-64
• 6.2 未來展望64-65
• 參考文獻65-68
• 附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文68-69
• 附錄2 攻讀碩士學位期間申請的專利69-70
• 附錄3 攻讀碩士學位期間參加的科研項目70-71
• 致謝71

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 呂子興;張文杰;郭永;;多徑情況下的信道估計算法[J];電子科技;2009年11期

2 許鵬;汪晉寬;祁峰;;改進的高效MIMO-OFDM系統(tǒng)EM信道估計算法[J];通信學報;2011年01期

3 吳進;;一種改進的直接判決信道估計算法研究[J];電視技術;2012年01期

4 楊知行,王軍,潘長勇,楊林;地面數(shù)字電視廣播的信道估計算法[J];電子學報;2002年09期

5 宋曉勤;胡愛群;李克;薛強;;用于多小區(qū)聯(lián)合檢測的高精度信道估計算法[J];通信學報;2008年02期

6 葉凌敏;仇洪冰;;MB-OFDM UWB系統(tǒng)中的信道估計算法研究[J];計算機仿真;2009年01期

7 林宏志;朱光喜;王德勝;蘇鋼;;正交頻分復用系統(tǒng)中脈沖成型信道估計算法[J];華中科技大學學報(自然科學版);2009年02期

8 焦東立;朱立東;;一種基于壓縮感知的信道估計算法[J];空間電子技術;2011年03期

9 韓艷春;劉紅云;鐘雪鋒;;一種新的低復雜度信道估計算法[J];電訊技術;2012年04期

10 施榮華;蔣澤艷;彭春華;王國才;;一種時頻結合的中導碼信道估計算法[J];計算機應用研究;2013年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳玉靜;黃帥;;一種基于頻域的MIMO-OFDM系統(tǒng)稀疏信道估計算法[A];中國電子學會第十六屆信息論學術年會論文集[C];2009年

2 胡觀華;李有明;;DSL中低復雜度的盲串音信道估計算法[A];浙江省電子學會2009學術年會論文集[C];2009年

3 丁旭;張韻農(nóng);李丹;;基于MIMO-OFDM系統(tǒng)的信道估計算法綜述[A];全國第21屆計算機技術與應用學術會議（CACIS·2010）暨全國第2屆安全關鍵技術與應用學術會議論文集[C];2010年

4 王建明;趙春明;;智能天線中一種改進的自適應信道估計算法[A];2002’中國通信學會無線及移動通信委員會學術年會論文集[C];2002年

5 萬蒙;;基于OFDM系統(tǒng)的信道估計算法的研究[A];2009年研究生學術交流會通信與信息技術論文集[C];2009年

6 楊靜;李洋;劉丹譜;;最大似然信道估計算法在UWB系統(tǒng)中的性能分析[A];第九屆全國青年通信學術會議論文集[C];2004年

7 高云;李曉松;劉文京;李紹勝;;一種改進的OFDM系統(tǒng)信道估計算法[A];全國第一屆信號處理學術會議暨中國高科技產(chǎn)業(yè)化研究會信號處理分會籌備工作委員會第三次工作會議�？痆C];2007年

8 李志紅;賀立紅;吳建華;;寬帶無線MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計算法研究[A];2008中國儀器儀表與測控技術進展大會論文集（Ⅲ）[C];2008年

9 黃帥;朱衛(wèi)平;孟慶民;;單載波塊傳輸系統(tǒng)中稀疏信道估計算法研究[A];2009年通信理論與信號處理學術年會論文集[C];2009年

10 張慶武;朱衛(wèi)平;;無信號擾動誤差的MIMO盲信道估計算法[A];第十四屆全國信號處理學術年會(CCSP-2009)論文集[C];2009年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 楊永立;OFDM系統(tǒng)非參數(shù)信道估計算法研究[D];華中科技大學;2009年

2 許鵬;適用于MIMO-OFDM系統(tǒng)的信道估計算法研究[D];東北大學;2011年

3 劉俊琳;OFDM系統(tǒng)高效接收方法的研究[D];中國科學技術大學;2006年

4 于華楠;基于壓縮傳感的無線通信系統(tǒng)信道估計研究[D];吉林大學;2012年

5 郭起霖;OFDM系統(tǒng)時變信道估計算法研究[D];北京郵電大學;2013年

6 趙俊義;MIMO-OFDM無線通信系統(tǒng)信道估計算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姜凱;基于門限處理的信道估計算法研究[D];天津理工大學;2013年

2 汪亞;MIMO-OFDM系統(tǒng)信道估計算法研究[D];西南交通大學;2015年

3 黃友丹;高移動環(huán)境下LTE上行信道估計仿真及DSP實現(xiàn)[D];西南交通大學;2015年

4 朱斌;高移動場景下OFDM系統(tǒng)信道估計技術仿真與DSP實現(xiàn)[D];西南交通大學;2015年

5 武鵬;分數(shù)傅里葉通信系統(tǒng)信道估計算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

6 胡倩;基于MIMO-OFDM系統(tǒng)的信道估計算法的研究[D];電子科技大學;2015年

7 劉鈺佳;MIMO-OFDM系統(tǒng)中的信道估計算法研究[D];華僑大學;2015年

8 李輝;基于向量空間投影的多用戶MIMO-CDMA系統(tǒng)半盲信道估計算法[D];電子科技大學;2014年

9 劉國英;OFDM系統(tǒng)中基于FFT的信道估計算法的研究[D];東北大學;2013年

10 張本斌;基于NGB-W的同步與信道估計算法研究[D];南昌航空大學;2015年

，

本文編號：541565