本文關(guān)鍵詞：多用戶(hù)MIMO波束賦形技術(shù)及其在802.11ax中的應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 塊對(duì)角化 SLNR 有限反饋 GMI 802.11ax

【摘要】：多輸入多輸出(MIMO)技術(shù),在不增加系統(tǒng)成本的情況下,充分利用空間維度來(lái)提升系統(tǒng)容量和數(shù)據(jù)傳輸速率。多用戶(hù)MIMO技術(shù)是802.11ax標(biāo)準(zhǔn)中將會(huì)采用的一項(xiàng)技術(shù),它能夠帶來(lái)多用戶(hù)增益,然而多用戶(hù)MIMO技術(shù)的引入也會(huì)帶來(lái)共道干擾(CCI),如果不消除CCI,將會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能。多用戶(hù)MIMO波束賦形技術(shù)通過(guò)在發(fā)送端對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,能夠減弱CCI帶來(lái)的影響,從而提升系統(tǒng)性能。本文結(jié)合802.11ax的性能要求,從三個(gè)方面對(duì)波束賦形算法進(jìn)行選擇：算法的運(yùn)算復(fù)雜度,是否同時(shí)考慮CCI和噪聲帶來(lái)的影響,以及在有限反饋下能否具備魯棒性。在完美CSI反饋和有限CSI反饋兩種情況下對(duì)所選的波束賦形算法進(jìn)行研究,同時(shí)結(jié)合802.11ax系統(tǒng)平臺(tái)中進(jìn)行實(shí)際的仿真驗(yàn)證。在完美CSI反饋場(chǎng)景中,論文研究了塊對(duì)角化(BD)波束賦形算法和基于信泄漏噪聲比(SLNR)最大化的波束賦形算法。塊對(duì)角化算法能夠完全消除用戶(hù)間的干擾,但其沒(méi)有考慮噪聲帶來(lái)的影響,會(huì)在一定程度上影響系統(tǒng)性能。依據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)研究了一種GMI(Generalized MMSE-CI)算法,是BD算法的一種改進(jìn)算法,它同時(shí)考慮干擾和噪聲因素的影響,依靠QR分解來(lái)簡(jiǎn)化求解干擾矩陣的零空間,并利用修正矩陣來(lái)消除殘留的用戶(hù)干擾。通過(guò)仿真驗(yàn)證,可知相對(duì)于BD算法,GMI算法在誤比特率和和速率上性能都更優(yōu)。基于SLNR最大化波束賦形算法由于每個(gè)用戶(hù)均可以獨(dú)立的求解預(yù)編碼矩陣,從而引起學(xué)術(shù)界的廣泛研究。然而在傳統(tǒng)的SLNR最大化算法中用戶(hù)有效數(shù)據(jù)流的信道增益不平均,會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能。為克服該問(wèn)題,本文分析了一種改進(jìn)算法—PSLNR,該算法通過(guò)對(duì)SLNR最大值進(jìn)行一定程度的放松,在多數(shù)據(jù)流傳輸情況下對(duì)比傳統(tǒng)算法,能夠獲得更好的誤比特率性能,同時(shí)能夠獲得相似的和速率。與此同時(shí),考慮到PSLNR算法計(jì)算復(fù)雜度較高,引入一種低復(fù)雜度的基于SLNR最大化的波束賦形算法。在實(shí)際通信場(chǎng)景中一般無(wú)法獲得完美的信道狀態(tài)信息,因此,論文接著研究了在有限反饋情況下的波束賦形算法。結(jié)合完美CSI反饋場(chǎng)景下的GMI算法和PSLNR算法,考慮信道估計(jì)誤差的影響,對(duì)算法進(jìn)行重新的推導(dǎo)驗(yàn)證,論文得到了適合有限反饋場(chǎng)景下的波束賦形算法。論文最后結(jié)合實(shí)際的802.11ax系統(tǒng),充分考慮不同的信道、子載波數(shù)等配置,對(duì)完美CSI反饋和有限CSI反饋場(chǎng)景下信道求逆波束賦形算法、BD算法、GMI算法和改進(jìn)的SLNR算法波束賦形算法進(jìn)行性能驗(yàn)證。論文的分析結(jié)果表明,GMI算法和PSLNR算法能夠較好的適用于802.11ax系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：塊對(duì)角化 SLNR 有限反饋 GMI 802.11ax
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 本課題研究目的及意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析12-16
• 1.2.1 非線(xiàn)性預(yù)編碼13-14
• 1.2.2 線(xiàn)性預(yù)編碼14-16
• 1.3 論文主要工作與結(jié)構(gòu)安排16-18
• 1.3.1 論文主要工作16
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排16-18
• 第2章 IEEE 802.11ax無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)18-26
• 2.1 IEEE802.11系列概述18-20
• 2.1.1 現(xiàn)有的IEEE802.11系列概述18-19
• 2.1.2 802.11ax研究目標(biāo)19-20
• 2.2 802.11ax關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)介20-23
• 2.2.1 OFDMA20-21
• 2.2.2 DL/UL MU-MIMO21-22
• 2.2.3 高階調(diào)制22-23
• 2.3 信道探測(cè)及CSI反饋23-25
• 2.4 本章小節(jié)25-26
• 第3章 完美CSI反饋的下行波束賦形算法的研究26-49
• 3.1 引言26-29
• 3.1.1 多用戶(hù)波束賦形26
• 3.1.2 系統(tǒng)模型及常用算法26-29
• 3.2 塊對(duì)角化算法及其改進(jìn)29-39
• 3.2.1 塊對(duì)角化預(yù)編碼29-31
• 3.2.2 GMI算法31-35
• 3.2.3 仿真結(jié)果與性能分析35-39
• 3.3 基于SLNR最大化預(yù)編碼39-47
• 3.3.1 傳統(tǒng)的基于SLNR最大化預(yù)編碼39-41
• 3.3.2 改進(jìn)的SLNR最大化預(yù)編碼41-44
• 3.3.3 仿真結(jié)果與性能分析44-47
• 3.4 本章小節(jié)47-49
• 第4章 有限反饋的多用戶(hù)下行波束賦形49-55
• 4.1 引言49-50
• 4.1.1 有限反饋預(yù)編碼49
• 4.1.2 信道估計(jì)誤差模型49-50
• 4.2 非完美CSI時(shí)魯棒性預(yù)編碼算法50-51
• 4.2.1 基于SLNR最大化預(yù)編碼算法50
• 4.2.2 GMI預(yù)編碼算法50-51
• 4.3 仿真結(jié)果與性能分析51-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第5章 基于802.11ax的波束賦形算法實(shí)現(xiàn)55-67
• 5.1 channel-D信道建模55-56
• 5.2 IEEE 802.11ax PHY平臺(tái)搭建56-60
• 5.3 IEEE 802.11ax波束賦形實(shí)現(xiàn)60-62
• 5.4 仿真結(jié)果與性能分析62-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第6章 總結(jié)和展望67-69
• 6.1 本文工作總結(jié)67
• 6.2 下一步工作和未來(lái)展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果75

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1 唐亮軍;謝顯中;;發(fā)射波束賦形消除感知用戶(hù)對(duì)主用戶(hù)干擾算法[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2011年02期

2 趙霞;;基于種群技術(shù)的數(shù)字波束賦形算法分析[J];信息技術(shù);2013年02期

3 高倩;張福金;;基于高速鐵路通信的多波束機(jī)會(huì)波束賦形技術(shù)[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2013年18期

4 張鳳林;;一種新型波束賦形天線(xiàn)[J];遙測(cè)遙控;1990年05期

5 黃瑩;呂剛明;朱世華;;接收矢量估計(jì)輔助的協(xié)調(diào)波束賦形算法[J];通信學(xué)報(bào);2014年02期

6 蔣新聰;陳丹;劉琳;;天線(xiàn)陣列的波束賦形仿真[J];山西電子技術(shù);2008年02期

7 曾云寶;趙義忠;朱永芬;王文博;;一種基于特征值分布的波束賦形方案[J];電子與信息學(xué)報(bào);2006年12期

8 趙霞;;4G系統(tǒng)中波束賦形技術(shù)的研究[J];移動(dòng)通信;2011年24期

9 劉龍偉;李文剛;李鳳嬌;;衛(wèi)星導(dǎo)航定位信息輔助的協(xié)作波束賦形算法[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2013年03期

10 劉毅;陳曉鵬;張繼光;向文豪;張博勛;;協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中基于中繼選擇的協(xié)作波束賦形算法[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2011年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 張洋;方建新;;波束賦形干擾雷達(dá)網(wǎng)[A];2009年全國(guó)天線(xiàn)年會(huì)論文集（下）[C];2009年

2 馬靜;朱瑞平;何炳發(fā);;一種僅相位加權(quán)并局部微擾的波束賦形方法[A];2009年全國(guó)天線(xiàn)年會(huì)論文集（上）[C];2009年

3 李緒平;李斌;;波導(dǎo)縫隙陣列天線(xiàn)波束賦形方法研究[A];2009年全國(guó)天線(xiàn)年會(huì)論文集（上）[C];2009年

4 王春波;龐亮;;TD-SCDMA維護(hù)思路探討[A];培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、推進(jìn)科技創(chuàng)新、推動(dòng)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式——內(nèi)蒙古自治區(qū)第六屆自然科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文集[C];2011年

5 彭中衛(wèi);王建;;一種實(shí)現(xiàn)寬帶波束賦形的相位優(yōu)化方法[A];2009年全國(guó)天線(xiàn)年會(huì)論文集（下）[C];2009年

6 張權(quán);沈建靚;嚴(yán)繼軍;玄曉波;李欣;;差分進(jìn)化算法在陣列天線(xiàn)波束賦形中的應(yīng)用[A];2010年全國(guó)電磁兼容會(huì)議論文集[C];2010年

7 謝振;陳肇安;聶少波;;中國(guó)移動(dòng)WLAN建設(shè)新思路探討[A];廣東通信2010青年論壇優(yōu)秀論文集[C];2010年

8 路志勇;杜彪;楊可忠;;橢圓波束賦形雙偏置天線(xiàn)的設(shè)計(jì)[A];2003'全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2003年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 安捷倫科技（中國(guó)）有限公司;破解四大測(cè)試難題[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2012年

2 大唐移動(dòng) 索士強(qiáng);占領(lǐng)LTE制高點(diǎn):大唐移動(dòng)推演TD-LTE-A[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2010年

3 羅德與施瓦茨中國(guó)有限公司;TD—LTE測(cè)試解決方案已成型[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2012年

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1 姜偉鵬;多源多宿場(chǎng)景下的波束賦形相關(guān)技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

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3 耿健;基于TDD的較大規(guī)模天線(xiàn)系統(tǒng)發(fā)端關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

4 黃帆;移動(dòng)通信系統(tǒng)中協(xié)作傳輸技術(shù)的研究[D];北京郵電大學(xué);2011年

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1 程祥樂(lè);高鐵場(chǎng)景下Massive MIMO技術(shù)應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 王勇;寬帶集群系統(tǒng)群組場(chǎng)景下行鏈路波束賦形算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 武龍;隨機(jī)波束賦形在MIMO中的應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2015年

4 劉黎;多用戶(hù)MIMO廣播信道波束賦形與能效分析[D];電子科技大學(xué);2014年

5 丁寧;無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中協(xié)作波束賦形及其旁瓣抑制算法[D];電子科技大學(xué);2015年

6 姜昌旭;基于基站選擇的網(wǎng)絡(luò)干擾管理研究[D];電子科技大學(xué);2015年

7 張帆;面向3D MIMO的協(xié)作傳輸技術(shù)以及無(wú)線(xiàn)資源調(diào)度算法研究[D];東南大學(xué);2015年

8 陳培磊;新一代無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)中多用戶(hù)波束賦形技術(shù)研究[D];南京郵電大學(xué);2015年

9 施洋;TD-LTE下行鏈路波束賦形技術(shù)研究[D];武漢郵電科學(xué)研究院;2015年

10 徐雨晴;IEEE802.11ax波束賦形技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：545530